JPH08100283A - 次亜燐酸の製造方法 - Google Patents
次亜燐酸の製造方法Info
- Publication number
- JPH08100283A JPH08100283A JP7210206A JP21020695A JPH08100283A JP H08100283 A JPH08100283 A JP H08100283A JP 7210206 A JP7210206 A JP 7210206A JP 21020695 A JP21020695 A JP 21020695A JP H08100283 A JPH08100283 A JP H08100283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- hypophosphite
- anolyte
- hypophosphorous acid
- catholyte
- 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.)
- Granted
Links
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
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/22—Inorganic acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/165—Hypophosphorous acid; Salts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】次亜燐酸を安価な原材料から効率よく製造する
ことができる方法を提供する。 【解決手段】不溶性アノード（１２、１１２）を次亜燐
酸アニオンの水溶液（２７、１２７）と接触させ、電流
（３０、１３０）を不溶性アノードを介して、水溶液と
電気的に接触するカソード（２４、１２４）に印加して
Ｈ+ イオンを水溶液中で発生させることにより、次亜燐
酸溶液を形成する。
ことができる方法を提供する。 【解決手段】不溶性アノード（１２、１１２）を次亜燐
酸アニオンの水溶液（２７、１２７）と接触させ、電流
（３０、１３０）を不溶性アノードを介して、水溶液と
電気的に接触するカソード（２４、１２４）に印加して
Ｈ+ イオンを水溶液中で発生させることにより、次亜燐
酸溶液を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、次亜燐酸の製造に
関する。より詳細には、本発明は、無電解ニッケルめっ
き系において使用する次亜燐酸の製造に関する。更に詳
細に云うと、本発明は、次亜燐酸アニオンを含むアノラ
イト（ａｎｏｌｙｔｅ）系からの次亜燐酸の製造に関す
る。本発明は、次亜燐酸を効率的にかつ安価に製造する
ことができる手段を有意に改良するものである。
関する。より詳細には、本発明は、無電解ニッケルめっ
き系において使用する次亜燐酸の製造に関する。更に詳
細に云うと、本発明は、次亜燐酸アニオンを含むアノラ
イト（ａｎｏｌｙｔｅ）系からの次亜燐酸の製造に関す
る。本発明は、次亜燐酸を効率的にかつ安価に製造する
ことができる手段を有意に改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】ホスフィン酸としても知られている次亜
燐酸（Ｈ3 ＰＯ2 ）は、現在では、次亜燐酸塩の製造、
エステル化触媒における燐酸エステルの変色の防止およ
び冷却水処理化学薬品の製造などを目的として種々の企
業から販売されている重要な商品となっている。これは
また、無電解めっきの還元剤としておよび燐酸塩処理鋼
（ｐｈｏｓｐｈａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ）のシーラとして
金属仕上げ処理において使用するために販売されてい
る。
燐酸（Ｈ3 ＰＯ2 ）は、現在では、次亜燐酸塩の製造、
エステル化触媒における燐酸エステルの変色の防止およ
び冷却水処理化学薬品の製造などを目的として種々の企
業から販売されている重要な商品となっている。これは
また、無電解めっきの還元剤としておよび燐酸塩処理鋼
（ｐｈｏｓｐｈａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ）のシーラとして
金属仕上げ処理において使用するために販売されてい
る。
【０００３】しかしながら、次亜燐酸の製造は一般に、
イオン交換処理を利用する幾分複雑かつ高価な方法によ
り行なわれている。これらの処理においては、例えば、
次亜燐酸ナトリウムのナトリウムイオンは、イオン交換
樹脂を使用して水素イオンと交換される。かかる処理に
より、次亜燐酸は一般に、１ポンド当り７ドルを越え
る、むしろ高価な商品となっている。
イオン交換処理を利用する幾分複雑かつ高価な方法によ
り行なわれている。これらの処理においては、例えば、
次亜燐酸ナトリウムのナトリウムイオンは、イオン交換
樹脂を使用して水素イオンと交換される。かかる処理に
より、次亜燐酸は一般に、１ポンド当り７ドルを越え
る、むしろ高価な商品となっている。
【０００４】先行技術として、リアウコニス（Ｌｉａｕ
ｋｏｎｉｓ）等著の「イスレッド・オブル・オサツデニ
ヤ・メット（Ｉｓｓｌｅｄ． Ｏｂｌ． Ｏｓａｚｈｄ
ｅｎｉｙａ Ｍｅｔ）」（１９８５年）、第１３４−９
頁には、ｐＨの関数としての次亜燐酸塩の酢酸塩溶液に
おけるＮｉ−Ｐ電極のアノード分極についての詳細な研
究が記載されている。更に、「金属の保護（Ｚａｓｃ
ｈ． Ｍｅｔ．）」第１８（６）巻、第９１８−９１９
頁（１９８２年）に掲載のマカロフ（Ｍａｋａｒｏｖ）
等の論文には、次亜燐酸アニオン酸化の速度依存性およ
びチタンに対する水素の発生が、次亜燐酸塩溶液に関し
て研究されている。このように、これらの著者によれ
ば、次亜燐酸ニッケル溶液と接触するチタン電極への電
流の印加が説明されている。かかる論文の記載によれ
ば、従来の無電解ニッケル浴はチタン製のタンクに入れ
られているが、これらの論文によれば、このタンクにメ
ッキを行なう浴の傾向に関心が払われている。更にま
た、サディコフ（Ｓａｄｉｋｏｖ）等は、「金属の保
護」第１９（２）巻、第３１４−３１７頁（１９８３
年）において、次亜燐酸チタン電解液の挙動に関する更
に別の研究を報告している。
ｋｏｎｉｓ）等著の「イスレッド・オブル・オサツデニ
ヤ・メット（Ｉｓｓｌｅｄ． Ｏｂｌ． Ｏｓａｚｈｄ
ｅｎｉｙａ Ｍｅｔ）」（１９８５年）、第１３４−９
頁には、ｐＨの関数としての次亜燐酸塩の酢酸塩溶液に
おけるＮｉ−Ｐ電極のアノード分極についての詳細な研
究が記載されている。更に、「金属の保護（Ｚａｓｃ
ｈ． Ｍｅｔ．）」第１８（６）巻、第９１８−９１９
頁（１９８２年）に掲載のマカロフ（Ｍａｋａｒｏｖ）
等の論文には、次亜燐酸アニオン酸化の速度依存性およ
びチタンに対する水素の発生が、次亜燐酸塩溶液に関し
て研究されている。このように、これらの著者によれ
ば、次亜燐酸ニッケル溶液と接触するチタン電極への電
流の印加が説明されている。かかる論文の記載によれ
ば、従来の無電解ニッケル浴はチタン製のタンクに入れ
られているが、これらの論文によれば、このタンクにメ
ッキを行なう浴の傾向に関心が払われている。更にま
た、サディコフ（Ｓａｄｉｋｏｖ）等は、「金属の保
護」第１９（２）巻、第３１４−３１７頁（１９８３
年）において、次亜燐酸チタン電解液の挙動に関する更
に別の研究を報告している。
【０００５】電気透析もまた、米国特許第５，２６４，
０９７号に記載のように、種々の目的に利用されている
公知の方法である。この特許においては、金属アニオン
およびカチオンの塩および錯体を含むアルカリ塩含有水
溶液をカソライト（ｃａｔｈｏｌｙｔｅ）に供給し、ｐ
Ｈを制御することにより金属カチオンを不溶性の水酸化
物として溶液から除去する。この方法においては、アニ
オンは、アニオン透過性の膜を介してアノライトに移行
され、ここでアニオンは酸またはハロゲンに変換され
る。
０９７号に記載のように、種々の目的に利用されている
公知の方法である。この特許においては、金属アニオン
およびカチオンの塩および錯体を含むアルカリ塩含有水
溶液をカソライト（ｃａｔｈｏｌｙｔｅ）に供給し、ｐ
Ｈを制御することにより金属カチオンを不溶性の水酸化
物として溶液から除去する。この方法においては、アニ
オンは、アニオン透過性の膜を介してアノライトに移行
され、ここでアニオンは酸またはハロゲンに変換され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、上記した種々
の用途に向けられる次亜燐酸を製造する新規かつ経済的
な方法を開発することについて、かなりの関心が払われ
ている。
の用途に向けられる次亜燐酸を製造する新規かつ経済的
な方法を開発することについて、かなりの関心が払われ
ている。
【０００７】従って、本発明の目的は、次亜燐酸を効率
的にかつ安価に製造することができる次亜燐酸の製造方
法を提供することにある。
的にかつ安価に製造することができる次亜燐酸の製造方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、次亜燐
酸の製造方法が提供されている。この方法は、導電性ア
ノライトに不溶性アノードを配置するとともに、導電性
カソライトにカソードを配置する工程と、抗カチオン拡
散性の（ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｔｏ ｃａｔｉｏｎ ｄ
ｉｆｆｕｓｉｏｎ）アニオン交換膜により前記アノライ
トから分離されかつ抗アニオン拡散性のカチオン交換膜
により前記カソライトから分離された次亜燐酸塩溶液を
準備する工程と、前記不溶性アノードを介して前記カソ
ードに直流電流を印加して次亜燐酸アニオンを前記アニ
オン交換膜を介して前記アノライトに移行させるととも
に、水素イオンを前記アノライトに発生させることによ
り次亜燐酸を前記アノライトに形成する工程とを備える
ことを特徴とする構成に係る。
酸の製造方法が提供されている。この方法は、導電性ア
ノライトに不溶性アノードを配置するとともに、導電性
カソライトにカソードを配置する工程と、抗カチオン拡
散性の（ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｔｏ ｃａｔｉｏｎ ｄ
ｉｆｆｕｓｉｏｎ）アニオン交換膜により前記アノライ
トから分離されかつ抗アニオン拡散性のカチオン交換膜
により前記カソライトから分離された次亜燐酸塩溶液を
準備する工程と、前記不溶性アノードを介して前記カソ
ードに直流電流を印加して次亜燐酸アニオンを前記アニ
オン交換膜を介して前記アノライトに移行させるととも
に、水素イオンを前記アノライトに発生させることによ
り次亜燐酸を前記アノライトに形成する工程とを備える
ことを特徴とする構成に係る。
【０００９】本発明の次亜燐酸製造方法によれば、上記
したように、アニオンおよびカチオン交換膜を使用して
アルカリ金属次亜燐酸塩のような次亜燐酸塩を次亜燐酸
および水酸化アルカリに変換する電気透析を行なう。本
発明の方法は、不溶性アノードおよび次亜燐酸イオンと
カソードおよびアルカリ（ナトリウム）イオンを含むカ
ソライトとを介して電気透析を行なうことにより実施さ
れる。水を電気分解すると、水素イオンがアノライトに
供給されるとともに、ヒドロキシルイオンがカソライト
に供給される。
したように、アニオンおよびカチオン交換膜を使用して
アルカリ金属次亜燐酸塩のような次亜燐酸塩を次亜燐酸
および水酸化アルカリに変換する電気透析を行なう。本
発明の方法は、不溶性アノードおよび次亜燐酸イオンと
カソードおよびアルカリ（ナトリウム）イオンを含むカ
ソライトとを介して電気透析を行なうことにより実施さ
れる。水を電気分解すると、水素イオンがアノライトに
供給されるとともに、ヒドロキシルイオンがカソライト
に供給される。
【００１０】本発明に係る次亜燐酸の製造方法において
は、上記のように、不溶性アノードを導電性アノライト
に配置するとともに、カソードを導電性カソライトに配
置する。抗カチオン拡散性アニオン交換膜によりアノラ
イトのアノードから分離されかつ抗アニオン拡散性カチ
オン交換膜によりカソライトから分離された次亜燐酸塩
を得る。直流電流を不溶性アノードを介してカソードに
印加することにより、次亜燐酸アニオンをアニオン交換
膜を介してアノライトに移行させるとともに、水素イオ
ンをアノライトにおいて発生させ、アノライトにおいて
次亜燐酸を形成する。次亜燐酸塩溶液は、アルカリ金属
の次亜燐酸塩溶液であるのが好ましい。好ましい実施例
においては、不溶性アノードは、白金、イリジウムまた
はルテニウムのような貴金属表面体（ｓｕｒｆａｃｅ）
からなる。最も好ましくは、不溶性アノードは、チタ
ン、ジルコニウムまたはタンタルのような、貴金属表面
の不活性内部支持体を有する。
は、上記のように、不溶性アノードを導電性アノライト
に配置するとともに、カソードを導電性カソライトに配
置する。抗カチオン拡散性アニオン交換膜によりアノラ
イトのアノードから分離されかつ抗アニオン拡散性カチ
オン交換膜によりカソライトから分離された次亜燐酸塩
を得る。直流電流を不溶性アノードを介してカソードに
印加することにより、次亜燐酸アニオンをアニオン交換
膜を介してアノライトに移行させるとともに、水素イオ
ンをアノライトにおいて発生させ、アノライトにおいて
次亜燐酸を形成する。次亜燐酸塩溶液は、アルカリ金属
の次亜燐酸塩溶液であるのが好ましい。好ましい実施例
においては、不溶性アノードは、白金、イリジウムまた
はルテニウムのような貴金属表面体（ｓｕｒｆａｃｅ）
からなる。最も好ましくは、不溶性アノードは、チタ
ン、ジルコニウムまたはタンタルのような、貴金属表面
の不活性内部支持体を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の方法の一の実施例におい
ては、次亜燐酸アニオンは、約２よりも低いｐＨを有す
る。
ては、次亜燐酸アニオンは、約２よりも低いｐＨを有す
る。
【００１２】本発明の方法の別の実施例においては、カ
ソードは、ステンレス鋼、鋼、グラファイトまたは白金
被覆チタンから構成される。好ましい実施例において
は、直流が約１０７乃至４２８０アンペア／ｍ2 （約１
０乃至４００ａｓｆ）の電流密度でアノードに印加され
る。
ソードは、ステンレス鋼、鋼、グラファイトまたは白金
被覆チタンから構成される。好ましい実施例において
は、直流が約１０７乃至４２８０アンペア／ｍ2 （約１
０乃至４００ａｓｆ）の電流密度でアノードに印加され
る。
【００１３】本発明の方法の好ましい実施例において
は、次亜燐酸塩溶液は、少なくとも１モルの次亜燐酸ア
ニオン溶液からなる。
は、次亜燐酸塩溶液は、少なくとも１モルの次亜燐酸ア
ニオン溶液からなる。
【００１４】本発明の方法の好ましい実施例において
は、アルカリ金属の水酸化物の希釈溶液からなる導電性
カソライトが使用される。アルカリ金属水酸化物溶液
は、約０．１モルの水酸化ナトリウム溶液からなるのが
好ましい。別の実施例においては、導電性アノライト
は、次亜燐酸の希釈溶液からなる。好ましくは、次亜燐
酸溶液は、０．０５モルの次亜燐酸溶液からなる。
は、アルカリ金属の水酸化物の希釈溶液からなる導電性
カソライトが使用される。アルカリ金属水酸化物溶液
は、約０．１モルの水酸化ナトリウム溶液からなるのが
好ましい。別の実施例においては、導電性アノライト
は、次亜燐酸の希釈溶液からなる。好ましくは、次亜燐
酸溶液は、０．０５モルの次亜燐酸溶液からなる。
【００１５】本発明の方法の別の実施例においては、本
発明の方法は次亜燐酸を回収する工程を備え、この工程
は次亜燐酸溶液を濃縮する工程からなるのが好ましい。
発明の方法は次亜燐酸を回収する工程を備え、この工程
は次亜燐酸溶液を濃縮する工程からなるのが好ましい。
【００１６】本発明の好ましい実施例においては、次亜
燐酸塩溶液は、抗カチオン拡散性の一対のアニオン交換
膜によりアノードから分離されるとともに、抗アニオン
拡散性の一対のカチオン交換膜によりカソードから分離
されることにより、抗カチオン拡散性の対をなすアニオ
ン交換膜間にアノライト緩衝溶液が提供されるととも
に、抗アニオン拡散性の対をなすカチオン交換膜間にカ
ソライト緩衝溶液が提供される。
燐酸塩溶液は、抗カチオン拡散性の一対のアニオン交換
膜によりアノードから分離されるとともに、抗アニオン
拡散性の一対のカチオン交換膜によりカソードから分離
されることにより、抗カチオン拡散性の対をなすアニオ
ン交換膜間にアノライト緩衝溶液が提供されるととも
に、抗アニオン拡散性の対をなすカチオン交換膜間にカ
ソライト緩衝溶液が提供される。
【００１７】
【作用】本発明の方法の簡潔性および有効性は、次亜燐
酸イオンが容易に酸化される強還元剤であるという公知
の事実に照らせば、著しく驚異的なことである。かくし
て、アノードの強い酸化力とアノードにおけるかなりの
量の酸素の遊離があっても、次亜燐酸イオンのオルト亜
燐酸イオンまたは燐酸イオンへの酸化が生じないという
ことは、全く驚異的なことである。かかる酸化は、当業
者が予期してきたものであるが、本発明においてはかか
る酸化は生じないのである。従って、アノードにおいて
行なわれる反応は、次亜燐酸イオンの破壊をもたらすこ
とはなく、このイオンは不変のままであり、しかもこの
イオンは水素イオンの存在下で次亜燐酸をアノライト区
画室において生成するという予期し得ない作用を行な
う。
酸イオンが容易に酸化される強還元剤であるという公知
の事実に照らせば、著しく驚異的なことである。かくし
て、アノードの強い酸化力とアノードにおけるかなりの
量の酸素の遊離があっても、次亜燐酸イオンのオルト亜
燐酸イオンまたは燐酸イオンへの酸化が生じないという
ことは、全く驚異的なことである。かかる酸化は、当業
者が予期してきたものであるが、本発明においてはかか
る酸化は生じないのである。従って、アノードにおいて
行なわれる反応は、次亜燐酸イオンの破壊をもたらすこ
とはなく、このイオンは不変のままであり、しかもこの
イオンは水素イオンの存在下で次亜燐酸をアノライト区
画室において生成するという予期し得ない作用を行な
う。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を、添付図面に関して詳細に説
明する。図面においては、各部材あるいは構成素子は必
ずしも同じスケールで示されておらず、ある素子は本発
明の種々の観点および利点を一層明瞭に示すように拡大
して示されている。
明する。図面においては、各部材あるいは構成素子は必
ずしも同じスケールで示されておらず、ある素子は本発
明の種々の観点および利点を一層明瞭に示すように拡大
して示されている。
【００１９】本発明の方法は、最も簡単な形態において
は、アニオンおよびカチオン交換膜を利用した電気透析
により、アルカリ次亜燐酸塩を次亜燐酸と水酸化アルカ
リ（ナトリウム）とに変換する工程を含む。特に、電気
透析は、アノードおよび次亜燐酸イオンを含むアノライ
トと、カソードおよびアルカリ（ナトリウム）イオンを
含むカソライトとを使用して行なうことができる。水の
電気分解により、水素イオンがアノライトに供給される
とともに、ヒドロキシルイオンがカソライトに供給され
る。
は、アニオンおよびカチオン交換膜を利用した電気透析
により、アルカリ次亜燐酸塩を次亜燐酸と水酸化アルカ
リ（ナトリウム）とに変換する工程を含む。特に、電気
透析は、アノードおよび次亜燐酸イオンを含むアノライ
トと、カソードおよびアルカリ（ナトリウム）イオンを
含むカソライトとを使用して行なうことができる。水の
電気分解により、水素イオンがアノライトに供給される
とともに、ヒドロキシルイオンがカソライトに供給され
る。
【００２０】上記したように、本発明の方法の簡潔性お
よび有効性は、次亜燐酸イオンが容易に酸化される強還
元剤であるという公知の事実に照らせば、著しく驚異的
なことである。かくして、アノードの強い酸化力とアノ
ードにおけるかなりの量の酸素の遊離があっても、次亜
燐酸イオンのオルト亜燐酸イオンまたは燐酸イオンへの
酸化が生じないということは、全く驚異的なことであ
る。かかる酸化は、当業者が予期してきたものである
が、本発明においてはかかる酸化は生じないのである。
従って、アノードにおいて行なわれる反応は、次亜燐酸
イオンの破壊をもたらすことはなく、このイオンは不変
のままであり、しかもこのイオンは水素イオンの存在下
で次亜燐酸をアノライト区画室において生成するという
予期し得ない作用を行なう。
よび有効性は、次亜燐酸イオンが容易に酸化される強還
元剤であるという公知の事実に照らせば、著しく驚異的
なことである。かくして、アノードの強い酸化力とアノ
ードにおけるかなりの量の酸素の遊離があっても、次亜
燐酸イオンのオルト亜燐酸イオンまたは燐酸イオンへの
酸化が生じないということは、全く驚異的なことであ
る。かかる酸化は、当業者が予期してきたものである
が、本発明においてはかかる酸化は生じないのである。
従って、アノードにおいて行なわれる反応は、次亜燐酸
イオンの破壊をもたらすことはなく、このイオンは不変
のままであり、しかもこのイオンは水素イオンの存在下
で次亜燐酸をアノライト区画室において生成するという
予期し得ない作用を行なう。
【００２１】不溶性アノードと接触する次亜燐酸アニオ
ン溶液は、約０．５よりも低いｐＨを有することができ
る。この溶液のｐＨは約２よりも低いのが好ましい。
ン溶液は、約０．５よりも低いｐＨを有することができ
る。この溶液のｐＨは約２よりも低いのが好ましい。
【００２２】実質上あらゆる種類のカソード材料が、対
電極として使用するのに適している。適宜のカソード材
料には、例えば、ステンレス鋼、鋼、グラファイト、白
金を被覆したチタンなどが含まれる。好ましいカソード
材料は、ステンレス鋼である。
電極として使用するのに適している。適宜のカソード材
料には、例えば、ステンレス鋼、鋼、グラファイト、白
金を被覆したチタンなどが含まれる。好ましいカソード
材料は、ステンレス鋼である。
【００２３】本発明において使用するのに適したアノー
ド材料は、次亜燐酸アニオン水溶液において不溶性であ
る。適宜の不溶性アノード材料には、例えば、白金、イ
リジウムまたはルテニウムのような貴金属の表面体であ
り、好ましくは不活性内部支持体に設けた貴金属表面体
であり、不活性内部支持体は、チタン、ジルコニウムま
たはタンタルのような金属である。しかしながら、貴金
属表面体は、白金、イリジウムまたはルテニウムの酸化
物のような貴金属の酸化物の形態とすることもできる。
好ましい不溶性アノード材料は、白金被覆のチタンであ
る。
ド材料は、次亜燐酸アニオン水溶液において不溶性であ
る。適宜の不溶性アノード材料には、例えば、白金、イ
リジウムまたはルテニウムのような貴金属の表面体であ
り、好ましくは不活性内部支持体に設けた貴金属表面体
であり、不活性内部支持体は、チタン、ジルコニウムま
たはタンタルのような金属である。しかしながら、貴金
属表面体は、白金、イリジウムまたはルテニウムの酸化
物のような貴金属の酸化物の形態とすることもできる。
好ましい不溶性アノード材料は、白金被覆のチタンであ
る。
【００２４】約１０７乃至約４２８０アンペア／ｍ
2 ［約１０乃至約４００アンペア／平方フィート（ａｓ
ｆ）］の陽極電流密度が得られるように、十分な電圧を
アノードに印加すべきである。約２１４乃至約２１４０
アンペア／ｍ2 （約２０乃至約２００ａｓｆ）の電流密
度が好ましく、約５３５乃至約１０７０アンペア／ｍ2
（約５０乃至約１００ａｓｆ）の電流密度が最も好まし
い。
2 ［約１０乃至約４００アンペア／平方フィート（ａｓ
ｆ）］の陽極電流密度が得られるように、十分な電圧を
アノードに印加すべきである。約２１４乃至約２１４０
アンペア／ｍ2 （約２０乃至約２００ａｓｆ）の電流密
度が好ましく、約５３５乃至約１０７０アンペア／ｍ2
（約５０乃至約１００ａｓｆ）の電流密度が最も好まし
い。
【００２５】電流を印加すると、次亜燐酸アニオンが溶
解されている水中でヒドロキシルイオンが酸化されて酸
素が発生し、これによりＨ+ イオンが残り、このイオン
はアノライト区画室内で蓄積する。同時に、酸プロトン
がカソードにおいて追い出され、酸プロトンはカソード
において水素ガスとして遊離されるとともに、ヒドロキ
シルアニオンが発生する。
解されている水中でヒドロキシルイオンが酸化されて酸
素が発生し、これによりＨ+ イオンが残り、このイオン
はアノライト区画室内で蓄積する。同時に、酸プロトン
がカソードにおいて追い出され、酸プロトンはカソード
において水素ガスとして遊離されるとともに、ヒドロキ
シルアニオンが発生する。
【００２６】この方法を実施するためには、次亜燐酸ア
ニオン源を設けなければならない。むしろ安価な商業規
模のかかるアニオン源は、次亜燐酸ナトリウム、次亜燐
酸カリウムなどのようなアルカリ金属の次亜燐酸塩であ
る。アルカリ金属次亜燐酸塩源は、このように、区画室
が３つの電気透析槽において次亜燐酸アニオン源として
使用することができる。
ニオン源を設けなければならない。むしろ安価な商業規
模のかかるアニオン源は、次亜燐酸ナトリウム、次亜燐
酸カリウムなどのようなアルカリ金属の次亜燐酸塩であ
る。アルカリ金属次亜燐酸塩源は、このように、区画室
が３つの電気透析槽において次亜燐酸アニオン源として
使用することができる。
【００２７】図１に示すような、区画室が３つのかかる
槽においては、中間の区画室は、アルカリ金属次亜燐酸
塩溶液を含む。中間の区画室は、抗カチオン拡散性のア
ニオン交換膜により不溶性アノードを含む区画室から分
離されるとともに、抗アニオン拡散性のカチオン交換膜
によりカソード対電極を含む区画室から分離される。中
央の槽の溶液は、アルカリイオンと次亜燐酸イオンとを
含むアルカリ次亜燐酸塩溶液である。系を介して印加さ
れる直流電流の影響を受けて、これらのイオンは分離さ
れる。即ち、次亜燐酸イオンは、抗カチオン拡散性のア
ニオン交換膜を介してアノライト中へ移行し、一方、ア
ルカリイオンは、抗アニオン拡散性のカチオン交換膜を
介してカソライト中に移行する。アノライトに入る次亜
燐酸イオンは、アノライトのアノードにおいて発生され
る水素イオンと結合して次亜燐酸を形成する。一方、カ
ソライトに入ったアルカリイオンは、カソライトのカソ
ードと結合して水酸化アルカリを形成する。この反応全
体は、アルカリ次亜燐酸水溶液から次亜燐酸と水酸化ナ
トリウムとを形成するように簡単にすることができる。
槽においては、中間の区画室は、アルカリ金属次亜燐酸
塩溶液を含む。中間の区画室は、抗カチオン拡散性のア
ニオン交換膜により不溶性アノードを含む区画室から分
離されるとともに、抗アニオン拡散性のカチオン交換膜
によりカソード対電極を含む区画室から分離される。中
央の槽の溶液は、アルカリイオンと次亜燐酸イオンとを
含むアルカリ次亜燐酸塩溶液である。系を介して印加さ
れる直流電流の影響を受けて、これらのイオンは分離さ
れる。即ち、次亜燐酸イオンは、抗カチオン拡散性のア
ニオン交換膜を介してアノライト中へ移行し、一方、ア
ルカリイオンは、抗アニオン拡散性のカチオン交換膜を
介してカソライト中に移行する。アノライトに入る次亜
燐酸イオンは、アノライトのアノードにおいて発生され
る水素イオンと結合して次亜燐酸を形成する。一方、カ
ソライトに入ったアルカリイオンは、カソライトのカソ
ードと結合して水酸化アルカリを形成する。この反応全
体は、アルカリ次亜燐酸水溶液から次亜燐酸と水酸化ナ
トリウムとを形成するように簡単にすることができる。
【００２８】抗カチオン拡散性のアニオン交換膜には、
ポール・コーポレイション（Ｐａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎ）から入手することができるＲ５０３０ブラン
ドのような膜がある。抗アニオン拡散性のカチオン交換
膜には、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）から入手することが
できる商品名ナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ）が付されてた
膜がある。
ポール・コーポレイション（Ｐａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎ）から入手することができるＲ５０３０ブラン
ドのような膜がある。抗アニオン拡散性のカチオン交換
膜には、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）から入手することが
できる商品名ナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ）が付されてた
膜がある。
【００２９】アノード区画室にはアノライトとして本技
術分野において知られている溶液が含まれ、カソード区
画室にはカソライトとして知られる溶液が含まれる。整
流器、発電機または電池により供給されるＤＣ電圧を印
加するのに先立ち、電圧が印加されたときに電流が直ち
に流れ始めるように、アノライトとカソライトの双方を
導電性にしなければならない。かくして、アノライトは
次亜燐酸の希釈溶液を含むようにすべきであり、アノラ
イトに含まれる次亜燐酸の量は、溶液を電流に対して導
電性とするのに十分な量で十分である。従って、約４ｇ
／ｌ以上の量の次亜燐酸などで十分である。アノライト
は、最終生成物、即ち、次亜燐酸自体の純度を損なう可
能性のある余分なイオンを含まないようにすべきである
ので、好ましくは、幾つかの他の導電性塩またはイオン
ではなく、次亜燐酸の希釈溶液で開始するようにすべき
である。
術分野において知られている溶液が含まれ、カソード区
画室にはカソライトとして知られる溶液が含まれる。整
流器、発電機または電池により供給されるＤＣ電圧を印
加するのに先立ち、電圧が印加されたときに電流が直ち
に流れ始めるように、アノライトとカソライトの双方を
導電性にしなければならない。かくして、アノライトは
次亜燐酸の希釈溶液を含むようにすべきであり、アノラ
イトに含まれる次亜燐酸の量は、溶液を電流に対して導
電性とするのに十分な量で十分である。従って、約４ｇ
／ｌ以上の量の次亜燐酸などで十分である。アノライト
は、最終生成物、即ち、次亜燐酸自体の純度を損なう可
能性のある余分なイオンを含まないようにすべきである
ので、好ましくは、幾つかの他の導電性塩またはイオン
ではなく、次亜燐酸の希釈溶液で開始するようにすべき
である。
【００３０】カソライトは、無害のイオンだけが導入さ
れる場合には、適宜の導電性塩で導電性を付与すること
ができる。カソライトは、最終的に、電気分解の際には
カソードにおける水素ガスの遊離により水酸化アルカリ
を蓄積するので、アルカリ金属の水酸化物が好ましい出
発物質であり、例えば、一般には水酸化ナトリウムの約
４ｇ／ｌ溶液とすることができる。かくして、水酸化ナ
トリウムが好ましく、必要量はカソライトに導電性を付
与するのに十分な量で十分である。約５ｇ／ｌの水酸化
ナトリウムで十分である。
れる場合には、適宜の導電性塩で導電性を付与すること
ができる。カソライトは、最終的に、電気分解の際には
カソードにおける水素ガスの遊離により水酸化アルカリ
を蓄積するので、アルカリ金属の水酸化物が好ましい出
発物質であり、例えば、一般には水酸化ナトリウムの約
４ｇ／ｌ溶液とすることができる。かくして、水酸化ナ
トリウムが好ましく、必要量はカソライトに導電性を付
与するのに十分な量で十分である。約５ｇ／ｌの水酸化
ナトリウムで十分である。
【００３１】中央の区画室に含まれる次亜燐酸アルカリ
のような次亜燐酸塩の濃度は、臨界的ではない。この濃
度は、実際には、上限は飽和により、下限は溶液に導電
性を付与するのに必要とされる量により制限される。更
に、この溶液は、電気透析の際には別の次亜燐酸アルカ
リなどを適時補充することができる。次亜燐酸塩の濃度
は広範に変えることができるが、濃度は１００乃至２０
０ｇ／ｌに保持するのが好ましい。
のような次亜燐酸塩の濃度は、臨界的ではない。この濃
度は、実際には、上限は飽和により、下限は溶液に導電
性を付与するのに必要とされる量により制限される。更
に、この溶液は、電気透析の際には別の次亜燐酸アルカ
リなどを適時補充することができる。次亜燐酸塩の濃度
は広範に変えることができるが、濃度は１００乃至２０
０ｇ／ｌに保持するのが好ましい。
【００３２】中央の区画室の次亜燐酸アニオンは、抗カ
チオン拡散性アニオン交換膜を介してアノライトに拡散
するが、抗アニオン拡散性のカチオン交換膜を介してカ
ソライトに拡散することはできない。同様に、アルカリ
金属の次亜燐酸塩のアルカリ金属カチオンは、抗カチオ
ン拡散性アニオン交換膜を介してアノライトに拡散する
ことができないが、抗アニオン拡散性カチオン交換膜を
介してカソライトに拡散する。
チオン拡散性アニオン交換膜を介してアノライトに拡散
するが、抗アニオン拡散性のカチオン交換膜を介してカ
ソライトに拡散することはできない。同様に、アルカリ
金属の次亜燐酸塩のアルカリ金属カチオンは、抗カチオ
ン拡散性アニオン交換膜を介してアノライトに拡散する
ことができないが、抗アニオン拡散性カチオン交換膜を
介してカソライトに拡散する。
【００３３】直流電流をアノードに印加すると、Ｈ+ イ
オンがアノライトにおいてアノード発生し、中央の区画
室からの次亜燐酸イオンと次亜燐酸溶液を形成する。抗
カチオン拡散性のアニオン交換膜は、アノライト中にＨ
+ イオンを保持する。同様に、水素ガスの遊離とともに
カソードにおいて発生するヒドロキシルアニオンは、抗
アニオン拡散性のカチオン交換膜によりカソライト中に
保持される。
オンがアノライトにおいてアノード発生し、中央の区画
室からの次亜燐酸イオンと次亜燐酸溶液を形成する。抗
カチオン拡散性のアニオン交換膜は、アノライト中にＨ
+ イオンを保持する。同様に、水素ガスの遊離とともに
カソードにおいて発生するヒドロキシルアニオンは、抗
アニオン拡散性のカチオン交換膜によりカソライト中に
保持される。
【００３４】当業者であれば理解することができるよう
に、上記したアノライトを含む不溶性のアノード区画室
と上記したカソライトを含むカソード対電極区画室とに
間に、アルカリ金属次亜燐酸塩または緩衝溶液を含む更
に別の区画室が挟設された構成の、更に多くの区画室を
有する電気透析槽を想到することができ、これらの区画
室は上記したイオン交換膜により分離される。このよう
に構成することにより、次亜燐酸の商業生産を大規模に
かつ高い効率で行なうことができる。
に、上記したアノライトを含む不溶性のアノード区画室
と上記したカソライトを含むカソード対電極区画室とに
間に、アルカリ金属次亜燐酸塩または緩衝溶液を含む更
に別の区画室が挟設された構成の、更に多くの区画室を
有する電気透析槽を想到することができ、これらの区画
室は上記したイオン交換膜により分離される。このよう
に構成することにより、次亜燐酸の商業生産を大規模に
かつ高い効率で行なうことができる。
【００３５】このような多数の区画室を備えた槽の特に
好ましい実施例の一例が、図２に示されている。電気透
析において使用されるイオン交換膜は１００％完全とは
ならないことが知られており、しかも少量の望ましくな
い漏洩が膜を介して生ずることが知られている。このよ
うな理由から、図２に示す５つの区画室を有する槽を利
用することができる。即ち、図１の槽においてカソライ
トのヒドロキシルイオン濃度が十分に高い値になると、
少量のこのヒドロキシルイオンがカチオン交換膜を介し
て中央の区画室に漏洩する傾向が生ずる。これは、この
区画室のｐＨに悪影響を及ぼす。同様に、アノライト区
画室のＨ+ 濃度が十分な値に高まると、少量のかかるＨ
+ がアニオン交換膜を介して中央の区画室に漏洩する。
これは、アノライトからの酸源の望ましくない損失を来
すことになる。
好ましい実施例の一例が、図２に示されている。電気透
析において使用されるイオン交換膜は１００％完全とは
ならないことが知られており、しかも少量の望ましくな
い漏洩が膜を介して生ずることが知られている。このよ
うな理由から、図２に示す５つの区画室を有する槽を利
用することができる。即ち、図１の槽においてカソライ
トのヒドロキシルイオン濃度が十分に高い値になると、
少量のこのヒドロキシルイオンがカチオン交換膜を介し
て中央の区画室に漏洩する傾向が生ずる。これは、この
区画室のｐＨに悪影響を及ぼす。同様に、アノライト区
画室のＨ+ 濃度が十分な値に高まると、少量のかかるＨ
+ がアニオン交換膜を介して中央の区画室に漏洩する。
これは、アノライトからの酸源の望ましくない損失を来
すことになる。
【００３６】図２について説明すると、緩衝槽が中央の
区画室を保護するのに利用されている。即ち、第２のカ
チオン交換膜を第１のカチオン交換膜に加えることによ
り、カソライト区画室と中央の区画室との間にカソライ
ト緩衝槽が形成される。従って、カソライト緩衝槽への
ある程度の漏洩が生ずる程度までカソライト区画室のヒ
ドロキシルイオン濃度が高まった場合においても、カソ
ライト緩衝槽内のヒドロキシルイオン濃度は有意の程度
までは高まらないので、中央の区画室へのヒドロキシル
イオンの漏洩は有効に阻止されることになる。操作槽を
形成するためには、カソライト緩衝槽は、上記したカソ
ライト区画室の場合と全く同様に、導電性の無害なイオ
ンの希釈溶液を含む出発溶液を含むものでなければなら
ない。
区画室を保護するのに利用されている。即ち、第２のカ
チオン交換膜を第１のカチオン交換膜に加えることによ
り、カソライト区画室と中央の区画室との間にカソライ
ト緩衝槽が形成される。従って、カソライト緩衝槽への
ある程度の漏洩が生ずる程度までカソライト区画室のヒ
ドロキシルイオン濃度が高まった場合においても、カソ
ライト緩衝槽内のヒドロキシルイオン濃度は有意の程度
までは高まらないので、中央の区画室へのヒドロキシル
イオンの漏洩は有効に阻止されることになる。操作槽を
形成するためには、カソライト緩衝槽は、上記したカソ
ライト区画室の場合と全く同様に、導電性の無害なイオ
ンの希釈溶液を含む出発溶液を含むものでなければなら
ない。
【００３７】同様に、第２のアニオン交換膜を第１のア
ニオン交換膜に加えることにより、アノライト緩衝槽が
アノライト区画室と中央の区画室との間に画成される。
この場合には、アノライト緩衝槽へのある程度の漏洩が
生ずる程度までアノライト区画室内のＨ+ イオン濃度が
高まっても、アノライト緩衝槽内のＨ+ イオン濃度は有
意の程度まで高まることがないので、中央の区画室への
Ｈ+ イオンの漏洩は有効に阻止される。この場合、カソ
ライト緩衝槽の場合と同様に、操作槽を形成するために
は、アノライト緩衝槽は、上記したようなアノライト区
画室において使用されるタイプの導電性イオンの希釈溶
液を含む出発溶液を初めから含むようにすべきである。
ニオン交換膜に加えることにより、アノライト緩衝槽が
アノライト区画室と中央の区画室との間に画成される。
この場合には、アノライト緩衝槽へのある程度の漏洩が
生ずる程度までアノライト区画室内のＨ+ イオン濃度が
高まっても、アノライト緩衝槽内のＨ+ イオン濃度は有
意の程度まで高まることがないので、中央の区画室への
Ｈ+ イオンの漏洩は有効に阻止される。この場合、カソ
ライト緩衝槽の場合と同様に、操作槽を形成するために
は、アノライト緩衝槽は、上記したようなアノライト区
画室において使用されるタイプの導電性イオンの希釈溶
液を含む出発溶液を初めから含むようにすべきである。
【００３８】本発明の方法の各実施例においては、次亜
燐酸は、アノードと接触する溶液、即ち、これらの電気
透析槽のアノライト溶液を抜き取ることにより回収され
る。かくして得られた次亜燐酸は、溶液の形態で販売す
ることができ、あるいは溶液から濃縮することができ
る。
燐酸は、アノードと接触する溶液、即ち、これらの電気
透析槽のアノライト溶液を抜き取ることにより回収され
る。かくして得られた次亜燐酸は、溶液の形態で販売す
ることができ、あるいは溶液から濃縮することができ
る。
【００３９】電気透析槽においては、カソライト溶液の
ヒドロキシルイオン濃度は、次亜燐酸溶液がアノライト
において生成されるにつれて増加する。反応が終了する
と、カソライト溶液は廃棄しあるいは再使用のために希
釈することができる。３つ以上の区画室を備える電気透
析槽においては、アルカリ金属次亜燐酸塩区画室の濃度
は、反応が進行するにつれえて減少する。この溶液は、
補充しあるいは再使用することができる。
ヒドロキシルイオン濃度は、次亜燐酸溶液がアノライト
において生成されるにつれて増加する。反応が終了する
と、カソライト溶液は廃棄しあるいは再使用のために希
釈することができる。３つ以上の区画室を備える電気透
析槽においては、アルカリ金属次亜燐酸塩区画室の濃度
は、反応が進行するにつれえて減少する。この溶液は、
補充しあるいは再使用することができる。
【００４０】本発明の方法を実施する区画室が３つの電
気透析槽が、図１に示されている。アニオン交換膜１４
とカチオン交換膜１５が、電気透析槽１０を３つの区画
室に分離している。アノライト区画室１６は、不溶性ア
ノード１２と接触するアノライト溶液１８を含む。カソ
ライト区画室２０は、ステンレス鋼のカソード２４と接
触するカソライト溶液２２を含む。中央の区画室２５
は、２００ｇ／ｌの次亜燐酸ナトリウム溶液２７を含
む。アノライト溶液１８は、約４ｇ／ｌのＨ3 ＰＯ2 を
初めに含む溶液である。カソライト溶液２２は、約５ｇ
／ｌのＮａＯＨ溶液である。
気透析槽が、図１に示されている。アニオン交換膜１４
とカチオン交換膜１５が、電気透析槽１０を３つの区画
室に分離している。アノライト区画室１６は、不溶性ア
ノード１２と接触するアノライト溶液１８を含む。カソ
ライト区画室２０は、ステンレス鋼のカソード２４と接
触するカソライト溶液２２を含む。中央の区画室２５
は、２００ｇ／ｌの次亜燐酸ナトリウム溶液２７を含
む。アノライト溶液１８は、約４ｇ／ｌのＨ3 ＰＯ2 を
初めに含む溶液である。カソライト溶液２２は、約５ｇ
／ｌのＮａＯＨ溶液である。
【００４１】電源３０から直流電流が印加されると、ア
ノライト水溶液１８の水を起源とするＯＨ- がアノード
酸化されて酸素が不溶性アノード１２において遊離する
とともに、Ｈ+ がアノライト溶液１８において発生す
る。区画室２５の溶液２７からの次亜燐酸アニオンは膜
１４を介して拡散し、アノード１２においてアノード形
成されたＨ+ イオンとアノライト溶液１８において次亜
燐酸を形成する。ヒドロキシルアニオンがカソード２４
において形成されるとともに、カソライト溶液２２から
水素ガスが遊離する。
ノライト水溶液１８の水を起源とするＯＨ- がアノード
酸化されて酸素が不溶性アノード１２において遊離する
とともに、Ｈ+ がアノライト溶液１８において発生す
る。区画室２５の溶液２７からの次亜燐酸アニオンは膜
１４を介して拡散し、アノード１２においてアノード形
成されたＨ+ イオンとアノライト溶液１８において次亜
燐酸を形成する。ヒドロキシルアニオンがカソード２４
において形成されるとともに、カソライト溶液２２から
水素ガスが遊離する。
【００４２】区画室が５つの電気透析槽が図２に示され
ている。アニオン交換膜１４０および１４０ａとカチオ
ン交換膜１５０および１５０ａが、電気透析槽１１０を
５つの区画室に分けている。アノライト区画室１１６
は、不溶性アノード１１２と接触するアノライト溶液１
１８を含む。アノライト緩衝区画室１１６ａは、アノラ
イト緩衝溶液１１８ａを含む。カソライト区画室１２０
は、ステンレス鋼のカソード１２４と接触するカソライ
ト溶液１２２を含む。カソライト緩衝区画室１２０ａ
は、カソライト緩衝溶液１２２ａを含む。中央の区画室
１２５は、２００ｇ／ｌの次亜燐酸ナトリウム溶液１２
７を含む。アノライト溶液１１８は、約４ｇ／ｌのＨ3
ＰＯ2 含有溶液である。アノライト緩衝溶液１１８ａ
は、次亜燐酸の希釈溶液を含む溶液である。カソライト
溶液１２２は、約５ｇ／ｌのＮａＯＨ溶液である。カソ
ライト緩衝溶液１２２ａは、アルカリ金属水酸化物の希
釈溶液である。
ている。アニオン交換膜１４０および１４０ａとカチオ
ン交換膜１５０および１５０ａが、電気透析槽１１０を
５つの区画室に分けている。アノライト区画室１１６
は、不溶性アノード１１２と接触するアノライト溶液１
１８を含む。アノライト緩衝区画室１１６ａは、アノラ
イト緩衝溶液１１８ａを含む。カソライト区画室１２０
は、ステンレス鋼のカソード１２４と接触するカソライ
ト溶液１２２を含む。カソライト緩衝区画室１２０ａ
は、カソライト緩衝溶液１２２ａを含む。中央の区画室
１２５は、２００ｇ／ｌの次亜燐酸ナトリウム溶液１２
７を含む。アノライト溶液１１８は、約４ｇ／ｌのＨ3
ＰＯ2 含有溶液である。アノライト緩衝溶液１１８ａ
は、次亜燐酸の希釈溶液を含む溶液である。カソライト
溶液１２２は、約５ｇ／ｌのＮａＯＨ溶液である。カソ
ライト緩衝溶液１２２ａは、アルカリ金属水酸化物の希
釈溶液である。
【００４３】本発明は、これまでは充足されなかった、
安価な原材料から次亜燐酸を製造する方法に対する要望
を満足させることができる。これにより、次亜燐酸の製
造コストを低減させることができる。
安価な原材料から次亜燐酸を製造する方法に対する要望
を満足させることができる。これにより、次亜燐酸の製
造コストを低減させることができる。
【００４４】以下の実施例は、本発明の範囲に含まれる
特定の条件、工程および材料を例示するが、これらの実
施例は、本発明を限定するのではなく、単に例示するた
めに提供されているものである。
特定の条件、工程および材料を例示するが、これらの実
施例は、本発明を限定するのではなく、単に例示するた
めに提供されているものである。
【００４５】実施例１−区画室が３つの電気透析槽 約１５ｘ４６ｘ２８ｃｍ（６ｘ１８ｘ１１インチ）の容
器をポール・コーポレイションから入手したＲ５０３０
アニオン交換膜とデュポンから入手したナフィオンカチ
オン交換膜を使用して、実質上図１に示すようにして３
つの区画室に分離した。かくして、イオン交換膜間に中
央区画室が画成されるとともに、アニオン交換膜がアノ
ライト溶液区画室と中央区画室との間に配置され、か
つ、カチオン交換膜がカソライト溶液区画室と中央の区
画室との間の配置された構成の容器が形成された。
器をポール・コーポレイションから入手したＲ５０３０
アニオン交換膜とデュポンから入手したナフィオンカチ
オン交換膜を使用して、実質上図１に示すようにして３
つの区画室に分離した。かくして、イオン交換膜間に中
央区画室が画成されるとともに、アニオン交換膜がアノ
ライト溶液区画室と中央区画室との間に配置され、か
つ、カチオン交換膜がカソライト溶液区画室と中央の区
画室との間の配置された構成の容器が形成された。
【００４６】アノライト区画室には、５０％Ｈ3 ＰＯ2
が加えられ、１０ｇ／ｌの初期次亜燐酸アニオン濃度と
１．１６のｐＨが得られた。中央の区画室には、２０
３．０ｇ／ｌの濃度と５．３のｐＨを有する次亜燐酸ナ
トリウム溶液４．０リットルを加えた。カソライト溶液
区画室にはＮａＯＨが加えられ、１０．０ｇ／ｌの濃度
を有するＮａＯＨ溶液を形成した。約２０ｃｍｘ１５ｃ
ｍ（８”ｘ５．７５”）の寸法を有する白金めっきされ
たチタンメッシュの不溶性アノードをアノライト区画室
の溶液に浸漬するとともに、約２０ｃｍｘ１５ｃｍ
（８”ｘ５．７５”）の寸法を有するステンレス鋼のカ
ソードをカソライト区画室の溶液に浸漬した。３つの溶
液はいずれも、室温であった。
が加えられ、１０ｇ／ｌの初期次亜燐酸アニオン濃度と
１．１６のｐＨが得られた。中央の区画室には、２０
３．０ｇ／ｌの濃度と５．３のｐＨを有する次亜燐酸ナ
トリウム溶液４．０リットルを加えた。カソライト溶液
区画室にはＮａＯＨが加えられ、１０．０ｇ／ｌの濃度
を有するＮａＯＨ溶液を形成した。約２０ｃｍｘ１５ｃ
ｍ（８”ｘ５．７５”）の寸法を有する白金めっきされ
たチタンメッシュの不溶性アノードをアノライト区画室
の溶液に浸漬するとともに、約２０ｃｍｘ１５ｃｍ
（８”ｘ５．７５”）の寸法を有するステンレス鋼のカ
ソードをカソライト区画室の溶液に浸漬した。３つの溶
液はいずれも、室温であった。
【００４７】４．０アンペアの電流を１５ボルトで供給
することにより、約１９３アンペア／ｍ2 （１８ａｓ
ｆ）の近似陽極電流密度を得た。酸素がアノードで発生
し、水素ガスがカソードで発生した。１５時間後、アノ
ライト区画室の次亜燐酸アニオン濃度は８０ｇ／ｌとな
り、中央区画室の次亜燐酸ナトリウムの濃度は１２９．
０ｇ／ｌとなった。
することにより、約１９３アンペア／ｍ2 （１８ａｓ
ｆ）の近似陽極電流密度を得た。酸素がアノードで発生
し、水素ガスがカソードで発生した。１５時間後、アノ
ライト区画室の次亜燐酸アニオン濃度は８０ｇ／ｌとな
り、中央区画室の次亜燐酸ナトリウムの濃度は１２９．
０ｇ／ｌとなった。
【００４８】次に、中央区画室に７０ｇ／ｌの別の次亜
燐酸ナトリウムを補充した。
燐酸ナトリウムを補充した。
【００４９】４アンペアの電流を継続して２８時間供給
した後、反応を停止させた。反応時間中は、初期の１５
ボルトから１０ボルトへの電圧降下があった。アノライ
ト区画室の次亜燐酸アニオンの濃度は１３５ｇ／ｌとな
った。容器は、オルト亜燐酸アニオンは含んでおらず、
あるいは実質上含んでいなかった。ｐＨは０．５まで下
がった。
した後、反応を停止させた。反応時間中は、初期の１５
ボルトから１０ボルトへの電圧降下があった。アノライ
ト区画室の次亜燐酸アニオンの濃度は１３５ｇ／ｌとな
った。容器は、オルト亜燐酸アニオンは含んでおらず、
あるいは実質上含んでいなかった。ｐＨは０．５まで下
がった。
【００５０】中央区画室においては、次亜燐酸ナトリウ
ムの濃度は１５３．０ｇ／ｌまで低下し、ｐＨは５．３
から１．９に低下した。
ムの濃度は１５３．０ｇ／ｌまで低下し、ｐＨは５．３
から１．９に低下した。
【００５１】実施例２ 実施例２においては、同じ容器を実施例１と略同じ態様
で３つの区画室に分離した。本実施例においては、アノ
ライト区画室に次亜燐酸を初めに加え、次亜燐酸アニオ
ンの濃度を１３．８ｇ／ｌ、ｐＨを１．０とした。中央
の区画室に濃度が１９０ｇ／ｌでｐＨが４．６の次亜燐
酸ナトリウム溶液４．０リットルを加えた。カソライト
溶液の区画室にはＮａＯＨを加え、濃度が１０ｇ／ｌの
ＮａＯＨ溶液を形成した。上記した寸法を有するカソー
ドを再度利用し、３つの溶液を全て室温にした。白金め
っきしたチタンメッシュのアノードの寸法を小さくし、
アノード電流密度を高くした。
で３つの区画室に分離した。本実施例においては、アノ
ライト区画室に次亜燐酸を初めに加え、次亜燐酸アニオ
ンの濃度を１３．８ｇ／ｌ、ｐＨを１．０とした。中央
の区画室に濃度が１９０ｇ／ｌでｐＨが４．６の次亜燐
酸ナトリウム溶液４．０リットルを加えた。カソライト
溶液の区画室にはＮａＯＨを加え、濃度が１０ｇ／ｌの
ＮａＯＨ溶液を形成した。上記した寸法を有するカソー
ドを再度利用し、３つの溶液を全て室温にした。白金め
っきしたチタンメッシュのアノードの寸法を小さくし、
アノード電流密度を高くした。
【００５２】４．５アンペアの直流電流を供給し、アノ
ード電流密度を約１０７０アンペア／ｍ2 （約１００ａ
ｓｆ）とした。
ード電流密度を約１０７０アンペア／ｍ2 （約１００ａ
ｓｆ）とした。
【００５３】７時間後に反応を停止させた。アノライト
区画室の溶液の容積は、１．２から１．４リットルに増
加した。ｐＨは１．０から０．７５に低下した。次亜燐
酸アニオンの濃度は、１３．８ｇ／ｌから６５ｇ／ｌに
増加した。溶液は、オルト亜燐酸アニオンは含んでおら
ず、あるいは実質上含んでいなかった。
区画室の溶液の容積は、１．２から１．４リットルに増
加した。ｐＨは１．０から０．７５に低下した。次亜燐
酸アニオンの濃度は、１３．８ｇ／ｌから６５ｇ／ｌに
増加した。溶液は、オルト亜燐酸アニオンは含んでおら
ず、あるいは実質上含んでいなかった。
【００５４】中央の区画室では、溶液の容積は、同じ即
ち４．０リットルに保持されていた。次亜燐酸ナトリウ
ムの濃度は１９０ｇ／ｌから１６７．０ｇ／ｌに下がっ
ていた。ｐＨは４．６から２．８６に低下した。
ち４．０リットルに保持されていた。次亜燐酸ナトリウ
ムの濃度は１９０ｇ／ｌから１６７．０ｇ／ｌに下がっ
ていた。ｐＨは４．６から２．８６に低下した。
【００５５】上記実施例から明らかなように、本発明は
次亜燐酸を安価な原材料から効率よく製造することがで
きる。容易に理解することができるように、上記した構
成の数多くの変更と組み合わせを、特許請求の範囲に記
載の本発明から逸脱することなく行なうことができるも
のである。かかる変更は本発明の精神および範囲から逸
脱するものではなく、これら全ての修正は特許請求の範
囲に記載の本発明に包含されるものである。
次亜燐酸を安価な原材料から効率よく製造することがで
きる。容易に理解することができるように、上記した構
成の数多くの変更と組み合わせを、特許請求の範囲に記
載の本発明から逸脱することなく行なうことができるも
のである。かかる変更は本発明の精神および範囲から逸
脱するものではなく、これら全ての修正は特許請求の範
囲に記載の本発明に包含されるものである。
【００５６】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、次亜燐酸を効率的にかつ低コストで製造することが
できる。
で、次亜燐酸を効率的にかつ低コストで製造することが
できる。
【図１】本発明の方法を実施する区画室が３つの電気透
析槽の横断側面図である。
析槽の横断側面図である。
【図２】本発明の方法を実施する区画室が５つの電気透
析槽の横断側面図である。
析槽の横断側面図である。
１０ 電気透析槽 １２ 不溶性アノード １４ アニオン交換膜 １５ カチオン交換膜 １６ アノライト区画室 １８ アノライト溶液 ２０ カソライト区画室 ２２ カソライト溶液 ２４ ステンレス鋼カソード ２５ 中央区画室 ２７ 次亜燐酸ナトリウム溶液 １１０ 電気透析槽 １１２ 不溶性アノード １１６ アノライト区画室 １１６ａ アノライト緩衝区画室 １１８ アノライト溶液 １１８ａ アノライト緩衝溶液 １２０ カソライト区画室 １２２ カソライト溶液 １２２ａ カソライト緩衝溶液 １２４ ステンレス鋼カソード １２５ 中央区画室 １２７ 次亜燐酸ナトリウム溶液 １４０，１４０ａ アニオン交換膜 １５０、１５０ａ カチオン交換膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１０月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・ブラシュ アメリカ合衆国11767ニューヨーク州ネス コンセット，カンタベリー・レーン・11 (72)発明者 ドナルド・トムソン アメリカ合衆国11768ニューヨーク州ノー スポート，ギルダー・コート・９ (72)発明者 ルイス・ヘンリー・ガレイ アメリカ合衆国11570ニューヨーク州ロッ クヴィル・センター，アパートメント・ジ ー22，リンカーン・アベニュー・70
Claims (20)
- 【請求項１】導電性アノライトに不溶性アノードを配置
するとともに、導電性カソライトにカソードを配置する
工程と、 抗カチオン拡散性のアニオン交換膜により前記アノライ
トから分離され、かつ、抗アニオン拡散性のカチオン交
換膜により前記カソライトから分離された次亜燐酸塩溶
液を準備する工程と、 前記不溶性アノードを介して前記カソードに直流電流を
印加して次亜燐酸アニオンを前記アニオン交換膜を介し
て前記アノライト中に移行させるとともに水素イオンを
前記アノライトにおいて発生させることにより、次亜燐
酸を前記アノライトにおいて形成する工程とを備えるこ
とを特徴とする次亜燐酸の製造方法。 - 【請求項２】前記次亜燐酸塩溶液はアルカリ金属の次亜
燐酸塩溶液からなることを特徴とする請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】前記不溶性アノードは貴金属表面体からな
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】前記貴金属表面体は白金、イリジウムおよ
びルテニウム、並びに、これらの酸化物よりなる群から
選ばれることを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】前記不溶性アノードは前記貴金属表面体の
不活性内部支持体を有することを特徴とする請求項４に
記載の方法。 - 【請求項６】前記不活性内部支持体はチタン、ジルコニ
ウムおよびタンタルよりなる群から選ばれる金属からな
ることを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】前記カソードはステンレス鋼、鋼、グラフ
ァイトおよび白金被覆チタンよりなる群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】前記直流電流は約１０７乃至約４２８０ア
ンペア／ｍ2 （約１０乃至約４００ａｓｆ）の電流密度
で前記アノードに印加されることを特徴とする請求項１
に記載の方法。 - 【請求項９】前記直流電流は約２１４乃至約２１４０ア
ンペア／ｍ2 （約２０乃至約２００ａｓｆ）の電流密度
で前記アノードに印加されることを特徴とする請求項８
に記載の方法。 - 【請求項１０】前記導電性アノライトは次亜燐酸の希釈
溶液からなることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】前記次亜燐酸塩溶液はリットル当りの前
記次亜燐酸塩のグラムで約１００乃至２００ｇ／ｌの濃
度を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】前記導電性カソライトはアルカリ金属水
酸化物の溶液からなることを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項１３】前記次亜燐酸を回収する工程を備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１４】前記次亜燐酸を回収する前記工程は前記
次亜燐酸を前記アノライトから濃縮する工程からなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１５】前記次亜燐酸塩溶液は一対の前記抗カチ
オン拡散性アニオン交換膜により前記アノードから分離
されて、前記対をなす抗カチオン拡散性アニオン交換膜
間にアノライト緩衝溶液を提供することを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項１６】前記次亜燐酸塩溶液はアルカリ金属次亜
燐酸塩を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方
法。 - 【請求項１７】前記アノライト緩衝溶液は次亜燐酸の希
釈溶液からなることを特徴とする請求項１５に記載の方
法。 - 【請求項１８】前記次亜燐酸を回収する工程を備えるこ
とを特徴とする請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１９】前記次亜燐酸塩溶液は一対の前記抗アニ
オン拡散性カチオン交換膜により前記カソードから分離
されて、前記対をなす抗アニオン拡散性カチオン交換膜
間にカソライト緩衝溶液を提供することを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項２０】前記カソライト緩衝溶液はアルカリ金属
水酸化物の希釈溶液からなることを特徴とする請求項１
９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/307,923 | 1994-09-16 | ||
| US08/307,923 US5480517A (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Electrolytic production of hypophosphorous acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08100283A true JPH08100283A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3284027B2 JP3284027B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=23191758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21020695A Expired - Fee Related JP3284027B2 (ja) | 1994-09-16 | 1995-07-27 | 次亜燐酸の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5480517A (ja) |
| EP (1) | EP0701860B1 (ja) |
| JP (1) | JP3284027B2 (ja) |
| DE (1) | DE69500270T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112047315A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-08 | 江苏康祥实业集团有限公司 | 一种联产次磷酸钠、亚磷酸钙以及氢氧化钙的清洁生产工艺 |
| CN116083926B (zh) * | 2023-01-09 | 2025-09-19 | 北京化工大学 | 一种离子膜电解磷酸盐制备不同pH磷酸缓冲溶液的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB751856A (en) * | 1953-04-07 | 1956-07-04 | Permutit Co Ltd | Improvements in the recovery of acids from effluents using ion-exchange materials |
| JPH07110764B2 (ja) * | 1990-05-30 | 1995-11-29 | 燐化学工業株式会社 | アルカリ金属次亜リン酸塩の製造方法 |
| US5264097A (en) * | 1991-03-29 | 1993-11-23 | Vaughan Daniel J | Electrodialytic conversion of complexes and salts of metal cations |
| US5258109A (en) * | 1991-03-29 | 1993-11-02 | Vaughan Daniel J | Electrodialytic conversion of complexes and salts of metal cations |
| JPH06145995A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-05-27 | Canon Inc | メッキ液の処理方法 |
| US5431792A (en) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Occidental Chemical Corporation | Method of making hypophosphorous acid |
-
1994
- 1994-09-16 US US08/307,923 patent/US5480517A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-25 DE DE69500270T patent/DE69500270T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-25 EP EP95111697A patent/EP0701860B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-27 JP JP21020695A patent/JP3284027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0701860A1 (en) | 1996-03-20 |
| US5480517A (en) | 1996-01-02 |
| DE69500270T2 (de) | 1997-09-18 |
| DE69500270D1 (de) | 1997-06-05 |
| HK1005019A1 (en) | 1998-12-18 |
| EP0701860B1 (en) | 1997-05-02 |
| JP3284027B2 (ja) | 2002-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI708740B (zh) | 雙極性電透析方法與系統 | |
| JP2525553B2 (ja) | 電気透析槽及び電気透析法 | |
| CN116829514B (zh) | 使用了双极膜的电渗析方法 | |
| JPH04224689A (ja) | アルカリ金属スルファートの電解方法 | |
| US4425202A (en) | Method of making and color stabilization of choline base | |
| JPH06173058A (ja) | ヒドロキシルアミン塩溶液の酸含量を減少させる方法およびヒドロキシルアミン塩からヒドロキシルアミンを製造する方法 | |
| JP3265495B2 (ja) | 次亜燐酸ニッケルの製造方法 | |
| HU211782B (en) | Process for manufacturing sodium hydroxide solution | |
| CN1081188C (zh) | 抗坏血酸的制造方法 | |
| JP3284027B2 (ja) | 次亜燐酸の製造方法 | |
| US5578182A (en) | Electrolytic production of hypophosphorous acid | |
| JPH05285347A (ja) | 酸及びアルカリの製造方法 | |
| JPS61261488A (ja) | アミノ酸アルカリ金属塩の電解法 | |
| JPH09503551A (ja) | 酸性にされたプロセス流の製造方法 | |
| JPH01102049A (ja) | アミノ酸の製造方法 | |
| HK1005019B (en) | Electrolytic production of hypophosphorous acid | |
| US4402805A (en) | Electrochemical process to prepare p-hydroxymethylbenzoic acid with a low level of 4-CBA | |
| JP2574678B2 (ja) | 過酸化物を含有する水溶液の製造装置 | |
| JPH05285346A (ja) | 酸及びアルカリの製造方法 | |
| JPS61217589A (ja) | 電気化学法 | |
| JPH0816275B2 (ja) | 塩の水溶液からの酸，アルカリの分離方法 | |
| WO1990014877A1 (en) | Minimizing electrical resistance of bipolar membrane by limiting carbon dioxide uptake by solution | |
| JPH08165589A (ja) | 塩化アルカリ水溶液中の塩素酸塩の除去方法 | |
| JPH10110283A (ja) | 食塩電解方法 | |
| JPS5920755B2 (ja) | テレフタル酸の電気化学的還元方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |