JPS6263692A - 表面処理液中の４価の錫イオンの除去方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は種々の溶液中に含まれる４価の錫イオン（Ｓ　
ｎ”）を２価の錫イオン（Ｓｎ”）に還元する方法に関
し、例えばＳｎ２÷を主成分とする錫めっき液やはんだ
めっき液等の錫合金めっき液、プラスチックめっきのセ
ンシタイジング液、アルミニウムの電解着色液中に生じ
たＳｎ’十をＳｎ”に還元してこれら溶液を再生する場
合などに好適に採用される４価の錫イオンの還元方法に
関する。

従来の技術スーび１１児プソ良迭」ム走Ａ考工粂泗幕住
従来より、錫めっき或いははんだめっき等の錫合金めっ
きが種々の用途に使用されている。これら錫めっきや錫
合金めっきは、めっき液中のＳｎ”＋を金ｘｉに還元、
析出することをめっき原理とするもので、Ｓｎ２＋をめ
っき金属源とするものである。しかし、錫めっき液或い
は錫合金めっき液中のＳｎ”＋は空気酸化、電解酸化等
によりＳｎ’＋に酸化され、めっき液中にＳｎ’十が生
じ。

このＳｎ’＋は酸性溶液中にあっても一過によって除去
し難い白色コロイド状の水酸化物となって蓄積し、めっ
き液を白濁させる。この場合、上記のようにＳｎ’＋は
水酸化物となって白色コロイド状沈殿を生成するので、
金属イオン不純物としての問題は少ないが、めっき液に
沈殿物が共存することは好ましくなく、このためＳｎ’
十或いはその水酸化物を除去することが要求される。

従来、このような水酸化物（水酸化第２錫）の除去方法
としては、上述したようにこの水酸化物がコロイド状で
、そのままでは−過により除去し難いので、凝集剤を添
加して水酸化物を凝集沈降させ、濾過する方法が採用さ
れているが、この方法は完全に水酸化物を除去し難（、
また操作も比較的面倒であり、更に溶液の種類によって
は凝集剤を添加するのが好ましくない場合がある上、水
酸化物を除去してもまた直ちにＳｎ”＋のＳ　ｎ　’＋
への酸化、水酸化物の生成が生じる問題があった。

また、アルミニウムの電解着色液中のＳｎ４＋の除去方
法としては、イオン交換膜を用いて対極とアルミニウム
材を隔離して電解する方法も提案されている（特開昭５
７−９２１９９号）が、この方法は装置が大がかりにな
る等の問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、Ｓｎ’十或い
はその水酸化物を濾過等の分離手段によるのではなく、
Ｓｎ’＋をＳ　ｎｚ４に還元することによりＳｎ’十を
除去し、更にはその水酸化物沈殿を再溶解し、Ｓｎ２＋
に還元することにより除去することができ、しかも設備
費用も安価であり、かつ操作も簡単な４価の錫イオンの
還元方法を提供することを目的とする。

腿苅−１Ｑ玉Ｍ−彼も友だめ−９千貫囁μ滌−朋即ち、
本発明者は上記目的を達成するため鋭意研究を行った結
果、Ｓｎ”を含む溶液中に負極として可溶性金属を浸漬
すると共に、正極として不活性電極を浸漬し、これら可
溶性金属と不活性電極とを直接又は導体により接続して
電池を形成した場合、溶液中の５ｎ４４′がＳｎ”十に
還元され、これにより溶液中の５ｎ４４′が減少するこ
とを知見し。

本発明をなすに至ったものである。

従って、本発明はＳｎ’＋を含む溶液中に可溶性金属と
不活性電極とをそれぞれ浸漬すると共に、これら可溶性
金属と不活性電極とを直接又は導体により接続して可溶
性金属を負極、不活性電極を正極とする電池を形成し、
前記可溶性金属を金属イオンに酸化してＳｎ’＋を含む
溶液中に溶解させると共に、この溶液中のＳｎ’十をＳ
ｎ”十に還元させることを特徴とする４価の錫イオンの
還元方法を提供する。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明に係るＳｎ’＋のＳｎ２”への還元方法は、第１
〜３図に示したように、還元槽１内のＳｎ”含有溶液２
中に負極として可溶性金属３を浸漬し。

正極として不活性電極４を浸漬し、これらを導体５で接
続して電池を形成したり（第１図）、この場合絶縁被覆
した導体５′をＳｎ’＋含有溶液２中に浸漬した状態で
用いて可溶性金属３と不活性電極４とを接続し、電池を
形成したり（第２図）、或いは可溶性金属３と不活性電
極４とを直接接触して電池を形成するものである（第３
図）。

これにより下式のように負極の可溶性金属が金属イオン
に酸化され、Ｓｎ’十含有溶液中に溶解すると共に、正
極（不活性電極）においてＳｎ’十がＳｎ”十に還元さ
れるものである。

負極：　Ｍ　−ｎｅ　　　　　−＋Ｍｎ”　　−（１）
正極：　Ｓｎ”＋２ｅ　　　−＋Ｓｎｚ◆−１２）全体
：２Ｍ、＋ｎＳｎ’＋→２Ｍｎ”＋ｎＳｎ”・・・　（
３） （式中Ｍは可溶性金属を示す６） この場合、可溶性金属Ｍを錫とすると、下式のようにＳ
ｎ’（可溶性金属）がＳｎ”ｊこ酸化されると共に、Ｓ
ｎ’＋がＳｎ”十に還元される。

負極：　Ｓ　ｎ’　−２ｅ　　　→Ｓｎ”÷−（１’）
正極：　Ｓ　ｎ”＋　２ｅ　　　−＋Ｓ　ｎ”÷−（２
’）全体：　Ｓｎ”＋Ｓｎ”　　→２Ｓｎ”　−（３’
　）また、沈殿している４価の錫は、（４）式のような
平衡にあるので、Ｓｎ’＋のＳｎ２＋への還元につれて
徐々に再溶解し、上記（３）式に従ってＳｎ”に還元す
る。

５ｎ（ＯＨ）、↓！Ｓｎ（ＯＨ）４ｇｓｎ４÷＋４０Ｈ
−沈殿　　　　　溶解　　　　　　・・・（４）ここで
、本発明方法が適用されるＳｎ’＋含有溶液としては、
Ｓｎ’十を不純物又は不要成分とし、Ｓ　ｎ”を必要成
分又は無害成分とする溶液、例えば錫めっき液、はんだ
めっき液等の錫合金めっき液、プラスチックめっきのセ
ンシタイジング液、アルミニウムの電解着色液などが挙
げられる。

また、可溶性金属及び不活性′正極は全体としてＳｎ’
＋含有溶液内でＳｎ’“をＳ　ｎ”に還元できる組合せ
になるようにする（（３）式の反応が進むような組合せ
にする）もので、負極として用いられる可溶性金属の材
質としては前記（１）式の電位が（２）式の電位より低
ければいずれのものでもよく、特に限定されるものでは
ないが、Ｓｎ”含有溶液に溶解しても不純物にならない
もの５例えば錫めっき液の場合は錫金属、錫合金めっき
液の場合であれば錫金属や錫と合金化される金属、その
合金が好ましい。また、正極として用いられる不活性電
極としては、単に電子を渡すだけの電極として作用する
ものが好ましく、Ｓｎ’◆含有溶液の種類等によって適
宜選択され、特に制限されないが、金、白金、鉛、チタ
ン、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、ステンレススチ
ール、炭素、黒鉛、カーボンペースト、グラッシーカー
ボン、炭素繊維などを有効に使用することができる。

この場合、負極と正極との表面積比は適宜選択されるが
、負極を１とし、た時に正極を１以上、特に５以上の表
面積比とすることが好ましい。

本発明方法は、以−ヒのようにＳ　ｎ　’＋をＳｎ２＋
に還元ずべき溶液中に可溶性金属及び不活性電極を浸漬
し、電池を形成すればよく、その実施態様は特に制限さ
れない６例えば、錫め・つき液や錫合金めっき液中のＳ
ｎ”不純物をＳ　ｎ２４に還元する場合は、めっき槽中
で直接電池を形成するようにしてもよいが、第４．５図
に示したようにめ−〕き糟６とは別個に還元槽１を配設
し、これら両槽１゜６間をめっき液送出管７及びめっき
液返送管８により接続し、返送管８にポンプ９を介装し
て、めっき液（Ｓ　ｎ’＋含有液）２をポンプ９により
両槽１．６間に循環させなからＳｎ’＋をＳｎ２÷に還
元させつつめっきを行うようにすることもできる。

なお５図示していないが、めっき槽中には陽極板等の必
要なめっき設備が設置される。

次に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発
明は下記の実施例に制限されるものではない。

去蛎１汀よ 建浴してから３週間経過した酸性錫めっき液を第４図に
示す如き装置のめっき槽に入れ、このめっき槽と還元槽
との間を循環させた。この場合、還元槽の負極の可溶性
金属としては錫を使用し、正極の不活性電極としては多
孔性カーボン板を使用し、これら両極を接続する導体（
導線）に電流計を介装して電流計のふれをチェックした
。

前記酸性錫めっき液の外観は全体に少し濁っており、め
っき槽底部に若干沈殿がある状態であったが、上記の状
態で一晩放置したところ、めっき液は完全に透明な状態
となった。また、可溶性金属（ａ）と不活性電極（カー
ボン板）との電池形成による初期電流値は約０．０２５
Ａ／Ｑであったが、−晩放置後は０．００５Ａ／Ｑであ
った。

実施例２ ２週間の使用でかなり濁った状態になっていた硫酸第１
錫を含むアルミニウムの電解着色液を使用し、不活性電
極としてチタン製ラス上に溶融白金を付けたものを用い
た以外は実施例１と同様な実験を行った。

その結果、−晩の放置により着色液はかなり透明になっ
たが、若干の濁りがあった。このため。

更に一晩放置したところ完全に透明になった。また、電
池の初期電流値は約０．０２Ａ／ｆｌ、二晩放置後は０
．００５Ａ／Ｑであった。

失鹿桝附 実施例１と同様の建浴をしてから３週間経過した酸性錫
めっき液を第５図に示す如き装置のめっき槽にいれ、こ
のめっき槽と還元槽との間を循環させた。この場合、還
元槽の正極の不活性電極としては多孔性カーボン板にド
リルで貫通孔を設けたものを使用し、負極の可溶性金属
として錫仮にドリルで貫通孔を設けたものに塩化ビニル
製のボルトとナツトを使用して錫板とカーボン板が直接
に接触するようにそれぞれの貫通孔にボルトを挿入し、
ナツトで締めることで電池を形成した。

前記、酸性錫めっき液の外観は全体に少し濁っており、
めっき槽底部に若干沈殿があったが、上記の状態で一晩
放置したところ、めっき液は完全に透明な状態になった
。

従って、以上の結果から、本発明法により溶液中のＳｎ
’＋による沈殿をＳｎ’＋をＳｎ”＋に還元することで
再溶解することができ、また常にＳｎ”をＳｎ”に還元
することにより、Ｓｎ’＋の蓄積を防ぎ、沈殿の生成を
防止できることが認められた。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば単に可溶性金属と不
活性電極とをＳｎ’＋含有溶液に浸漬し、電池を形成す
るだけでよいので設備費用が安価であり、またこれら可
溶性金属と不溶性電極とを溶液に浸漬するだけでＳｎ←
がＳｎ”＋に還元するので、非常に簡便に実施できるも
のである。しかも、本発明によれば一過等の分離手段を
用いることなく　Ｓ　ｎ’十による沈殿を減少し、或い
は除去し得るものである。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第５図はそれぞれ本発明の実施に用いる装置
の一例を示す概略図である。 １・・・還元槽、　　　２・・・Ｓｎ’十含有溶液、３
・・・可溶性金属、　４・・・不活性電極、５・・・導
　体。 出願人　　上　村　工　業　株式会社 代理人　　弁理士　　小　島　隆　同 第１図 第２図　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、４価の錫イオンを含む溶液中に可溶性金属と不活性
   電極とをそれぞれ浸漬すると共に、これら可溶性金属と
   不活性電極とを直接又は導体により接続して可溶性金属
   を負極、不活性電極を正極とする電池を形成し、前記可
   溶性金属を金属イオンに酸化して４価の錫イオンを含む
   溶液中に溶解させると共に、この溶液中の４価の錫イオ
   ンを２価の錫イオンに還元することを特徴とする４価の
   錫イオンの還元方法。