KR101000075B1 - Electrolysis device and system for manufacturing the organic acid tin using the insoluble electrode plate - Google Patents
Electrolysis device and system for manufacturing the organic acid tin using the insoluble electrode plate Download PDFInfo
- Publication number
- KR101000075B1 KR101000075B1 KR1020080041559A KR20080041559A KR101000075B1 KR 101000075 B1 KR101000075 B1 KR 101000075B1 KR 1020080041559 A KR1020080041559 A KR 1020080041559A KR 20080041559 A KR20080041559 A KR 20080041559A KR 101000075 B1 KR101000075 B1 KR 101000075B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tin
- electrolysis
- organic acid
- insoluble
- electrode plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/01—Products
- C25B3/13—Organo-metallic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/02—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/63—Holders for electrodes; Positioning of the electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
본 발명은 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기분해장치의 기본이 되는 양극 및 음극의 구성을 내산성이 강한 금속 및 비금속과 같은 불용성(不溶性) 극판을 이용하여 유기산 주석의 전기분해 제조시 주석과 같은 용성(溶性)의 극판을 사용할 경우 발생되는 극판의 면적변화에 따른 전류의 변동을 방지하여, 보다 높은 전류를 가할 수 있고, 이에 따라 전해시간의 단축 및 안정된 유기산 주석을 생산할 수 있는 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate, and more particularly, the structure of the anode and cathode, which are the basis of the electrolysis device, is insoluble such as metals and non-metals having strong acid resistance. When electrolytic production of organic acid tin using electrode plates, higher currents can be applied by preventing current fluctuations caused by changes in the area of the electrode plates generated when using soluble electrode plates such as tin. The present invention relates to an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate capable of producing shortened and stable organic acid tin.
본 발명은 유기산 주석을 제조하기 위한 전기분해장치에 있어서, 내부 공간이 격막에 의해 양극부와 음극부로 분할된 전해조와, 상기 양극부 및 음극부에 수용되는 양극제 및 음극제를 포함하여 구성되되, 상기 음극제는 불용성 극판인 것을 특징으로 한다.The present invention provides an electrolysis device for producing an organic acid tin, comprising an electrolytic cell in which an inner space is divided into a positive electrode portion and a negative electrode portion by a diaphragm, and a positive electrode and a negative electrode agent contained in the positive electrode portion and the negative electrode portion. , The negative electrode agent is characterized in that the insoluble electrode plate.
유기산, 주석, 전기분해, 불용성극판, 케이스 Organic acid, tin, electrolysis, insoluble plate, case
Description
본 발명은 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기분해장치의 기본이 되는 양극 및 음극의 구성을 내산성이 강한 금속 및 비금속과 같은 불용성(不溶性) 극판을 이용하여 유기산 주석의 전기분해 제조시 주석과 같은 용성(溶性)의 극판을 사용할 경우 발생되는 극판의 면적변화에 따른 전류의 변동을 방지하여, 보다 높은 전류를 가할 수 있고, 이에 따라 전해시간의 단축 및 안정된 유기산 주석을 생산할 수 있는 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate, and more particularly, the structure of the anode and cathode, which are the basis of the electrolysis device, is insoluble such as metals and non-metals having strong acid resistance. When electrolytic production of organic acid tin using electrode plates, higher currents can be applied by preventing current fluctuations caused by changes in the area of the electrode plates generated when using soluble electrode plates such as tin. The present invention relates to an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate capable of producing shortened and stable organic acid tin.
근래 들어, 컴퓨터 관련 기술의 발달과 더불어, 반도체 및 인쇄회로기판(PCB)의 수요가 급속도로 증가하고 있다. 이러한 제품의 생산에 있어서는 필연적으로 도금공정이 수반되는 바, 종래에는 도금공정에서 붕불화 주석이 사용되어 왔 으나, 도금공정에서 발생되는 불소를 포함한 폐수로 인하여 심각한 환경오염의 문제가 있었다.In recent years, with the development of computer-related technology, the demand for semiconductors and printed circuit boards (PCB) is rapidly increasing. In the production of such products inevitably involved in the plating process, conventionally, tin fluoride has been used in the plating process, but there was a serious environmental pollution problem due to wastewater containing fluorine generated in the plating process.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 유기산 주석이 땜납(solder) 도금의 대체 품목으로 개발되어 반도체 및 인쇄회로기판 등의 도금에 이용되어 오고 있다. 이러한 유기산 주석을 제조하기 위하여 종래에는 상기 유기산 주석을 산화주석(SnO2)과 유기산의 직접 반응에 의해 제조하였는데, 금속주석을 염산에 반응시켜 염화제일석을 수득하고, 염화제일석에 가성소다를 반응시켜 산화주석을 얻은 후 산화주석과 유기산을 반응시켜 유기산 주석을 제조하였다.In order to overcome this problem, organic acid tin has been developed as an alternative to solder plating, and has been used for plating semiconductors and printed circuit boards. In order to prepare such organic acid tin, conventionally, the organic acid tin was prepared by a direct reaction of tin oxide (SnO 2) with an organic acid, and the tin metal was reacted with hydrochloric acid to obtain tin chloride, and sodium hydroxide was reacted with tin oxide. After obtaining tin oxide, tin oxide was reacted with an organic acid to prepare an organic acid tin.
하지만, 상기와 같은 방법으로 제조한 유기산 주석은 다량의 염소이온과 4가 주석을 포함하고 있고, 제품 중에 용해되어 있는 4가의 주석은 시간이 지남에 따라 불용성의 침전물로 변해 석출되며, 염소 이온은 도금이 불균일하게 되도록 하고 도금 원료를 부식시키는 등의 문제점이 있었다.However, the organic acid tin prepared by the above method contains a large amount of chlorine ions and tetravalent tin, and the tetravalent tin dissolved in the product turns into an insoluble precipitate and precipitates over time, and the chlorine ion is coated with There have been problems such as unevenness and corrosion of the plating raw material.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대한민국 등록특허공보 제10-0198193호에는 전기분해를 이용한 유기산석의 제조방법이 개시되어 있는데, 그 기술적 구성은 격막에 의해 양극부와 음극부로 분리된 전해조에서, 전해액 중 금속을 전기분해하여 금속염을 제조하는 방법에 있어서, 전해액으로 유기산 용액, 전극을 주석판을 사용하는 것을 특징으로 하고 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Publication No. 10-0198193 discloses a method for producing organic stone using electrolysis, the technical configuration of which is in an electrolytic cell separated into an anode part and a cathode part by a diaphragm, A method of producing a metal salt by electrolyzing a metal, characterized in that an organic acid solution and an electrode are used as a tin plate as an electrolyte.
하지만, 상기와 같은 구성은 시간이 지남에 따라 전극으로 사용되는 주석판의 면적이 감소하여 양극 및 음극의 전류 면적이 변화하게 되고, 이에 따라 일정하지 않은 전류밀도의 발생으로 안정된 전기분해를 수행하기 어렵다는 문제점이 있었 다. 또한, 주석판을 사용할 경우 지속적인 전기분해 중 용해면적이 줄어들어도 양극용 주석판의 교체가 용이하지 않고, 교체시기를 판단하기 어려울 뿐만 아니라, 전기분해가 완료됨과 동시에 면적이 일정하지 않은 주석판의 재 제조가 필요하다는 단점이 있다.However, the configuration as described above, the area of the tin plate used as an electrode decreases over time to change the current area of the positive electrode and the negative electrode, and accordingly it is difficult to perform a stable electrolysis due to the generation of a non-uniform current density There was a problem. In addition, when tin plate is used, it is not easy to replace tin plate for positive electrode even if the melting area decreases during continuous electrolysis, and it is difficult to judge the replacement time, and remanufacturing of tin plate whose area is not constant at the same time as electrolysis is completed The disadvantage is that it is necessary.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기분해에 의해 유기한 주석을 제조하는 경우, 내산성이 강한 금속 및 비금속과 같은 불용성 극판을 이용하여 일정한 전류밀도를 유지할 수 있도록 함으로써 전기분해 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 안정된 유기산 주석을 제조할 수 있는 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to maintain a constant current density using an insoluble electrode plate, such as metals and non-metals strong acid resistance, when producing an organic tin by electrolysis The present invention provides an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate capable of shortening electrolysis time and producing stable organic acid tin.
또한, 본 발명은 전기분해 도중 양극제의 보충이 용이하여 작업이 용이하고 전류 효율을 극대화할 수 있는 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법을 제공함에 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate, which is easy to replenish the positive electrode during electrolysis, thereby facilitating operation and maximizing current efficiency.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치는,Electrolytic device of the organic acid tin using an insoluble electrode plate according to the present invention for achieving the above objects,
유기산 주석을 제조하기 위한 전기분해장치에 있어서, 내부 공간이 격막에 의해 양극부와 음극부로 분할된 전해조와, 상기 양극부 및 음극부에 수용되는 양극제 및 음극제를 포함하여 구성되되, 상기 음극제는 불용성 극판인 것을 특징으로 한다.An electrolysis apparatus for producing an organic acid tin, wherein the internal space comprises an electrolytic cell divided into a positive electrode portion and a negative electrode portion by a diaphragm, and a positive electrode and a negative electrode contained in the positive electrode portion and the negative electrode portion, wherein the negative electrode The agent is characterized in that the insoluble electrode plate.
이때, 상기 양극제는 주석볼인 것을 특징으로 한다.At this time, the positive electrode is characterized in that the tin ball.
또한, 상기 주석볼은 상부가 개구된 그물 형태의 불용성 케이스에 수납되는 것을 특징으로 한다.In addition, the tin ball is characterized in that it is accommodated in the insoluble case of the net shape of the upper opening.
그리고, 상기 불용성 극판의 재질은 티타늄, 백금, 지르코늄과 같은 내산성이 강한 금속과, 흑연과 같은 비금속 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the material of the insoluble electrode plate is characterized in that any one of a strong acid resistance metals such as titanium, platinum, zirconium, and non-metals such as graphite.
또한, 상기 양극제 및 음극제는 전해액에 전기를 전달하는 전도성 거치대에 의해 전해조 내에 거치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the positive electrode and the negative electrode is characterized in that it is mounted in the electrolytic cell by a conductive holder for transferring electricity to the electrolyte.
또한, 상기 불용성 케이스의 재질은 티타늄, 백금, 지르코늄과 같은 내산성이 강한 금속과, 흑연과 같은 비금속 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the material of the insoluble case is characterized in that any one of a strong acid resistance metals such as titanium, platinum, zirconium, and non-metals such as graphite.
한편, 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해방법은,On the other hand, the electrolysis method of the organic acid tin using the insoluble electrode plate according to the present invention,
유기산 주석을 제조하기 위한 전기분해방법에 있어서, 전해액으로는 유기산 용액을 사용하고, 양극제로는 불용성 케이스에 수용되는 주석볼을 사용하며, 음극제로는 불용성 극판을 사용하는 것을 특징으로 한다.In the electrolysis method for producing organic acid tin, an organic acid solution is used as an electrolyte, a tin ball housed in an insoluble case is used as a cathode, and an insoluble electrode plate is used as a cathode.
이때, 상기 전해액에 산화 방지제를 첨가하는 것을 특징으로 한다.At this time, an antioxidant is added to the electrolyte solution.
그리고, 상기 전기분해방법은, 내부 공간이 격막에 의해 양극부와 음극부로 분할된 전해조와, 상기 양극부 및 음극부에 수용되는 양극제 및 음극제를 포함하여 구성되는 전기분해장치를 설치하는 단계와; 상기 전기분해장치에 전압을 가하여 전기분해를 실시하면서 시간변화에 따른 주석볼의 용해도를 측정하는 단계와; 상기 주석볼의 용해도가 감소할 경우 양극부에 주석볼을 추가 투입하는 단계; 및 상기 주석볼이 용해되어 상기 양극부에 유기산 주석이 생성되면 전기분해를 종료하고 제품화하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.The electrolysis method includes installing an electrolysis device including an electrolytic cell in which an internal space is divided into an anode part and a cathode part by a diaphragm, and an anode agent and an anode agent accommodated in the anode part and the cathode part. Wow; Measuring the solubility of tin balls with time by applying voltage to the electrolysis device and performing electrolysis; Adding a tin ball to the anode part when the solubility of the tin ball is reduced; And terminating the electrolysis when the tin ball is dissolved to generate organic acid tin in the anode part, and commercializes the tin ball.
또한, 상기 전기분해장치에 가해지는 전압은 3.5 ~ 6.0V인 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage applied to the electrolysis device is characterized in that the 3.5 ~ 6.0V.
본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 의하면, 내산성이 강한 금속 및 비금속과 같은 불용성 극판을 이용하고 양극제로 이용하는 주석볼의 주기적인 투입에 의해 극판의 면적변화에 따른 전류의 변동을 방지하여 일정한 전류밀도를 유지할 수 있도록 함과 동시에 작업을 용이하게 함으로써 단위시간 당 보다 많은 양의 유기산 주석을 안정적으로 생산할 수 있는 효과를 갖는다.According to the electrolysis apparatus and electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate according to the present invention, it is possible to change the area of the electrode plate by periodically adding tin balls using insoluble electrode plates such as metals and non-metals having strong acid resistance and using them as anodes. It is possible to stably produce a larger amount of organic acid tin per unit time by facilitating the work while preventing a change in current and maintaining a constant current density.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the electrolysis device and electrolysis method of the organic acid tin using an insoluble electrode plate according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2의 (a), (b)는 도 1에 나타낸 전기분해장치 중 양극제의 차이에 따른 전해면적의 변화를 비교하여 나타낸 도면이며, 도 3은 종래 전기분해장치와 본 발명에 따른 전기분해장치의 시간에 따른 전해량을 비교한 도면이다.1 is a perspective view schematically showing an electrolysis device of organic acid tin using an insoluble electrode plate according to the present invention, and (a) and (b) of FIG. Figure 3 is a view showing a comparison of the change in area, Figure 3 is a view comparing the electrolytic amount with time between the conventional electrolysis device and the electrolysis device according to the present invention.
본 발명은 전기분해장치의 기본이 되는 양극 및 음극의 구성을 내산성이 강한 금속 및 비금속과 같은 불용성(不溶性) 극판을 이용하여 유기산 주석의 전기분해 제조시 주석과 같은 용성(溶性)의 극판을 사용할 경우 발생되는 극판의 면적변화에 따른 전류의 변동을 방지하여, 보다 높은 전류를 가할 수 있고, 이에 따라 전해시간의 단축 및 안정된 유기산 주석을 생산할 수 있는 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 관한 것으로, 우선 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치(100)는 크게 전해조(10)와, 양극제 및 음극제를 포함하여 구성된다.The present invention uses a soluble electrode plate, such as tin, in the electrolysis of organic acid tin using an insoluble electrode plate, such as a metal and a non-metal having strong acid resistance, for the structure of the anode and cathode, which are the basis of the electrolysis device. Electrolysis device and organic electrolytic tin of organic acid tin using an insoluble electrode plate which can prevent the fluctuation of current caused by the change of the area of the electrode plate generated in this case, thereby applying a higher current, thereby shortening the electrolysis time and producing stable organic acid tin. Regarding the decomposition method, first, the
보다 상세히 설명하면, 상기 전해조(10)는 전해액이 채워지는 내부 공간이 격막(12)에 의해 다수 개의 양극부(14)와 음극부(16)로 분할되고, 상기 양극부(14)와 음극부(16)에는 각각 양극제와 음극제가 투입된다.In more detail, in the
이때, 상기 음극부(16)에 투입되는 음극제로는 불용성(不溶性) 극판(40)이 사용되는데, 상기 불용성 극판(40)은 주석과 같은 용성(溶性)의 극판 사용시 발생되는 극판의 면적변화에 따른 전류의 변동을 방지하여 보다 높은 전류를 가할 수 있도록 함으로써 전해시간이 단축되어 보다 많은 제품을 생산할 수 있도록 하는 역할을 한다.In this case, an
상기 불용성 극판(40)의 재질로는 티타늄(Ti), 백금(Pt), 지르코늄(Zr) 등의 내산성이 강한 금속 또는 흑연 등의 비금속이 사용된다.As the material of the
참고적으로, 도 3은 종래 전기분해장치와 본 발명에 따른 전기분해장치(100) 의 시간에 따른 전해량을 비교한 도면으로, 음극제로 일반 주석판을 사용한 경우와 불용성 극판(40) 즉, 내산성이 강한 지르코늄(Zr)을 극판으로 사용한 경우의 전해시간에 따른 전해량을 비교하여 나타낸 것이다.For reference, Figure 3 is a view comparing the electrolytic amount of the conventional electrolysis device and the
도 3에 나타나 있듯이, 전기분해 초기에는 전해량이 거의 유사하지만, 시간이 지날 수록 전해량에 차이가 생기는 것을 볼 수 있는데, 이는 시간이 지남에 따라 일반 주석판이 용해되어 전해면적이 줄어들기 때문이다. 이에 비해, 지르코늄(Zr)을 극판으로 사용한 경우에는 전해액에 의해 용해되지 않으므로 시간이 지나도 초기와 유사한 전해량을 유지하고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, the electrolysis amount is almost similar at the initial stage of electrolysis, but it can be seen that there is a difference in the electrolysis amount as time passes, since the general tin plate is dissolved and the electrolytic area decreases with time. On the other hand, when zirconium (Zr) is used as the electrode plate, since it is not dissolved by the electrolyte solution, it can be seen that the amount of electrolyte similar to the initial stage is maintained over time.
한편, 상기 양극부(14)에 투입되는 양극제로는 주석볼(20)이 사용되는데 상기 주석볼(20)은 종래 양극제로 사용되던 주석판에 비해 용해면적이 훨씬 크므로 전해시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다. On the other hand, a
이때, 상기 주석볼(20)은 양극부(14)에 설치되는 불용성 케이스(30)의 내부로 투입되는데, 상기 불용성 케이스(30)는 주석볼(20)의 투입 및 교체가 용이하도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 불용성 케이스(30)는 상부가 개구된 그물 형태로 이루어져 전해조(10) 내에서 주석볼(20)을 담아둘 수 있도록 하기 위한 것으로, 전기분해 과정에서 주석볼(20)이 용해되어 전해면적이 줄어들 경우 상기 불용성 케이스(30)의 내부로 주석볼(20)을 투입하여 전해면적을 유지시킬 수 있도록 하여 전기분해가 이루어지는 동안 전류효율을 유지하고, 제품의 제조시간을 단축시킬 수 있는 것이다. 상기 불용성 케이스(30)의 재질로는 상기 불용성 극판(40)과 마찬가지로 티타늄(Ti), 백금(Pt), 지르코늄(Zr) 등의 내산성이 강한 금속 또는 흑연 등의 비금속이 사용된다.At this time, the
한편, 상기 양극제와 음극제 즉, 불용성 케이스(30)의 내부에 수용되는 주석볼(20)과 불용성 극판(40)은 모두 전도성 거치대(50)에 거치되어 전해조(10)의 내부에 설치되는데 상기 전도성 거치대(50)는 구리(Cu)와 같은 전도성 물질로 구성되어 전해액에 전기를 전달하는 역할을 한다. 즉, 상기 전도성 거치대(50)에 각각 주석볼(20)이 수용된 불용성 케이스(30)와 불용성 극판(40)을 설치한 후, 전도성 거치대(50)의 양단부가 전해조(10)의 상단에 걸쳐지도록 설치하는 것이다.On the other hand, both the positive electrode and the negative electrode, that is, the
또한, 상기 전해액에는 보다 안정된 유기산 주석을 생산하기 위하여 산화방지제를 첨가하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to add an antioxidant to the electrolyte to produce more stable organic acid tin.
다음으로, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Next, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the electrolysis method of the organic acid tin using an insoluble electrode plate according to the present invention.
우선, 전기분해에 의해 유기산 주석을 제조하기 위해서는 전술한 전기분해장치(100)를 이용하는데, 이때 전해액으로는 유기산 용액을 사용하고, 양극제와 음극제로는 각각 불용성 케이스(30)에 수용되는 주석볼(20)과, 불용성 극판(40)을 사용한다.First, in order to manufacture the organic acid tin by electrolysis, the above-described
한편, 상기 전해액에 첨가되는 산화방지제와, 상기 불용성 케이스(30) 및 불용성 극판(40)의 재질 등은 전술한 전기분해장치(100)에 대한 설명과 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, the antioxidant added to the electrolyte, the material of the
먼저, 유기산 주석을 전기분해의 방법으로 생산하기 위해서는 전기분해장 치(100)를 설치하여야 하는데, 상기 전기분해장치(100)는 전해조(10), 양극제, 음극제를 포함하여 구성된다.First, in order to produce the organic acid tin by the method of electrolysis, an
보다 상세히 설명하면, 전해액이 채워지는 내부 공간이 격막(12)에 의해 양극부(14)와 음극부(16)로 분할된 전해조(10)를 적당한 장소에 설치한 후, 전해조(10)의 내부에 전해액으로 사용되는 산화방지제가 첨가된 유기산 용액을 투입한다. In more detail, the internal space in which the electrolyte is filled is installed in the appropriate place after the
그 후, 상기 양극부(14) 및 음극부(16)의 내부에 각각 양극제와 음극제를 설치하는데, 상기 양극제와 음극제는 각각 전도성 거치대(50)에 설치되어 전해조(10) 내부로 투입된다. 즉, 상기 양극부(14)에는 내부에 다수 개의 주석볼(20)이 수용되어 있는 불용성 케이스(30)가 전도성 거치대(50)에 설치되어 전해조(10)의 내부로 투입되고, 상기 음극부(16)에는 티타늄(Ti), 백금(Pt), 지르코늄(Zr) 등의 내산성이 강한 금속 또는 흑연 등의 비금속 재질로 이루어진 불용성 극판(40)이 마찬가지로 전도성 거치대(50)에 설치되어 전해조(10)의 내부로 투입되어 설치되는 것이다.Thereafter, a positive electrode and a negative electrode are respectively installed in the
상기와 같이 전기분해장치(100)가 설치 완료되면, 전원장치(미도시)에서 전원을 공급하여 전기분해를 실시하게 되는데, 이때, 공급되는 전원은 정전압정류기(미도시)와 전도성 거치대(50)를 통해 전해조(10) 내부로 공급된다. 즉, 상기 전원장치에서는 전압을 발생시키고, 상기 정전압정류기는 전원장치에서 발생된 전압을 인가하여 일정한 전압을 유지하도록 하면서 전도성 거치대(50)를 통해 전해조(10) 내부에 전압을 가하게 되는 것이다. When the
이때, 상기 전원장치에서 발생되는 전압은 3.5 ~ 6.0V인 것이 바람직한데, 그 이유는 전기분해 도중 양극제로 사용되는 주석볼(20)의 용이한 투입이 가능하므로 전해면적을 일정하게 유지할 수 있어 종래보다 높은 전압(3.5 ~ 6.0V)을 공급할 수 있도록 하여 전해시간을 단축시킬 수 있는 것이다. 즉, 종래의 극판으로 사용되던 주석판(5)은 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 전기분해 도중 전해면적이 줄어들게 되어 높은 전압을 공급할 경우 전류가 급격히 증가하는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 전해면적을 일정하게 유지할 수 있으므로 종래보다 높은 전압을 공급하여도 안정된 유기산 주석을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 전해시간을 단축시킬 수 있는 것이다.At this time, the voltage generated in the power supply is preferably 3.5 ~ 6.0V, because the
한편, 위와 같이 전기분해를 실시하면서 시간에 따른 주석볼(20)의 용해도를 측정하게 되는데, 이는 주석볼(20)의 투입시기를 측정하기 위한 것이다. 즉, 전기분해가 진행되는 과정에서 주석볼(20)이 용해되어 전류 효율이 떨어지게 될 경우, 양극부(14)에 설치된 불용성 케이스(30)의 내부로 주석볼(20)을 더 투입하여 전류 효율이 떨어지지 않도록 하는데, 상기와 같이 시간에 따른 주석볼(20)의 용해도를 측정함으로써 투입되어야 하는 주석볼(20)의 양 및 주석볼(20)의 투입시기를 결정할 수 있는 것이다.On the other hand, while performing the electrolysis as described above to measure the solubility of the
또한, 상기 전해조(10)에 가해지는 전압에 따른 주석볼(20)의 용해도를 데이터베이스화하여 전기분해 과정에서 투입되는 주석볼(20)의 양 및 투입시간을 결정한 후, 정해진 시간에 주석볼(20)이 자동으로 불용성 케이스(30)에 투입되도록 할 수도 있다.In addition, the solubility of the
즉, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 양극제로 주석판(5)을 사용할 경우, 시 간이 지남에 따라 주석판(5)이 용해되어 전해계면이 줄어듦으로써 전류효율이 떨어지게 되지만, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 양극제로 주석볼(20)을 사용하게 될 경우, 주석볼(20)을 주기적으로 투입할 수 있기 때문에 시간이 지나 주석볼(20)이 용해되더라도 전해계면을 처음과 같이 유지할 수 있게 되므로 일정한 전류효율을 유지할 수 있는 것이다. 또한, 종래와 같이 양극제로 주석판(5)을 이용할 경우에는 주석판(5)이 다 용해되어 교체하기 위해서는 전해조(10)로 공급되는 전원을 차단한 후에 교체하여야 하는 번거로움이 있었으나, 본 발명에서와 같이 주석볼(20)을 사용하게 되면 전기분해를 중단시킬 필요없이 용이하게 주석볼(20)을 투입할 수 있으므로 작업이 간단하면서도 작업시간을 단축시킬 수 있는 것이다.That is, when the
한편, 연속적인 전류흐름에 의해 상기 양극부(14)에 주석볼(20)이 용해되어 유기산 주석이 생성되기 시작하고, 기준이 되는 양의 유기산 주석이 생성되면 전기분해를 종료하고 제품화하게 된다.On the other hand, the
또한, 종래의 주석판(5)을 이용한 전기분해의 경우, 재작업을 하기 위해서는 전기분해가 완료됨과 동시에 면적이 일정하지 않은 주석판의 재 제조가 필요하였으나, 본 발명에 따른 전기분해방법에 의하면 주석볼의 투입만으로 재작업이 바로 가능한 장점이 있다.In addition, in the case of electrolysis using the
위와 같은 일련의 과정을 통하여 전기분해에 의해 유기산 주석이 생성되는데, 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치(100) 및 전기분해방법에 의하면, 전기분해에 사용되는 양극제와 음극제로 각각 불용성 케이스(30)에 수용되는 주석볼(20)과 불용성 극판(40)을 사용하여 용성의 극판을 사용 시 발생되는 극판의 면적변화에 따른 전류의 변동을 방지하여, 보다 높은 전류를 가할 수 있고, 이에 따라 전해시간의 단축 및 안정된 제품을 생산할 수 있는 것이다.Organic acid tin is produced by electrolysis through a series of processes as described above. According to the
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above embodiments have been described with respect to the most preferred examples of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.
본 발명은 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기분해장치의 기본이 되는 양극 및 음극의 구성을 내산성이 강한 금속 및 비금속과 같은 불용성(不溶性) 극판을 이용하여 유기산 주석의 전기분해 제조시 주석과 같은 용성(溶性)의 극판을 사용할 경우 발생되는 극판의 면적변화에 따른 전류의 변동을 방지하여, 보다 높은 전류를 가할 수 있고, 이에 따라 전해시간의 단축 및 안정된 유기산 주석을 생산할 수 있는 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치 및 전기분해방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate, and more particularly, the structure of the anode and cathode, which are the basis of the electrolysis device, is insoluble such as metals and non-metals having strong acid resistance. When electrolytic production of organic acid tin using electrode plates, higher currents can be applied by preventing current fluctuations caused by changes in the area of the electrode plates generated when using soluble electrode plates such as tin. The present invention relates to an electrolysis device and an electrolysis method of organic acid tin using an insoluble electrode plate capable of producing shortened and stable organic acid tin.
도 1은 본 발명에 따른 불용성 극판을 이용한 유기산 주석의 전기분해장치를 개략적으로 나타낸 사시도.1 is a perspective view schematically showing an electrolysis device of organic acid tin using an insoluble electrode plate according to the present invention.
도 2의 (a), (b)는 도 1에 나타낸 전기분해장치 중 양극제의 차이에 따른 전해면적의 변화를 비교하여 나타낸 도면.2 (a) and 2 (b) are views showing changes in the electrolytic area according to the difference in the positive electrode in the electrolytic apparatus shown in FIG.
도 3은 종래 전기분해장치와 본 발명에 따른 전기분해장치의 시간에 따른 전해량을 비교한 도면.Figure 3 is a view comparing the electrolytic amount with time of the conventional electrolysis device and the electrolysis device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 전해조 12 : 격막10
14 : 양극부 16 : 음극부14
20 : 주석볼 30 : 불용성 케이스20: tin ball 30: insoluble case
40 : 불용성 극판 50 : 전도성 거치대40: insoluble electrode plate 50: conductive holder
100 : 전기분해장치100: electrolysis device
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080041559A KR101000075B1 (en) | 2008-05-02 | 2008-05-02 | Electrolysis device and system for manufacturing the organic acid tin using the insoluble electrode plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080041559A KR101000075B1 (en) | 2008-05-02 | 2008-05-02 | Electrolysis device and system for manufacturing the organic acid tin using the insoluble electrode plate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090115619A KR20090115619A (en) | 2009-11-05 |
KR101000075B1 true KR101000075B1 (en) | 2010-12-09 |
Family
ID=41556735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080041559A KR101000075B1 (en) | 2008-05-02 | 2008-05-02 | Electrolysis device and system for manufacturing the organic acid tin using the insoluble electrode plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101000075B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102247497B1 (en) * | 2017-11-27 | 2021-05-03 | 덕산하이메탈(주) | Apparatus and method for preparing metal organic acid and product prepared by the same |
-
2008
- 2008-05-02 KR KR1020080041559A patent/KR101000075B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090115619A (en) | 2009-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jin et al. | A green electrorefining process for production of pure lead from methanesulfonic acid medium | |
JP2010242129A (en) | Production apparatus for electro-deposited metal foil, production method of thin plate insoluble metal electrode used in the production apparatus for electro-deposited metal foil, and electro-deposited metal foil produced by using the production apparatus for electro-deposited metal foil | |
JP2006316328A (en) | Method for manufacturing two-layer flexible copper-clad laminate | |
KR101000075B1 (en) | Electrolysis device and system for manufacturing the organic acid tin using the insoluble electrode plate | |
CN108611599B (en) | Method and device for cleaning mask | |
Lei et al. | Electrochemical mechanism of tin membrane electro‐deposition in chloride solutions | |
CN106835196B (en) | Produce the mixing electrolysis system of tough cathode | |
TW201910565A (en) | Electrolytic copper plating anode and electrolytic copper plating device using same | |
CN108796591A (en) | Electrode structural body | |
CN104099658A (en) | Auxiliary anode for use in acid zinc-nickel alloy electroplating | |
JP2010265519A (en) | Tin ion feeder | |
CN101360399B (en) | Preparation apparatus and method for metallic layer circuit | |
CN204174298U (en) | A kind of supplementary anode for Acidic zinc-nickel alloy plating | |
JPH04362199A (en) | Electroplating device | |
CN103108995B (en) | Nickel pH adjustment method and equipment | |
CN201908142U (en) | Control and adjustment device for continuous testing for aluminum electrolysis cell | |
JP2008115455A (en) | Single/double pole type electrolyzer | |
CN101545112B (en) | An electrolytic method of electrolytic manganese dioxide | |
KR100926358B1 (en) | Method for preparing organic acid salt | |
JP2014208871A (en) | Anode and method of producing the same | |
CN103898554B (en) | A kind of method and apparatus of quick elimination closing down magnesium electrolysis bath electric pole short circuit | |
CN202323042U (en) | Graphite cathode electrolytic bath for producing ammonium persulfate through electrolyzation of ammonium sulfate | |
CN102251260A (en) | Continuous test controlling and adjusting device for aluminium electrolysis cell | |
Hassanpouryouzband et al. | Kinetics and Mechanism of Tin Electrodeposition from Fluoroborate Bath onto Pencil Graphite Electrode | |
CN201678756U (en) | Insoluble anode structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130927 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140916 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150914 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161017 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171010 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180927 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191128 Year of fee payment: 10 |