(57)【要約】【課題】        簡便で確実なニッケルめっき皮膜中の不純物の定量方法を提供することを課題とする。【解決手段】    ニッケルめっき被膜を有する金属部材を試料とし、この試料を、例えば６０％硝酸と３−ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムとエチレンジアミンからなる４０〜８０℃のニッケルめっき皮膜剥離液に浸漬してニッケルめっき皮膜と金属部材とを分離し、得られたニッケルめっき皮膜を溶解し、得た溶液中のニッケルおよび不純物の量を、ＩＣＰ発光分析装置もしくはＩＣＰ質量分析装置を用いて求め、得た値よりニッケルめっき皮膜中の不純物濃度をもとめる【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケルめっき被膜を有する金属部材を試料とし、この試料をニッケルめっき皮膜剥離液に浸漬してニッケルめっき皮膜と金属部材とを分離し、得られたニッケルめっき皮膜を溶解し、得た溶液中の不純物の量を、ＩＣＰ発光分析装置もしくはＩＣＰ質量分析装置を用いて求め、得た値よりニッケルめっき皮膜中の不純物濃度をもとめることを特徴とするニッケルめっき皮膜中の不純物の定量方法。
【請求項２】
前記試料を前記ニッケルめっき剥離液に浸漬した後、ニッケルめっき剥離液の温度を４０〜８０℃とする請求項１記載の定量方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケルめっき皮膜中に含有されている不純物の定量方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄や他の金属、合金等の金属部材の表面に施されたニッケルめっき皮膜中に含有されている不純物を定量する場合、金属部材表面のニッケルめっき皮膜層のみを溶解して得た溶液を用いて定量するか、金属部材のみを選択的に溶解し、得られたニッケルめっき皮膜を洗浄後、溶解し、得た溶液を用いて定量することが好ましい。
【０００３】
しかし、ニッケルめっき皮膜層のみを溶解しようとして硝酸、塩酸、硫酸等の適当な無機酸に試料のニッケルめっき皮膜面を浸漬すると、ニッケルめっき皮膜層が溶解して露出した下地の金属部材が即座に無機酸によって侵食される。このため、無機酸にニッケルめっき皮膜層を浸漬する方法では、ニッケルめっき皮膜層のみを溶解することができない。
【０００４】
また、金属部材のみを溶解すべく無機酸に試料の金属部材部を浸漬しても同様な問題が発生する。
【０００５】
こうした問題を解決する方法として、非特許文献１に記載された方法がある。すなわち、試料のニッケルめっき皮膜部分を硝酸、塩酸、硫酸等の適当な無機酸に一定時間浸漬させて溶解し、めっき試料を引き上げる。得られた溶液を溶液１とする。次にこの操作を繰り返して溶液２を得る。そうして、前記操作を逐次繰り返して、溶液３〜溶液ｎを得る。次に、溶液１から溶液ｎまでのそれぞれの溶液ごとにめっき皮膜成分であるニッケル、金属部材の主成分、目的成分である不純物についての濃度をそれぞれ求め、それぞれの濃度の関係よりニッケルめっき皮膜成分由来の不純物濃度を計算する。
【０００６】
しかし、この方法では一定時間ごとに試料を浸漬、溶解、引き上げ、洗浄、秤量の操作を繰り返さなければならず、測定溶液の調製に時間がかかるという問題がある。また測定する溶液数が非常に多くなりかつ、めっき皮膜成分、金属部材成分、不純物の３成分を定量するために、測定にも時間がかかるという問題がある。
【０００７】
ところで、めっき業界では、ニッケルめっき工程で発生した不良品の金属部材を有効活用すべく、ニッケルめっき剥離液を用いてニッケルめっき皮膜を金属部材から除去することが行われている。しかし、これをニッケルめっき皮膜の分析に用いる手法は未だ提案されていない（非特許文献２参照）。
【非特許文献１】日本分析化学会第５４年回講演要旨集Ｃ３０１８  社団法人日本分析学会
【非特許文献２】本田健一ら編  表面・界面工学大系下巻  応用編４５〜４８頁  株式会社テクノシステム出版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、簡便で確実なニッケルめっき皮膜中の不純物の定量方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は種々検討した結果、前記ニッケルめっき皮膜剥離液を用いてニッケルめっき皮膜を金属部材面より剥離し、得たニッケルめっき皮膜のみを溶解し、この溶液を用いれば、前記課題を解決しうることを見いだし、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、前記課題を解決する本第１の発明は、ニッケルめっき被膜を有する金属部材を試料とし、この試料をニッケルめっき皮膜剥離液に浸漬してニッケルめっき皮膜と金属部材とを分離し、得られたニッケルめっき皮膜を溶解し、得た溶液中の不純物の量を、ＩＣＰ発光分析装置もしくはＩＣＰ質量分析装置を用いて求め、得た値よりニッケルめっき皮膜中の不純物濃度をもとめるものである。
【００１１】
そして、本第２の発明は、前記発明に加えて前記試料を前記ニッケルめっき剥離液に浸漬した後、ニッケルめっき剥離液の温度を４０〜８０℃とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属部材を溶解させること無く剥離して得たニッケルめっき皮膜を溶解し、得た溶液中のニッケルと目的の不純物との量を求め、得た値よりニッケルめっき皮膜中の不純物濃度を求める。このため、本発明の方法は従来のどの方法よりも簡便、かつ正確なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の方法では、ニッケルめっき皮膜を有する金属部材を試料とし、この試料をニッケルめっき皮膜剥離液（以下、単に「剥離液」と示す。）に浸漬し、ニッケルめっき皮膜と金属部材とを分離する。
【００１４】
この剥離液は通常、酸成分と酸化剤成分と液性調整剤成分とから構成するが、市販のものを利用してもよく、前記非特許文献２等の刊行物に記載された組成で合成して得てもよい。
【００１５】
通常、試料を剥離液に浸漬した後、剥離液の温度を４０〜８０℃、より好ましくは５０〜７０℃に加温すると、剥離速度が好適になる。この温度範囲より低い場合には剥離に時間がかかりすぎるか、剥離しないという事態になり、この温度範囲より高い場合には、金属部材の溶解が始まるからである。
【００１６】
ニッケルめっき皮膜を剥離した後、ニッケルめっき皮膜を常法に従って加熱溶解する。用いる酸としては、硝酸、塩酸、硫酸等の無機酸、好ましくは硝酸を用いる。加熱方法については拘らない。ニッケルめっき皮膜が完全に溶解した後、常温まで放冷し、メスフラスコ等に移し入れ、オルガノ清水を加えて一定容量にする。
【００１７】
この溶液を必要に応じて希釈し、希釈液中のニッケルおよび目的とする不純物の濃度をＩＣＰ発光分析装置もしくはＩＣＰ質量分析装置で測定する。希釈は、試料量や目的不純物の量にもよるが、５〜１００倍程度に希釈するのが好ましい。希釈倍率が不十分の場合には、液中のニッケル濃度が高くなり、測定中に分析装置の試料導入経路が詰まり、測定強度が低下して測定が不可能となる。また、あまりに希釈しすぎると、不純物の濃度が分析装置の定量下限より小さくなり、正確に測定できない虞がある。
【００１８】
以下、実施例を元に本発明を説明する。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
鉄板の表面にニッケルめっき皮膜が施された試料１を、ニッケルめっき皮膜を含むように一辺が約１０ｍｍの板状に切り出し、１００ｍｌビーカーに入れ、次に表１に示した組成の皮膜剥離液１５ｍｌを添加し、時計皿でビーカーを覆い、試料全体が剥離液に浸漬された状態でウォーターバス中に入れ、剥離液の温度を６０℃にし、この温度でニッケルめっき皮膜が完全に剥離するまで保持した。完全に剥離するまで約８時間の保持時間が必要とされた。
【００２０】
【表１】
2008232730.tif 000002
【００２１】
次に、ビーカーより鉄部分を取り出し、純水洗浄し、洗浄液をビーカー内の剥離液に加えた。そして、６０％硝酸２０ｍｌをビーカー内に添加してビーカーを加熱し、ニッケルめっき皮膜を完全に溶解した。得た溶液を放冷後、１００ｍｌメスフラスコに移し入れて純水で定容して溶液１を得た。
【００２２】
次に、溶液１の５ｍｌを５０ｍｌメスフラスコに取り、６０％硝酸５ｍｌを添加して純水で定容して溶液１−１を得、この溶液中の鉄、ニッケル、カドミウムおよびクロムの濃度を求めた。得られた値より試料１のニッケル、カドミウム、クロムの各濃度を求めた。得られた結果の内、カドミウム、クロムについての濃度を表２に示した。表２中に示さなかったけれども、鉄濃度は０．０１％以下であり、被めっき材である鉄はほとんど溶解していないことがわかった。
【００２３】
なお、ニッケルはエスアイアイ・ナノテクノロジー社製のＳＰＳ４０００というＩＣＰ発光分析装置で測定し、カドミウムおよびクロムはサーモフィッシャーサイエンティフィック社製のＥＬＥＭＥＮＴ２というＩＣＰ質量分析装置で測定した。
【００２４】
次に、溶液１の１ｍｌを５０ｍｌメスフラスコに取り、６０％硝酸５ｍｌをメスフラスコ内の溶液に添加して、純水で定容して溶液１−２を得た。この溶液中の鉛濃度をＩＣＰ質量分析装置で求めた。得られた値より試料１中の鉛濃度を求め、表２に示した。
【００２５】
なお、測定に使用したＩＣＰ質量分析装置はサーモフィッシャーサイエンティフィック社製のＥＬＥＭＥＮＴ２である。
【００２６】
（実施例２）
実施例１で用いた試料１と別の、鉄板の表面にニッケルめっき皮膜が施された試料２を、ニッケルめっき皮膜を含むように一辺が約５ｍｍのさいころ状に切り出して用いた以外は実施例１と同様にして溶液２、溶液２−１、溶液２−２を得、同様にカドミウム、クロム、鉛の定量を行い、試料２中の鉄、ニッケル、カドミウム、クロム、鉛の濃度を求め、その結果を表２にあわせて示した。なお、表２中に示さなかったけれども、鉄濃度は０．０１％以下であり、実施例１と同様に被めっき材である鉄はほとんど溶解していないことがわかった。
【００２７】
【表２】
2008232730.tif 000003
【００２８】
（実施例３）
剥離液の温度を４０℃、６０℃、８０℃と変化させた以外は実施例１と同様にしてカドミウム、クロム、鉛の定量を行い、その結果を表３に示した。表３の結果から剥離液の温度を４０〜８０℃に変化させても、定量値はほぼ同じであることが分かった。表３中に示さなかったけれども、鉄濃度は０．０１％以下であり、被めっき材である鉄はほとんど溶解していないことがわかった。
【００２９】
【表３】
2008232730.tif 000004
【００３０】
（実施例４）
表４に示した組成の剥離液（２）を用いた以外は実施例１と同様にして試料１と２とのカドミウム、クロム、鉛の濃度を求めた。得られた結果を表５に示した。
【００３１】
表５より、ニッケルめっき皮膜剥離液の組成を変化させても、定量値はほぼ同じであることがわかった。なお、被めっき材である鉄の濃度は０．０１％以下であり、鉄はほとんど溶解していないことがわかった。
【００３２】
【表４】
2008232730.tif 000005
【００３３】
【表５】
2008232730.tif 000006
【００３４】
（実施例５）
試料１，２より切り出した板状試料を曲げ、剥離液（１）に浸漬させずに、５％硝酸溶液にニッケルめっき皮膜のみ浸漬させてニッケルめっき皮膜の溶解を試みた。いずれの試料も浸漬させたニッケルめっき皮膜の溶解が完了しない間に、部分的に露出した鉄が溶解し、ニッケルめっき皮膜のみを溶解させることはできなかった。
【００３５】
（実施例６）
試料１を、ニッケルめっき皮膜を含むように、その一辺を１０ｍｍの板状に切り出し、剥離液（１）に完全に浸漬させた後、室温（約２０℃）に放置した。ニッケルめっき皮膜層の剥離・溶解がほとんど進行せず、実用上ニッケルめっき皮膜と鉄とを分離することはできなかった。
【００３６】
（実施例７）
試料１を、ニッケルめっき皮膜を含むように、その一辺を１０ｍｍの板状に切り出し、剥離液（１）に完全に浸漬させた後、剥離液の温度を約９０℃にした以外は 実施例１と同様に操作した。ニッケルめっき皮膜剥離液中に鉄が溶解しており、ニッケルめっき皮膜層のみを溶解させることは不可能であった。
【００３７】
（実施例８）
実施例１の溶液１を希釈せずに、ＩＰＣ質量分析装置にかけ、カドミウム、クロムおよび鉛の濃度を測定したが、測定中にＩＣＰ質量分析装置の試料導入経路が詰まり、測定強度が低下して測定が不可能となった。