JPH10195699A - 電気めっき処理用鉄系めっき液の組成管理方法 - Google Patents
電気めっき処理用鉄系めっき液の組成管理方法Info
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- JPH10195699A JPH10195699A JP290297A JP290297A JPH10195699A JP H10195699 A JPH10195699 A JP H10195699A JP 290297 A JP290297 A JP 290297A JP 290297 A JP290297 A JP 290297A JP H10195699 A JPH10195699 A JP H10195699A
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- cathode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】めっき層に有害なFe3+を生じさせることな
く、鉄系めっき品質を高いレベルで維持できるととも
に、鉄系めっき液の廃液処理等の問題を解決可能な方法
を提供する。 【解決手段】イオン交換膜2により仕切られ、電解電源
3の陽極と電気的に接続された陽極電極3aが設けられ
た陽極室1aと、電解電源3の陰極と電気的に接続され
た陰極電極3bが設けられた陰極室1bとを有する電解
析出装置を用いる。陽極室1aに電解質溶液を導入する
とともに、ワークに電気めっき処理を行うめっき槽4内
の鉄系めっき液6を陰極室1bに導入し、この状態で電
解電源3により通電を行う。
く、鉄系めっき品質を高いレベルで維持できるととも
に、鉄系めっき液の廃液処理等の問題を解決可能な方法
を提供する。 【解決手段】イオン交換膜2により仕切られ、電解電源
3の陽極と電気的に接続された陽極電極3aが設けられ
た陽極室1aと、電解電源3の陰極と電気的に接続され
た陰極電極3bが設けられた陰極室1bとを有する電解
析出装置を用いる。陽極室1aに電解質溶液を導入する
とともに、ワークに電気めっき処理を行うめっき槽4内
の鉄系めっき液6を陰極室1bに導入し、この状態で電
解電源3により通電を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気めっき処理用鉄
系めっき液の組成管理方法に関する。
系めっき液の組成管理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】錫めっき液を電気めっき処理に用いる場
合、不溶性陽極電極を採用することにより、その錫めっ
き液にはめっき品質を損なうアルカリ金属水酸化物が蓄
積されてしまう。このため、従来、特開昭53−262
37号公報において、電気めっき処理用錫めっき液の組
成管理方法として、錫めっき液中のアルカリ金属イオン
を電気透析により制御する方法が開示されている。
合、不溶性陽極電極を採用することにより、その錫めっ
き液にはめっき品質を損なうアルカリ金属水酸化物が蓄
積されてしまう。このため、従来、特開昭53−262
37号公報において、電気めっき処理用錫めっき液の組
成管理方法として、錫めっき液中のアルカリ金属イオン
を電気透析により制御する方法が開示されている。
【0003】この方法では、イオン交換膜により仕切ら
れ、電解電源の陽極と電気的に接続された陽極電極が設
けられた陽極室と、電解電源の陰極と電気的に接続され
た陰極電極が設けられた陰極室とを有する電解析出装置
を用いている。そして、陰極室に酸又は水からなる電解
質溶液を供給するとともに、ワークに電気めっき処理を
行うめっき槽内の錫めっき液を陽極室に循環し、この状
態で電解電源により通電を行う。この方法によれば、錫
めっき液中においてアルカリ金属水酸化物を構成するア
ルカリ金属イオンが正に帯電しているため、電解析出装
置の陽極室内を循環するその錫めっき液のアルカリ金属
イオンが電場内において陰極室内の陰極電極に引き寄せ
られるため、その際にアルカリ金属イオンがイオン交換
膜を通過することとなり、錫めっき液を透析できること
となる。なお、アルカリ金属イオンはその析出電位の問
題から陰極電極に析出することはない。そして、過剰な
アルカリ金属イオンを除去した錫めっき液は、電気めっ
き処理工程に戻されることとなる。これにより、錫めっ
き液中の過剰なアルカリ金属水酸化物を除去して錫めっ
き品質を高いレベルで維持できるとともに、錫めっき液
の廃液処理等の問題を解決できる。
れ、電解電源の陽極と電気的に接続された陽極電極が設
けられた陽極室と、電解電源の陰極と電気的に接続され
た陰極電極が設けられた陰極室とを有する電解析出装置
を用いている。そして、陰極室に酸又は水からなる電解
質溶液を供給するとともに、ワークに電気めっき処理を
行うめっき槽内の錫めっき液を陽極室に循環し、この状
態で電解電源により通電を行う。この方法によれば、錫
めっき液中においてアルカリ金属水酸化物を構成するア
ルカリ金属イオンが正に帯電しているため、電解析出装
置の陽極室内を循環するその錫めっき液のアルカリ金属
イオンが電場内において陰極室内の陰極電極に引き寄せ
られるため、その際にアルカリ金属イオンがイオン交換
膜を通過することとなり、錫めっき液を透析できること
となる。なお、アルカリ金属イオンはその析出電位の問
題から陰極電極に析出することはない。そして、過剰な
アルカリ金属イオンを除去した錫めっき液は、電気めっ
き処理工程に戻されることとなる。これにより、錫めっ
き液中の過剰なアルカリ金属水酸化物を除去して錫めっ
き品質を高いレベルで維持できるとともに、錫めっき液
の廃液処理等の問題を解決できる。
【0004】他方、鉄系めっき液を電気めっき処理に用
いる場合、可溶性陽極電極を採用することにより、鉄系
めっき液中にFe2+が増加することが知られている。こ
のFe2+は、陰極電極におけるめっき反応に与える主成
分であり、めっき品質確保のために一定範囲に管理する
必要がある。このため、一般的には、鉄系めっき液の組
成管理方法として、Fe2+濃度が管理値を超えた段階で
鉄系めっき液を更新したり、鉄系めっき液を希釈したり
する方法が採用されている。
いる場合、可溶性陽極電極を採用することにより、鉄系
めっき液中にFe2+が増加することが知られている。こ
のFe2+は、陰極電極におけるめっき反応に与える主成
分であり、めっき品質確保のために一定範囲に管理する
必要がある。このため、一般的には、鉄系めっき液の組
成管理方法として、Fe2+濃度が管理値を超えた段階で
鉄系めっき液を更新したり、鉄系めっき液を希釈したり
する方法が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、鉄系めっき液
について上記公報記載の電気透析による組成管理方法を
採用すると、通電を行った際、陽極室に導入した鉄系め
っき液に Fe2+→Fe3++e- なる陽極反応を生じ、これにより鉄系めっき液中にめっ
き層に有害なFe3+が生じることとなる。このため、鉄
系めっき液については、上記公報記載の電気透析による
組成管理方法をそのまま採用することができない。
について上記公報記載の電気透析による組成管理方法を
採用すると、通電を行った際、陽極室に導入した鉄系め
っき液に Fe2+→Fe3++e- なる陽極反応を生じ、これにより鉄系めっき液中にめっ
き層に有害なFe3+が生じることとなる。このため、鉄
系めっき液については、上記公報記載の電気透析による
組成管理方法をそのまま採用することができない。
【0006】また、鉄系めっき液の更新等を行うにして
も、それに伴うFe2+濃度の変化が大きく、めっき品質
のばらつき、多量な廃液の発生等の問題がある。本発明
は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、め
っき層に有害なFe3+を生じさせることなく、鉄系めっ
き品質を高いレベルで維持できるとともに、鉄系めっき
液の廃液処理等の問題を解決可能な方法を提供すること
を解決課題とする。
も、それに伴うFe2+濃度の変化が大きく、めっき品質
のばらつき、多量な廃液の発生等の問題がある。本発明
は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、め
っき層に有害なFe3+を生じさせることなく、鉄系めっ
き品質を高いレベルで維持できるとともに、鉄系めっき
液の廃液処理等の問題を解決可能な方法を提供すること
を解決課題とする。
【0007】
(1)請求項1の電気めっき処理用鉄系めっき液の組成
管理方法は、イオン交換膜により仕切られ、電解電源の
陽極と電気的に接続された陽極電極が設けられた陽極室
と、該電解電源の陰極と電気的に接続された陰極電極が
設けられた陰極室とを有する電解析出装置を用い、該陽
極室に電解質溶液を導入するとともに、ワークに電気め
っき処理を行うめっき槽内の鉄系めっき液を該陰極室に
導入し、この状態で該電解電源により通電を行うことを
特徴とする。
管理方法は、イオン交換膜により仕切られ、電解電源の
陽極と電気的に接続された陽極電極が設けられた陽極室
と、該電解電源の陰極と電気的に接続された陰極電極が
設けられた陰極室とを有する電解析出装置を用い、該陽
極室に電解質溶液を導入するとともに、ワークに電気め
っき処理を行うめっき槽内の鉄系めっき液を該陰極室に
導入し、この状態で該電解電源により通電を行うことを
特徴とする。
【0008】請求項1の方法では、過剰なFe2+を含む
鉄系めっき液が電解析出装置の陰極室内において(1)
式の反応を生じる。 Fe2++2e-→Fe …(1)式 つまり、陰極室では、陰極電極にFeが析出し、鉄系め
っき液中の過剰なFe 2+が減少する。そして、この際、
鉄系めっき液は、陽極電極には接触しないため、めっき
層に有害なFe3+を生じることもない。
鉄系めっき液が電解析出装置の陰極室内において(1)
式の反応を生じる。 Fe2++2e-→Fe …(1)式 つまり、陰極室では、陰極電極にFeが析出し、鉄系め
っき液中の過剰なFe 2+が減少する。そして、この際、
鉄系めっき液は、陽極電極には接触しないため、めっき
層に有害なFe3+を生じることもない。
【0009】他方、電解析出装置の陽極室では(2)式
の反応を生じる。 2H2O→O2+4H++4e- …(2)式 つまり、陽極室では水が消費され、水素イオンが生成す
る。この水素イオンは、陰極室におけるFeの析出反応
に伴う鉄系めっき液中の陽イオンの減少を補うため、イ
オン交換膜を通過し、陰極室に移動する。このため、陽
極室では水の消費により液量が減少するので、水を陽極
室に補給すれば足りることとなる。
の反応を生じる。 2H2O→O2+4H++4e- …(2)式 つまり、陽極室では水が消費され、水素イオンが生成す
る。この水素イオンは、陰極室におけるFeの析出反応
に伴う鉄系めっき液中の陽イオンの減少を補うため、イ
オン交換膜を通過し、陰極室に移動する。このため、陽
極室では水の消費により液量が減少するので、水を陽極
室に補給すれば足りることとなる。
【0010】電解析出装置における電解は定電流電解と
し、出力電流値を(3)式により決定し得る。ここで、
Iは電解析出装置における電解電源の出力電流値、IP
はめっき電流値、ηaは陽極溶解効率、ηkは陰極析出効
率である。 I=IP(ηa−ηk) …(3)式 したがって、請求項1の方法によれば、めっき層に有害
なFe3+を生じさせることなく、鉄系めっき品質を高い
レベルで維持できるとともに、鉄系めっき液の廃液処理
等の問題を解決できる。
し、出力電流値を(3)式により決定し得る。ここで、
Iは電解析出装置における電解電源の出力電流値、IP
はめっき電流値、ηaは陽極溶解効率、ηkは陰極析出効
率である。 I=IP(ηa−ηk) …(3)式 したがって、請求項1の方法によれば、めっき層に有害
なFe3+を生じさせることなく、鉄系めっき品質を高い
レベルで維持できるとともに、鉄系めっき液の廃液処理
等の問題を解決できる。
【0011】(2)請求項2の電気めっき処理用鉄系め
っき液の組成管理方法は、請求項1記載の電気めっき処
理用鉄系めっき液の組成管理方法において、めっき槽内
における鉄系めっき液中のFe2+濃度を測定し、その測
定値に基づいて電解電源の出力電流値を制御することを
特徴とする。鉄系めっき液を電気めっき処理に用いる場
合、可溶性陽極電極を採用することにより、一般に付与
しためっき電流値IPに対して、 陽極溶解効率ηa>陰極析出効率ηk となるので、MFeをFeの原子量、Fをファラデー定数
とすれば、 IPMFe(ηa−ηk)/2F (g/秒) の速度で、鉄系めっき液中にFe2+が増加する。このた
め、請求項2の方法のように、めっき槽内における鉄系
めっき液中のこのFe2+濃度を測定し、その測定値に基
づいて電解電源の出力電流値を制御すれば、きめ細かい
組成管理が可能になる。
っき液の組成管理方法は、請求項1記載の電気めっき処
理用鉄系めっき液の組成管理方法において、めっき槽内
における鉄系めっき液中のFe2+濃度を測定し、その測
定値に基づいて電解電源の出力電流値を制御することを
特徴とする。鉄系めっき液を電気めっき処理に用いる場
合、可溶性陽極電極を採用することにより、一般に付与
しためっき電流値IPに対して、 陽極溶解効率ηa>陰極析出効率ηk となるので、MFeをFeの原子量、Fをファラデー定数
とすれば、 IPMFe(ηa−ηk)/2F (g/秒) の速度で、鉄系めっき液中にFe2+が増加する。このた
め、請求項2の方法のように、めっき槽内における鉄系
めっき液中のこのFe2+濃度を測定し、その測定値に基
づいて電解電源の出力電流値を制御すれば、きめ細かい
組成管理が可能になる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、請求項1、2の発明を具体
化した実施形態1、2を図面を参照しつつ説明する。 (実施形態1)まず、図1に示す電解析出装置を用意す
る。この電解析出装置では、容器1の内部がイオン交換
膜2により陽極室1aと陰極室1bとに仕切られてい
る。陽極室1aには電解電源3の陽極と電気的に接続さ
れた陽極電極3aが設けられ、陰極室1bには電解電源
3の陰極と電気的に接続された陰極電極3bが設けられ
ている。陽極電極、陰極電極の材質としてはステンレ
ス、白金等の不活性な金属等が採用され得る。
化した実施形態1、2を図面を参照しつつ説明する。 (実施形態1)まず、図1に示す電解析出装置を用意す
る。この電解析出装置では、容器1の内部がイオン交換
膜2により陽極室1aと陰極室1bとに仕切られてい
る。陽極室1aには電解電源3の陽極と電気的に接続さ
れた陽極電極3aが設けられ、陰極室1bには電解電源
3の陰極と電気的に接続された陰極電極3bが設けられ
ている。陽極電極、陰極電極の材質としてはステンレ
ス、白金等の不活性な金属等が採用され得る。
【0013】電解析出装置の側方には、図示しない可溶
性陽極電極を採用し、図示しないワークに電気めっき処
理を行うめっき槽4が設けられており、このめっき槽4
内には硫酸第一鉄系水溶液からなる鉄系めっき液6が一
定水位で貯留されている。陰極室1bにはこの鉄系めっ
き液6が配管によりポンプ5を介して循環されており、
陽極室1aには鉄系めっき液6が硫酸系であることから
硫酸7が満たされている。
性陽極電極を採用し、図示しないワークに電気めっき処
理を行うめっき槽4が設けられており、このめっき槽4
内には硫酸第一鉄系水溶液からなる鉄系めっき液6が一
定水位で貯留されている。陰極室1bにはこの鉄系めっ
き液6が配管によりポンプ5を介して循環されており、
陽極室1aには鉄系めっき液6が硫酸系であることから
硫酸7が満たされている。
【0014】めっき槽4においてワークに電気めっき処
理を行うと、結果として鉄系めっき液6中のFe2+が増
加する。このFe2+が過剰となった鉄系めっき液6をポ
ンプ5を用いて電解析出装置の陰極室1bに導入し、上
記(3)式により求められる出力電流値Iにより定電流
電解を行うべく、電解析出装置において電解電源3によ
り通電を行う。
理を行うと、結果として鉄系めっき液6中のFe2+が増
加する。このFe2+が過剰となった鉄系めっき液6をポ
ンプ5を用いて電解析出装置の陰極室1bに導入し、上
記(3)式により求められる出力電流値Iにより定電流
電解を行うべく、電解析出装置において電解電源3によ
り通電を行う。
【0015】これにより、陰極室1bでは、上記(1)
式の反応により、陰極電極3bにFeが析出し、鉄系め
っき液6中の過剰なFe2+が減少する。この際、鉄系め
っき液6は、陽極電極3aには接触しないため、めっき
層に有害なFe3+を生じることもない。こうして、過剰
なFe2+を電解析出により除去した鉄系めっき液6は、
めっき槽4に循環され、電気めっき処理工程に戻される
こととなる。
式の反応により、陰極電極3bにFeが析出し、鉄系め
っき液6中の過剰なFe2+が減少する。この際、鉄系め
っき液6は、陽極電極3aには接触しないため、めっき
層に有害なFe3+を生じることもない。こうして、過剰
なFe2+を電解析出により除去した鉄系めっき液6は、
めっき槽4に循環され、電気めっき処理工程に戻される
こととなる。
【0016】なお、陽極室1aでは、上記(2)式の反
応により、水が消費され、水素イオンが生成する。この
ため、随時、陽極室1aに水を補給する。したがって、
実施形態1の方法によれば、めっき層に有害なFe3+を
生じさせることなく、鉄系めっき品質を高いレベルで維
持できるとともに、鉄系めっき液6の廃液処理等の問題
を解決できる。 (実施形態2)まず、図2に示す電解析出装置を用意す
る。この電解析出装置では、めっき槽4内に鉄系めっき
液6中のFe2+濃度を測定するセンサ8が取り付けられ
ており、センサ8の出力が制御装置9に入力されるよう
になっている。制御装置9はセンサ8からの鉄系めっき
液6中のFe2+濃度の測定値を基に(4)式の演算を行
い、最適な電解電流値を決定し、その結果に基づき電解
電源3の出力電流値Iを制御する。
応により、水が消費され、水素イオンが生成する。この
ため、随時、陽極室1aに水を補給する。したがって、
実施形態1の方法によれば、めっき層に有害なFe3+を
生じさせることなく、鉄系めっき品質を高いレベルで維
持できるとともに、鉄系めっき液6の廃液処理等の問題
を解決できる。 (実施形態2)まず、図2に示す電解析出装置を用意す
る。この電解析出装置では、めっき槽4内に鉄系めっき
液6中のFe2+濃度を測定するセンサ8が取り付けられ
ており、センサ8の出力が制御装置9に入力されるよう
になっている。制御装置9はセンサ8からの鉄系めっき
液6中のFe2+濃度の測定値を基に(4)式の演算を行
い、最適な電解電流値を決定し、その結果に基づき電解
電源3の出力電流値Iを制御する。
【0017】 I=IP(ηa−ηk) +(2FV/MFe)・(d[Fe2+]/dt) …(4)式 ここで、Iは電解析出装置における出力電流値、IPは
めっき電流値、ηaは陽極溶解効率、ηkは陰極析出効
率、Fはファラデー定数、Vは鉄系めっき液6の体積、
MFeはFeの原子量、[Fe2+]は鉄系めっき液6中の
Fe2+濃度、tは時間、d[Fe2+]/dtはFe2+濃
度の変化速度である。
めっき電流値、ηaは陽極溶解効率、ηkは陰極析出効
率、Fはファラデー定数、Vは鉄系めっき液6の体積、
MFeはFeの原子量、[Fe2+]は鉄系めっき液6中の
Fe2+濃度、tは時間、d[Fe2+]/dtはFe2+濃
度の変化速度である。
【0018】他の構成は実施形態1と同一であるため、
同一の構成については同一符号を付し、詳説を省略す
る。陽極溶解効率ηa及び陰極析出効率ηkはめっき槽4
における電気めっき処理工程の条件のばらつきなどに影
響されて変動する。しかしながら、この実施形態2で
は、上記(4)式により求められる出力電流値Iにより
定電流電解を行うべく、電解析出装置において電解電源
3により通電を行うため、実施形態1よりもきめ細かい
組成管理が可能である。
同一の構成については同一符号を付し、詳説を省略す
る。陽極溶解効率ηa及び陰極析出効率ηkはめっき槽4
における電気めっき処理工程の条件のばらつきなどに影
響されて変動する。しかしながら、この実施形態2で
は、上記(4)式により求められる出力電流値Iにより
定電流電解を行うべく、電解析出装置において電解電源
3により通電を行うため、実施形態1よりもきめ細かい
組成管理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1の電解析出装置の模式断面図であ
る。
る。
【図2】実施形態2の電解析出装置の模式断面図であ
る。
る。
2…イオン交換膜 3…電解電源 3a…陽極電極 1a…陽極室 3b…陰極電極 1b…陰極室 7…電解質溶液 4…めっき槽 6…鉄系めっき液 8…センサ 9…制御装置
Claims (2)
- 【請求項1】イオン交換膜により仕切られ、電解電源の
陽極と電気的に接続された陽極電極が設けられた陽極室
と、該電解電源の陰極と電気的に接続された陰極電極が
設けられた陰極室とを有する電解析出装置を用い、該陽
極室に電解質溶液を導入するとともに、ワークに電気め
っき処理を行うめっき槽内の鉄系めっき液を該陰極室に
導入し、この状態で該電解電源により通電を行うことを
特徴とする電気めっき処理用鉄系めっき液の組成管理方
法。 - 【請求項2】めっき槽内における鉄系めっき液中のFe
2+濃度を測定し、その測定値に基づいて電解電源の出力
電流値を制御することを特徴とする請求項1記載の電気
めっき処理用鉄系めっき液の組成管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP290297A JPH10195699A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | 電気めっき処理用鉄系めっき液の組成管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP290297A JPH10195699A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | 電気めっき処理用鉄系めっき液の組成管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10195699A true JPH10195699A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=11542296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP290297A Pending JPH10195699A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | 電気めっき処理用鉄系めっき液の組成管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10195699A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006000792A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Ebara Corp | 電解析出処理装置および方法 |
| WO2013080978A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 不二商事株式会社 | めっき液の再生方法、めっき方法、及びめっき装置 |
| JP2024509312A (ja) * | 2021-03-22 | 2024-02-29 | ポスコ カンパニー リミテッド | 硫酸系鉄電気めっき溶液の第2鉄イオン除去方法 |
-
1997
- 1997-01-10 JP JP290297A patent/JPH10195699A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006000792A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Ebara Corp | 電解析出処理装置および方法 |
| WO2013080978A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 不二商事株式会社 | めっき液の再生方法、めっき方法、及びめっき装置 |
| WO2013080326A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 不二商事株式会社 | めっき液の再生方法 |
| CN103917691A (zh) * | 2011-11-30 | 2014-07-09 | 不二商事株式会社 | 使电镀液再生的方法、电镀方法和电镀装置 |
| US9702044B2 (en) | 2011-11-30 | 2017-07-11 | Fuji Shoji Co., Ltd. | Method for regenerating plating liquid, plating method, and plating apparatus |
| JP2024509312A (ja) * | 2021-03-22 | 2024-02-29 | ポスコ カンパニー リミテッド | 硫酸系鉄電気めっき溶液の第2鉄イオン除去方法 |
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