JPH0147738B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0147738B2 JPH0147738B2 JP55149564A JP14956480A JPH0147738B2 JP H0147738 B2 JPH0147738 B2 JP H0147738B2 JP 55149564 A JP55149564 A JP 55149564A JP 14956480 A JP14956480 A JP 14956480A JP H0147738 B2 JPH0147738 B2 JP H0147738B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inclusions
- electrolytic
- potential
- sample
- nonmetallic inclusions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 16
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 3
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M N,N,N-Trimethylmethanaminium chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- YLRAQZINGDSCCK-UHFFFAOYSA-M methanol;tetramethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].OC.C[N+](C)(C)C YLRAQZINGDSCCK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/42—Measuring deposition or liberation of materials from an electrolyte; Coulometry, i.e. measuring coulomb-equivalent of material in an electrolyte
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
この発明は、電気化学的手法を用いる鋼中非金
属介在物の分別分離方法および電解試料に関する
ものである。 鋼中には炭素、窒素、酸素、硫黄などの非金属
元素が存在し、これらの元素は鋼中において金属
元素と結合し、炭化物、窒化物、酸化物あるいは
硫化物となつて地鉄と異なる相を形成する。これ
らの化合物は非金属介在物（以下介在物と略記）
と呼ばれ、鋼の諸性質にさまざまの影響を及ぼす
ので、どのような種類の介在物が量的にいくら存
在するかを正確に把握することは、冶金上あるい
は鋼の品質管理の面で極めて重要である。このよ
うな観点のもとで従来、鋼中介在物の鋼からの分
離抽出が予め行われる。例えば、鋼試料を所定の
電解液中に浸漬し、これを陽極にして所定の条件
のもとで通電して地鉄を溶解し、不溶性の介在物
を分離する分析化学的手法として電解分析法（以
下電解法という）がある。一般的なこの方法の場
合、電解によつて鋼中の介在物を不溶性電解残渣
として回収し、これを試料として、電子顕微鏡観
察、Ｘ線解析、EPMA、赤外線吸収スペクトル
その他の物理測定に供し、介在物の形状調査、化
学種の解明、構造解析などを行つている。しか
し、通常の鋼の場合、電解残渣として陽極泥に残
るものはその殆んどがセメンタイトで占められて
おり、その他の介在物は極く僅かの比率で含まれ
ているに過ぎない。従つて、そのような電解残渣
をそのまま用いたのでは、個々の介在物の調査を
満足に行い得ないとの難点があつた。そこで、従
来目的達成には、予めセメンタイトから個々の介
在物を分離しておき、その上で必要な操作を行う
必要があつた。また、電解残渣について化学分析
を行うことによつて介在物の量を把握できるが、
介在物の種類別にその量を知るという本来の目的
を達成するには、あらかじめ介在物を種類別に分
別してから行う必要があつた。 これに対し従来、鋼中において介在物として存
在する或る化合物Ａ（一種類あるいは二種類以上
の化合物で構成されるもの）と、他の化合物Ｂ
（一種類あるいは二種類以上の化合物で構成され
るもの）とを、分別分離する方法として、薬品溶
液による化学的な溶解作用を利用する方法が広く
実施されている。該方法における薬品溶液として
は希酸溶液、ハロゲン・メタノール溶液あるいは
キレート剤を含む非水溶液等が用いられる。この
従来の薬品分離法では、分離すべき化合物Ａ、Ｂ
のうち、いずれか一方を溶解し、他方は不溶のま
ま残すことが分離の基本条件になつている。とこ
ろが、希酸溶液（塩酸、硫酸など無機酸の水溶
液）を使う場合は、溶解力が比較的強いため、何
れの介在物も、その種類によつて溶解率に差違は
あるが、多少とも溶解するのが通例である。従つ
て、或る種の介在物のみを選択的に溶解して、そ
の他のものを不溶性のものとして分離することは
事実上困難である。一方、ハロゲン・メタノール
溶液の場合は、鋼中の酸化介在物の抽出分離には
ん用されており、よう素・メタノール溶液、臭
素・メタノール溶液が代表的なものである。これ
らの溶液は希酸溶液に比らべると溶解力がやや弱
く、セメンタイト以外の炭化物、窒化物、酸化物
は殆んど溶解しないので、セメンタイトのみの分
離が或る程度可能である。しかし、介在物の溶媒
に対する溶解性は介在物粒子の大きさ、結晶状態
あるいはそれを構成する化学種などによつて変化
し、例えばセメンタイト以外にも特に微細な炭化
物、窒化物はハロゲン・メタノール溶液に可溶性
であり、また一般的には難溶性と考えられている
酸化介在物においても、CaO−SiO2複合化合物
のように可溶性のものもある。したがつて、ハロ
ゲン・メタノール溶液によつて、セメンタイトと
その他の介在物とを分離することは、実用上問題
が多い。つぎに、キレート剤を含む非水溶液の場
合、たとえば、４％サリチル酸・２％LiCl−メタ
ノール、10％アセチルアセトン−１％テトラメチ
ルアンモニウムクロライド・メタノール溶液（以
下、AA系溶液と略記）などの溶液においては、
鋼中の介在物を電解抽出するときに、その電解液
として用いられるもので、介在物に対する溶解力
が弱く、特に微細なセメンタイト以外の炭化物、
窒化物は殆んど溶解されない。従つて、微細なセ
メンタイトの分離には有効であるが、粗大化した
ものは溶解しないため、粗大成長したものは分離
できない（表１参照）。
属介在物の分別分離方法および電解試料に関する
ものである。 鋼中には炭素、窒素、酸素、硫黄などの非金属
元素が存在し、これらの元素は鋼中において金属
元素と結合し、炭化物、窒化物、酸化物あるいは
硫化物となつて地鉄と異なる相を形成する。これ
らの化合物は非金属介在物（以下介在物と略記）
と呼ばれ、鋼の諸性質にさまざまの影響を及ぼす
ので、どのような種類の介在物が量的にいくら存
在するかを正確に把握することは、冶金上あるい
は鋼の品質管理の面で極めて重要である。このよ
うな観点のもとで従来、鋼中介在物の鋼からの分
離抽出が予め行われる。例えば、鋼試料を所定の
電解液中に浸漬し、これを陽極にして所定の条件
のもとで通電して地鉄を溶解し、不溶性の介在物
を分離する分析化学的手法として電解分析法（以
下電解法という）がある。一般的なこの方法の場
合、電解によつて鋼中の介在物を不溶性電解残渣
として回収し、これを試料として、電子顕微鏡観
察、Ｘ線解析、EPMA、赤外線吸収スペクトル
その他の物理測定に供し、介在物の形状調査、化
学種の解明、構造解析などを行つている。しか
し、通常の鋼の場合、電解残渣として陽極泥に残
るものはその殆んどがセメンタイトで占められて
おり、その他の介在物は極く僅かの比率で含まれ
ているに過ぎない。従つて、そのような電解残渣
をそのまま用いたのでは、個々の介在物の調査を
満足に行い得ないとの難点があつた。そこで、従
来目的達成には、予めセメンタイトから個々の介
在物を分離しておき、その上で必要な操作を行う
必要があつた。また、電解残渣について化学分析
を行うことによつて介在物の量を把握できるが、
介在物の種類別にその量を知るという本来の目的
を達成するには、あらかじめ介在物を種類別に分
別してから行う必要があつた。 これに対し従来、鋼中において介在物として存
在する或る化合物Ａ（一種類あるいは二種類以上
の化合物で構成されるもの）と、他の化合物Ｂ
（一種類あるいは二種類以上の化合物で構成され
るもの）とを、分別分離する方法として、薬品溶
液による化学的な溶解作用を利用する方法が広く
実施されている。該方法における薬品溶液として
は希酸溶液、ハロゲン・メタノール溶液あるいは
キレート剤を含む非水溶液等が用いられる。この
従来の薬品分離法では、分離すべき化合物Ａ、Ｂ
のうち、いずれか一方を溶解し、他方は不溶のま
ま残すことが分離の基本条件になつている。とこ
ろが、希酸溶液（塩酸、硫酸など無機酸の水溶
液）を使う場合は、溶解力が比較的強いため、何
れの介在物も、その種類によつて溶解率に差違は
あるが、多少とも溶解するのが通例である。従つ
て、或る種の介在物のみを選択的に溶解して、そ
の他のものを不溶性のものとして分離することは
事実上困難である。一方、ハロゲン・メタノール
溶液の場合は、鋼中の酸化介在物の抽出分離には
ん用されており、よう素・メタノール溶液、臭
素・メタノール溶液が代表的なものである。これ
らの溶液は希酸溶液に比らべると溶解力がやや弱
く、セメンタイト以外の炭化物、窒化物、酸化物
は殆んど溶解しないので、セメンタイトのみの分
離が或る程度可能である。しかし、介在物の溶媒
に対する溶解性は介在物粒子の大きさ、結晶状態
あるいはそれを構成する化学種などによつて変化
し、例えばセメンタイト以外にも特に微細な炭化
物、窒化物はハロゲン・メタノール溶液に可溶性
であり、また一般的には難溶性と考えられている
酸化介在物においても、CaO−SiO2複合化合物
のように可溶性のものもある。したがつて、ハロ
ゲン・メタノール溶液によつて、セメンタイトと
その他の介在物とを分離することは、実用上問題
が多い。つぎに、キレート剤を含む非水溶液の場
合、たとえば、４％サリチル酸・２％LiCl−メタ
ノール、10％アセチルアセトン−１％テトラメチ
ルアンモニウムクロライド・メタノール溶液（以
下、AA系溶液と略記）などの溶液においては、
鋼中の介在物を電解抽出するときに、その電解液
として用いられるもので、介在物に対する溶解力
が弱く、特に微細なセメンタイト以外の炭化物、
窒化物は殆んど溶解されない。従つて、微細なセ
メンタイトの分離には有効であるが、粗大化した
ものは溶解しないため、粗大成長したものは分離
できない（表１参照）。
【表】
以上述べたように、従来行われている薬品溶液
による化学的な溶解法では、分析化学的な分離精
度を満足し得る本来の目的は殆んど達成し得ない
のが実状である。 そこで、この発明は、鋼中に介在物として存在
する複数種の化合物を、電気化学的な所謂電解分
析法によつて、種別ごとに精度よく分離する方法
の提供を目的としており、具体的にはセメンタイ
トとその他の炭化物、窒化物との分離あるいは、
硫化物と酸化物の分離などに有利に適合させる方
法である。以下にその構成の詳細について説明す
る。 この発明方法における分別分離は、各物質のも
つ電気化学的な安定度の差を利用する方法であ
る。図面の第１図は、AA系電解液（10％アセチ
ルアセトン−１％テトラメチルアンモニウムクロ
ライド・メタノール）を用いた場合の各種の物質
をそれぞれ陽極とし、白金板を陰極として通電し
た場合の陽極電位と電流値の関係を示したもので
ある。この図において、電流値が増加の方向に急
激に変化する電位をその物質特有の分解電位と考
えると、例えば、セメンタイトの分解電位は−
0.2V（vsSCE、以下同じ）付近、Cuでは＋0.2V付
近に見られる。従つて、このAA系電解液では、
Cuはセメンタイトに比らべ、電気化学的に一層
安定であることを示している。なお、このことは
分解電位より卑側に陽極電位を保持すれば、該物
質は電気化学的には溶解しないことを表わす。 いま、介在物中の化合物Ａ、化合物Ｂの分解電
位をそれぞれEA、EBとし、両化合物を混合した
ものを陽極とし、EAとEBの中間に陽極電位を保
持して通電すれば、EB−EA＞０の場合、化合物
Ａが選択的に溶解され、化合物Ｂとの分離が可能
である。しかし、通常与えられる試料は導電性の
悪い粉体であるから、これをそのまま陽極とする
には無理があり、他の導電物質と混合した上で成
形し、この成型体を用いるのが効果的である。 第２図に示すものは、この本発明にかかる電解
試料の例である。この試料の調製に当つて重要な
ことは、介在物を分析化学的に要求される精度を
もつて分離するには、該試料を完全に溶解するこ
とが必要である。この点、一般的な構造のもので
は、電解が進むにつれて試料自体は次第に薄くな
り、遂にはバラバラに区切れてリード線との接続
が絶たれ、電解されないまま残存する部分が生ず
るようになる。これは上記の完全溶解の条件を満
たし得ないことを意味する。その対策として、試
料陽極を白金網で包み、この白金網をリード線に
接続して通電する方法が考えられる。しかし、表
面積の広い白金網を陽極部に使用した場合、通電
量のうち、電解液自体の電気分解に消費される電
流が増加し、特に試料陽極が微小化した段階で
は、銅マトリツクスの溶解に寄与する電流、つま
り電流効率が著しく低下し、完全溶解には極めて
長時間を要するので、実用的でない。 上述のような隘路を克服するべくこの発明で
は、図示のように、粉体試料を定着させるための
面状支持電極として白金網２を用い、この白金網
２の一方の面を非導電性材料であるろ紙１で覆
い、他方の露出した面に鋼試料の電解残渣と銅粉
の混合物である粉体試料３を載せて定着させた構
造である。前記ろ紙１は電解の際、白金網２が電
解液に直接触れるのを防ぐ作用をする。ろ紙１の
中心部には小穴４が電源へのリード線との接続の
ため設けてあり、白金網２の中央部にある白金箔
小片５は、リード線との接触を確実にする。ま
た、ろ紙１の外縁は折曲げて白金網２の外周を包
み、両者の付着を密にする。 次に具体例を用いて本発明の電解試料（陽極）
の調製方法を述べる。中央部に約２mmφの小穴を
有するろ紙（No.5A、22〜23mmφ）と、中央部に
約３mmφの白金箔を圧着した白金網を用意する。
錠剤成型器（20mmφ）を用い、ろ紙の縁をほぼ直
角に折曲げ、その中に白金網を置き、軽く加圧し
て白金網の外周部をろ紙で包み込むようにして圧
着する。その上に、粉体試料を銅（粒度200メツ
シユ）に混合したものを置き油圧機器で加圧し成
型体をつくる。 実施例を挙げると、炭素鋼から電解抽出した炭
化物10mgを銅400mgと混合したものを用い、上述
の方法によつて第２図のように成型し、これを陽
極とし、10％アセチルアセトン・１％テトラメチ
ルアンモニウムクロライド・メタノール電解液中
で、30ｍＡの電流値で通電すると、17時間以内
で、銅マトリツクスを完全に溶解することができ
た。 このような構造の試料とすることにより、次の
ような優れた効果がある。即ち、粉体である銅を
白金網に圧着するので、銅は網の目の中にも詰
り、白金網と銅マトリツクスとの接着が強固であ
る。また、白金網の外面は非電導性のろ紙によつ
てシールドされているので、これを陽極として通
電すれば、銅は白金網と接着した部分と反対側の
電解液に直接接触した側から溶解して行き、時間
の経過と共に、銅は白金網の目の部分のみとな
り、この部分も白金網を通して電流が流れるの
で、従来法におけるように、部分的にちぎれて残
留することもなく、遂には完全に溶解するに至
る。なお、白金網は、銅の溶解が終りに近づいて
初めて露出するので、電解液自体の分解に基づく
電流損失が小さくてすみ、これは通電所要時間の
短縮に寄与する。 次に、上述のような電解用試料を用い、電解残
渣の中から特定の介在物を分離する方法について
説明する。第１図で示したように、介在物中のセ
メンタイトの分解電位は、Cuより卑側に、TiC
のそれは貴側にあるので、両炭化物を数10倍量の
Cu粉末と混合し、加圧成型した後AA系溶液に浸
漬し、これを陽極として陽極電位を＋0.6Vに保
持して通電すれば、Cuの溶解に伴つてセメンタ
イトも同時に溶解するのに対して、TiCは溶解し
ない。表２は、鋼から抽出したセメンタイトと
TiCについての実施例であり、電解残渣をCu粉
末500mgと混合し、厚さ約１mmの円板に成型し、
これを陽極として20時間通電して得られた結果で
ある。
による化学的な溶解法では、分析化学的な分離精
度を満足し得る本来の目的は殆んど達成し得ない
のが実状である。 そこで、この発明は、鋼中に介在物として存在
する複数種の化合物を、電気化学的な所謂電解分
析法によつて、種別ごとに精度よく分離する方法
の提供を目的としており、具体的にはセメンタイ
トとその他の炭化物、窒化物との分離あるいは、
硫化物と酸化物の分離などに有利に適合させる方
法である。以下にその構成の詳細について説明す
る。 この発明方法における分別分離は、各物質のも
つ電気化学的な安定度の差を利用する方法であ
る。図面の第１図は、AA系電解液（10％アセチ
ルアセトン−１％テトラメチルアンモニウムクロ
ライド・メタノール）を用いた場合の各種の物質
をそれぞれ陽極とし、白金板を陰極として通電し
た場合の陽極電位と電流値の関係を示したもので
ある。この図において、電流値が増加の方向に急
激に変化する電位をその物質特有の分解電位と考
えると、例えば、セメンタイトの分解電位は−
0.2V（vsSCE、以下同じ）付近、Cuでは＋0.2V付
近に見られる。従つて、このAA系電解液では、
Cuはセメンタイトに比らべ、電気化学的に一層
安定であることを示している。なお、このことは
分解電位より卑側に陽極電位を保持すれば、該物
質は電気化学的には溶解しないことを表わす。 いま、介在物中の化合物Ａ、化合物Ｂの分解電
位をそれぞれEA、EBとし、両化合物を混合した
ものを陽極とし、EAとEBの中間に陽極電位を保
持して通電すれば、EB−EA＞０の場合、化合物
Ａが選択的に溶解され、化合物Ｂとの分離が可能
である。しかし、通常与えられる試料は導電性の
悪い粉体であるから、これをそのまま陽極とする
には無理があり、他の導電物質と混合した上で成
形し、この成型体を用いるのが効果的である。 第２図に示すものは、この本発明にかかる電解
試料の例である。この試料の調製に当つて重要な
ことは、介在物を分析化学的に要求される精度を
もつて分離するには、該試料を完全に溶解するこ
とが必要である。この点、一般的な構造のもので
は、電解が進むにつれて試料自体は次第に薄くな
り、遂にはバラバラに区切れてリード線との接続
が絶たれ、電解されないまま残存する部分が生ず
るようになる。これは上記の完全溶解の条件を満
たし得ないことを意味する。その対策として、試
料陽極を白金網で包み、この白金網をリード線に
接続して通電する方法が考えられる。しかし、表
面積の広い白金網を陽極部に使用した場合、通電
量のうち、電解液自体の電気分解に消費される電
流が増加し、特に試料陽極が微小化した段階で
は、銅マトリツクスの溶解に寄与する電流、つま
り電流効率が著しく低下し、完全溶解には極めて
長時間を要するので、実用的でない。 上述のような隘路を克服するべくこの発明で
は、図示のように、粉体試料を定着させるための
面状支持電極として白金網２を用い、この白金網
２の一方の面を非導電性材料であるろ紙１で覆
い、他方の露出した面に鋼試料の電解残渣と銅粉
の混合物である粉体試料３を載せて定着させた構
造である。前記ろ紙１は電解の際、白金網２が電
解液に直接触れるのを防ぐ作用をする。ろ紙１の
中心部には小穴４が電源へのリード線との接続の
ため設けてあり、白金網２の中央部にある白金箔
小片５は、リード線との接触を確実にする。ま
た、ろ紙１の外縁は折曲げて白金網２の外周を包
み、両者の付着を密にする。 次に具体例を用いて本発明の電解試料（陽極）
の調製方法を述べる。中央部に約２mmφの小穴を
有するろ紙（No.5A、22〜23mmφ）と、中央部に
約３mmφの白金箔を圧着した白金網を用意する。
錠剤成型器（20mmφ）を用い、ろ紙の縁をほぼ直
角に折曲げ、その中に白金網を置き、軽く加圧し
て白金網の外周部をろ紙で包み込むようにして圧
着する。その上に、粉体試料を銅（粒度200メツ
シユ）に混合したものを置き油圧機器で加圧し成
型体をつくる。 実施例を挙げると、炭素鋼から電解抽出した炭
化物10mgを銅400mgと混合したものを用い、上述
の方法によつて第２図のように成型し、これを陽
極とし、10％アセチルアセトン・１％テトラメチ
ルアンモニウムクロライド・メタノール電解液中
で、30ｍＡの電流値で通電すると、17時間以内
で、銅マトリツクスを完全に溶解することができ
た。 このような構造の試料とすることにより、次の
ような優れた効果がある。即ち、粉体である銅を
白金網に圧着するので、銅は網の目の中にも詰
り、白金網と銅マトリツクスとの接着が強固であ
る。また、白金網の外面は非電導性のろ紙によつ
てシールドされているので、これを陽極として通
電すれば、銅は白金網と接着した部分と反対側の
電解液に直接接触した側から溶解して行き、時間
の経過と共に、銅は白金網の目の部分のみとな
り、この部分も白金網を通して電流が流れるの
で、従来法におけるように、部分的にちぎれて残
留することもなく、遂には完全に溶解するに至
る。なお、白金網は、銅の溶解が終りに近づいて
初めて露出するので、電解液自体の分解に基づく
電流損失が小さくてすみ、これは通電所要時間の
短縮に寄与する。 次に、上述のような電解用試料を用い、電解残
渣の中から特定の介在物を分離する方法について
説明する。第１図で示したように、介在物中のセ
メンタイトの分解電位は、Cuより卑側に、TiC
のそれは貴側にあるので、両炭化物を数10倍量の
Cu粉末と混合し、加圧成型した後AA系溶液に浸
漬し、これを陽極として陽極電位を＋0.6Vに保
持して通電すれば、Cuの溶解に伴つてセメンタ
イトも同時に溶解するのに対して、TiCは溶解し
ない。表２は、鋼から抽出したセメンタイトと
TiCについての実施例であり、電解残渣をCu粉
末500mgと混合し、厚さ約１mmの円板に成型し、
これを陽極として20時間通電して得られた結果で
ある。
【表】
試料：鋼から抽出した炭化物
処理後の未溶解量(mg)
回収率＝
処理後の未溶解量(mg)
回収率＝
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼試料の電解によつて得られる電解残渣を選
択的に溶解し所望の非金属介在物を残存させるに
当り、 電解残渣を、選択的に溶解する非金属介在物の
分解電位より高くかつ残存させる非金属介在物よ
り低い分解電位を有する、電解液に溶解可能な導
電性物質とともに混合して成形体をつくり、その
成形体を電解液中に浸漬して陽極とし、残存させ
る非金属介在物の電解電位より低くかつ導電性物
質の分解電位より高い電位で通電し、その電位以
下に対応する分解電位をもつ非金属介在物を選択
的に溶解して他の不溶物と分離することを特徴と
する鋼中非金属介在物の分別分離方法。 ２ 電解により溶解、欠損することのない導電性
材料からなる面状支持電極の一方の面に、鋼試料
の電解によつて得られる電解残渣と、その電解残
渣中の選択溶解する非金属介在物の分解電位より
高くかつ残存させる非金属介在物の分解電位より
低い分解電位を有する、電解液に溶解可能な導電
性材料とを混合した試料物質を固着し、他方の面
は非導電性物質で覆つてなる電解用試料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55149564A JPS5773664A (en) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | Fractional separating method for nonmetallic interposing substance in steel using electrochemical technique and sample for electrolysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55149564A JPS5773664A (en) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | Fractional separating method for nonmetallic interposing substance in steel using electrochemical technique and sample for electrolysis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5773664A JPS5773664A (en) | 1982-05-08 |
| JPH0147738B2 true JPH0147738B2 (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=15477927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55149564A Granted JPS5773664A (en) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | Fractional separating method for nonmetallic interposing substance in steel using electrochemical technique and sample for electrolysis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5773664A (ja) |
-
1980
- 1980-10-25 JP JP55149564A patent/JPS5773664A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5773664A (en) | 1982-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Scholz et al. | Electrochemical solid state analysis: state of the art | |
| Jacobs | Anodic Stripping Voltammetry of Gold and Silver with Carbon Paste Electrodes. | |
| CA2204858A1 (en) | Process for making copper metal powder, copper oxides and copper foil | |
| Lima et al. | Scanning electrochemical microscopy investigation of nitrate reduction at activated copper cathodes in acidic medium | |
| US5384016A (en) | Process for recovering tungsten carbide from cemented tungsten carbide scraps by selective electrolysis | |
| Hammam et al. | Three validated stripping voltammetric procedures for determination of the anti-prostate cancer drug flutamide in tablets and human serum at a mercury electrode | |
| Simonet et al. | On the cathodic behaviour of tetraalkylammonium cations at a platinum electrode | |
| Yang et al. | Cathodic stripping voltammetric determination of tellurium (IV) at a Nafion/8-quinolinol mercury film modified electrode | |
| Zhang et al. | A kinetic and electrochemical study of the cementation of gold onto mild steel from acidic thiourea solutions | |
| JPH0147738B2 (ja) | ||
| Kenna et al. | The cementation of gold by iron from cyanide solutions | |
| Wang | Anodic stripping voltammetry at graphite-epoxy microelectrodes for in vitro and in vivo measurements of trace metals | |
| ATE103883T1 (de) | Verfahren zur herstellung von feinteiligem, elektrisch leitfaehigem zinn-iv-oxid. | |
| Dryhurst | Primary products of electrochemical oxidation of uric acid in aqueous and methanolic solution | |
| Zelić et al. | Influence of perchlorates and halides on the electrochemical properties of indium (III) | |
| Takemori et al. | Studies on AC Polarography. IV. Reversible Behaviour of Anions | |
| Kiss | Rapid potentiometric determination of the iron oxidation state in silicates | |
| DE1186656B (de) | Messzelle eines Geraetes zur Anzeige der Sauerstoffkonzentration eines Gasgemisches | |
| Cougnon et al. | Cathodic reactivity of alkaline metal iodides toward platinum bulk. The formation of new reducing phases | |
| Lindbeck et al. | The controlled potential coulometric and controlled potential polarographic determinations of substituted nitrobenzene compounds in dimethylsulfoxide | |
| Dong et al. | Precise coulometric titration of precious metals III. Determination of gold (III) with electrogenerated chlorocuprous ion in KCl-Cu-EDTA buffer medium | |
| Lin et al. | Direct Electrochemical Conversion of Silver Oxide and Copper Oxide to Metals Using Ionic Liquids as Mediators: The Critical Role of Anions and Acids | |
| Thinh et al. | Selective and effective recovery of copper from printed circuit board scraps | |
| Bell et al. | The evaluation of manganese dioxide for use in primary galvanic cells | |
| DE2715318C2 (de) | Elektrolyt für Silber-Coulometer und Verfahren zu seiner Herstellung |