JPS63186899A - 酸化スズの溶解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基体上に付着している酸化スズの溶解方法に
関するもので、特に、基体上に付着している酸化スズそ
れ自身、又は酸化スズが付着されている基体を電極とし
て電解を行なうことにより酸化スズを溶解する方法に関
する。

［従来の技術］ 従来より、基体に付着した酸化スズを溶解する方法とし
ては、スズよりイオン化傾向の大きな金属（Ｚｎ、Ｃｄ
、ＡＩ、Ｆｅ等）の粉末を散布し、その上に非酸化性の
無機酸（ＨＣＩ　、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４。

８２　Ｓ０３等）をスプレィする方法がある。この方法
は溶出速度は大きいが、コストが高い上、連続処理には
適さないとか、耐酸性に劣る基体の場合には適用できな
い等の制限を有する。一方レドックス電位が一〇、２Ｖ
　（マｓ、ＮＨＥ）以下の金属イオンを含む無機酸（０
，５Ｎ以上）を用いて電解を行ない、その中に浸漬する
ことにより酸化スズを溶出させる方法もあるが、溶出速
度は必ずしも十分ではない。

これは電解により生ずる還元剤の濃度を酸化スズの表面
で必ずしも高くできないことによるものと考えられる。

そこで、直接基体に付着した酸化スズ自身、又は酸化ス
ズの基体とともに電解還元すれば、還元剤（例えば水素
原子）が電極（酸化スズ）の表面で生成するため溶解反
応速度を大きくすることが可能となる０例えば、塩酸溶
液中では電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２で１２００〜１５０
０Ａ　／分の溶出速度が得られるとの報告がある（Ｂ、
Ｊ、Ｂａｌｉｇａ、＆、に、Ｇｈａｎｄｉ、Ｊ、Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍ。

Ｓｏｃ、、１２４（１９７？）１０５９．　）　、しか
し、電解還元法においては、スズが析出する場合が多く
、例えばアンモニア水中ではスズ被膜の形成、硫酸中で
は粉末状スズの形成が認められ、それらの除去にかなり
の手間が必要であった。

［発明の解決しようとする問題点コ 本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解
消しようとするものである。すなわち、基体に付着した
酸化スズを、それ自身又はそれを析出させた基体ととも
に、直接に電解還元することにより、酸化スズを溶出さ
せるプロセスにおいて、溶出スズイオンが金属゛スズと
して電解液中において、又は基体上に再析出することの
抑制を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、スズイオンと錯体を形成する錯化剤を含有する電解
液中にて、酸化スズの付着した基体、又は基体に付着し
た酸化スズそれ自身を電極とし、該電極と対向して配さ
れた対極との間で電解を行なうことにより基体に付着し
た酸化スズを溶解させることを特徴する酸化スズの溶解
方法を提供するものである。

本発明において、電解液としては、硫酸、塩酸等の無機
酸、クエン酸、酢酸等の有機酸水溶液、硫酸ナトリウム
等の無機塩水溶液、又は苛性ソーダ、苛性カリ等のアル
カリ水溶液、又はこれらの混合溶液を用いることができ
る。電解電流密度は、０．１〜１０１００Ｏ／ｃｍ２、
好ましくは１〜５ＱＯｍＡ／ｃｍ２が酸化スズの溶解速
度、及び溶解効率の点から望ましい。

本発明において、電解液に添加されるスズイオンの錯化
剤としては、酒石酸、クエン酸等の有機酸、エチレンジ
アミン四酢酸等のキレート剤、芳香族スルホン酸塩のう
ち、いずれか、又はそれらの混合物が適用できる。添加
量は、これを増加することにより、遊離スズイオンの濃
度を低下でき、飽和溶解量以内の範囲で添加できる。

［作用コ 本発明において、錯化剤は次に示すように働くことによ
り、スズの粉末状析出を抑制できると考えられる。酸化
スズを水溶液中で電解還元した場合、次の３つの反応が
同時に進行する。

ｅ−４８ｊ Ｓｎ０２−ｍ−Ｓｎ”　　−−一〇 Ｈ−−一→　Ｈ２−ｍ−■ Ｓｎ２・　−一→　Ｓｎ　　　−−一■酸化スズ溶出の
速度、及び効率を向上するためには、■の反応を加速す
るとともに、副反応である■、■を抑制する必要がある
。■の反応は基本的には電流密度を大きくすることによ
って速くすることができる。しかし、この場合、電極の
電位が卑になり、■の反応が起こりやすくなる。粉末状
にスズ金属が析出するケースが多いが、場合によっては
薄膜状析出となるケースもあり、いずれにせよ好ましく
ない。この反応を抑制するには、スズイオン濃度を低下
させることが効果的であり、錯化剤の添加により達成で
きる。すなわち、スズ析出の過程において、電極からの
電子移動は、脱溶媒後にはじめめて起こるとされており
、スズ錯体からは直接還元されないためである。かかる
スズの電解析出過程の概念を以下に示す。

スズイオンと錯体を形成する錯化剤とじては、酒石酸等
の有機酸、ＥＤＴＡ等のキレート剤、及び芳香族スルホ
ン酸塩等が知られており、これらを適宜添加することに
より、スズイオン濃度を低下させ、スズの析出を抑制す
ることが可能となる。以下、実施例により本発明を具体
的に説明する。

［実施例コ 実施例１ 酸化スズをＣＶＤ法により５０００人析出させたステン
レス板（ＳＯ９３１Ｅｌ）を陰極とし、該陰極と対向し
て配される対極に白金網を用いてＥＤＴＡを０．１％添
加した５％硫酸を含む電解液中で電解を行なった。温度
は１５℃から６０℃の間で電流密度を種々代えて酸化ス
ズを溶解させたところ、電流密度の低い領域では、溶出
速度は電流密度とともに増加し、ｌＯ層Ａ／ｃｍ２〜３
０ａ＋Ａ／ｃ＋ａ２では５０００人／分以上の溶出速度
が得られること、及びスズの析出は少なく、流水洗浄や
超音波洗浄によりスズを容易に除去できることが確認さ
れた。

実施例２ 添加剤としてｍ−ベンゼンジスルホン酸二ナトリウムを
０．１％含む硫酸中からなる電解液中で実施例１と同様
の試料を電解還元した。１０〜３０ｍＡ／ｃｍ２で、５
０００人／分以上の溶出速度が得られた。スズの析出は
抑制され、流水洗浄、超音波洗浄によりスズを容易に除
去できた。

実施例３ 電解方法として、直流のかわりにパルス電流を用いるほ
かは実施例１と同様にして、酸化スズの電解溶出を行っ
た。繰り返し周波数、デユーティ比、ピーク電流密度を
それぞれ種々変えて電解還元を行なったところ、ｌ〜Ｉ
ＱＨｚ、デュ・−ティ比２０〜５０％、ピーク電流密度
１０〜１００ｍＡつ条件で酸化スズの溶出速度〜５００
０人／分が得られ、スズの析出が特に抑制され、流水、
超音波洗浄でスズが容易に除去できることが分った。

実施例４ 電解液として、酒石酸を１０％添加したＩＮ−水酸化ナ
トリウム水溶液を用い、実施例１と同じ試料を交流電解
法により還元した０周波数３〜１０Ｈｚ、電流密度３５
０ｍＡ／ｃｍ２　テ、５０００人／分の溶出速度が得ら
れるとともにスズの析出は全く認められなかった。

実施例５ 電解液として、ＥＤＴＡ、エタノールヲソレぞれ１％添
加した５０％硫酸を用いるほかは、実施例１と同様にし
て酸化スズの溶解を行ったところ、実施例１と同様の結
果が得られた。

比較例１ 電解液として、５％硫酸を用いる外は実施例１と同様に
して、酸化スズの溶解を行った。電流密度１０〜３０ｍ
Ａ／ｃｍ２で、約５０００人／分以上の割合で、酸化ス
ズが還元されたが、粉末状のスズがかなり多量に析出し
た。これは流水、又は超音波による洗浄では除去しきれ
なかった。

比較例？ 電解液として、ＩＮ−水酸化ナトリウム水溶液を用いる
外は実施例４と同様にして、酸化スズの溶解を行った０
周波数３〜１０Ｈｚ、電流密度３５０ｍＡ／ｃｍ２では
溶出速度が酒石酸添加時の半分程度であった・ 比較例３ 電解液として、５％硫酸を用いる外は実施例３と同様に
して、酸化スズの電解溶出を行った。溶解速度は実施例
３と同様であったが、析出スズの量は多く、又、流水、
超音波による洗浄では除去しきれなかった。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、電解液中、又は基体上
にスズが析出するのを抑制して、酸化スズを十分な溶解
速度を持って電解溶解することができるという優れた効
果が得られる。従って、低コストで連続的な酸化スズの
溶出方法として最適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スズイオンと錯体を形成する錯化剤を含有する電
   解液中にて酸化スズの付着した基体、又は基体に付着し
   た酸化スズそれ自身を電極とし、該電極に対向して配さ
   れた対極との間で電解を行なうことにより基体に付着し
   た酸化スズを溶解させることを特徴とする酸化スズの溶
   解方法。
2. （２）錯化剤として、酒石酸、クエン酸、エチレンジア
   ミン四酢酸、芳香族スルホン酸の少なくとも１つが電解
   液中に添加されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の酸化スズの溶解方法。