(57)【要約】【課題】  残留有機炭素含有量が極めて少ない硝酸クロム水溶液及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の硝酸クロム水溶液は、シュウ酸の含有量が０．５重量％以下であることを特徴とする。これに加えて全有機炭素がクロムに対して２．５重量％以下であることが好ましい。またＣｒと結合していないフリーの硝酸イオンを実質的に含まないことも好ましい。この硝酸クロム水溶液は、クロム酸水溶液に、硝酸と有機還元剤とを別々に且つ同時に添加することで好ましく製造される。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュウ酸の含有量が０．５重量％以下であることを特徴とする硝酸クロム水溶液。
【請求項２】
全有機炭素がクロムに対して２．５重量％以下である請求項１記載の硝酸クロム水溶液。
【請求項３】
水溶液中の不純物金属イオンがＣｒ（ＮＯ3）3として４０重量％換算あたりＮａ≦３０ｐｐｍ、Ｆｅ≦２０ｐｐｍである請求項１又は２記載の硝酸クロム水溶液。
【請求項４】
Ｃｒと結合していないフリーの硝酸イオンを実質的に含まない請求項１ないし３の何れかに記載の硝酸クロム水溶液。
【請求項５】
クロム酸水溶液に、硝酸と有機還元剤とを別々に且つ同時に添加することを特徴とする硝酸クロム水溶液の製造方法。
【請求項６】
クロム酸を硝酸クロムに転換するのに要する硝酸の理論量をａ、クロム酸を還元するのに要する有機還元剤の理論量をｂとしたとき、ａ＜ｂの関係となるように硝酸と有機還元剤と添加する請求項５記載の硝酸クロム水溶液の製造方法。
【請求項７】
有機還元剤が、一価アルコール又は二価アルコールである請求項５又は６記載の硝酸クロム水溶液の製造方法。
【請求項８】
シュウ酸含有量がクロムに対して２重量％以下であることを特徴とする硝酸クロム結晶。
【請求項９】
クロム酸水溶液に、硝酸と有機還元剤とを別々に且つ同時に添加して硝酸クロム水溶液を生成させ、次いで該硝酸クロム水溶液を加熱濃縮し、更に冷却させることにより硝酸クロム結晶を析出させることを特徴とする硝酸クロム結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硝酸クロム水溶液及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硝酸クロムの製造方法としては、鉱石をアルカリ酸化焙焼して得た重クロム酸ソーダ溶液に硫酸を加え、有機物で還元して硫酸クロム溶液とし、これに苛性ソーダまたはソーダ灰を加えて水酸化クロムまたは炭酸クロムの沈澱を造り、濾過、水洗した後、硝酸を加えて溶解する方法が知られている。あるいは、炭素還元剤を用いてクロム鉱石を電気炉で還元して得た高炭素フェロクロムを硫酸で抽出処理し、この溶液を電気分解して金属クロムとし、金属クロムに硝酸を加えて硝酸クロムを製造する方法も知られている。
【０００３】
また、三酸化クロムに硝酸を硝酸クロムの生成当量以上に配合して三酸化クロム−硝酸混合溶液を準備する段階、前記段階によって得られた三酸化クロム−硝酸混合溶液に単糖類、二糖類あるいはでんぷん類から選ばれる炭水化物から誘導されるアルコール、アルデヒド、カルボン酸又はこれらの混合物からなる有機還元剤を過剰に混じて三酸化クロムを還元して硝酸クロムを生成させる段階を順次行う方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３９０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来法のうち、水酸化クロムを硝酸で溶解する方法は、硫酸クロムに苛性ソーダまたはソーダ灰を加えて得た水酸化クロム沈殿の水洗が大変難しく、水酸化クロム中のナトリウムまたは硫酸塩等の不純物を除くことができない問題を有している。
【０００６】
特許文献１記載の方法では、例えば三酸化クロムに硝酸を硝酸クロム当量以上に混合することは、六価のクロムを減らすのに有効である。しかし条件によっては、添加した還元剤が三酸化クロムではなく硝酸と反応してしまい、その結果ＮＯｘが発生することがある。そのため、脱ＮＯｘの装置が必要なばかりでなく、急激な反応によって危険な状態になることもある。
【０００７】
従って本発明の目的は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る硝酸クロム及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シュウ酸の含有量が０．５重量％以下であることを特徴とする硝酸クロム水溶液を提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００９】
また本発明は、クロム酸水溶液に、硝酸と有機還元剤とを別々に且つ同時に添加することを特徴とする硝酸クロム水溶液の製造方法を提供するものである。
【００１０】
更に本発明は、シュウ酸含有量がクロムに対して２重量％以下であることを特徴とする硝酸クロム結晶を提供するものである。
【００１１】
更に本発明は、クロム酸水溶液に、硝酸と有機還元剤とを別々に且つ同時に添加して硝酸クロム水溶液を生成させ、次いで該硝酸クロム水溶液を加熱濃縮し、更に冷却させることにより硝酸クロム結晶を析出させることを特徴とする硝酸クロム結晶の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の硝酸クロム水溶液及び硝酸クロム結晶は、シュウ酸の含有量が微量であり、これを用いて金属の表面処理を行うと、優れた光沢の製品が得られる。また本発明の製造方法によれば、シュウ酸の含有量が極めて少ない硝酸クロムが工業的に有利に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明する。本発明の硝酸クロム水溶液は、有機物の一種であるシュウ酸の含有量が低レベルであることによって特徴付けられる。詳細には、本発明の硝酸クロム水溶液は、シュウ酸の含有量が０．５重量％以下、好ましくは実質的に含まないという低レベルのものである。またシュウ酸の含有量はクロムに対して好ましくは６重量％以下、更に好ましくは２重量％以下、一層好ましくは実質的に含まないという低レベルのものである。本発明者らの検討の結果、シュウ酸の含有量が低レベルである本発明の硝酸クロム水溶液は、該水溶液を金属の表面処理に用いた場合に、優れた光沢の製品が得られることが判明した。先に説明した特許文献１に記載の技術では六価のクロムを還元させるために、でんぷんやブドウ糖など炭素数の多い有機還元剤を用いていることに起因して、水溶液中に存在しているシュウ酸の量が本発明よりも高いレベルになっている。本発明の硝酸クロム水溶液におけるシュウ酸の含有量の下限値に特に制限はないが、後述する製造方法を用いるとシュウ酸の含有量を実質的に含まないという極めて低いレベルにすることができる。
【００１４】
本発明の硝酸クロム水溶液中におけるシュウ酸の量は、例えばイオンクロマトグラフィーによって測定することができる。
【００１５】
本発明の硝酸クロム水溶液は、全有機炭素（以下ＴＯＣともいう）が低レベルであることによっても特徴付けられる。本発明者らの検討の結果、シュウ酸の含有量が低レベルであることに加え、ＴＯＣが低レベルであると、本発明の硝酸クロム水溶液を金属の表面処理に用いた場合に、一層優れた光沢の製品が得られることが判明した。詳細には、本発明の硝酸クロム水溶液は、ＴＯＣがクロムに対して好ましくは２．５重量％以下、更に好ましくは０．３重量％未満という低レベルのものである。
【００１６】
ＴＯＣとは、有機物として溶液中に残留しているＣの総量である。先に述べた特許文献１では、六価のクロムを確実に三価のクロムに還元させるために、硝酸クロム水溶液中に０．３重量％以上のＴＯＣが必要であることが記載されている。しかし本発明者らがＴＯＣに関して詳細に検討を行ったところ、ＴＯＣが少なければ少ないほど、硝酸クロム水溶液を金属の表面処理剤として用いた場合に光沢が極めて優れたものになることが判明した。しかも後述する製造方法によれば、ＴＯＣが少なくても、六価のクロムを確実に消滅させることができる。ＴＯＣの下限値に特に制限はないが、後述する製造方法を用いると０．０１重量％という極めて低レベルとすることができる。
【００１７】
本発明の硝酸クロム水溶液中のＴＯＣは、例えば島津製作所製のＴＯＣ５００型全有機炭素計によって測定することができる。
【００１８】
本発明の硝酸クロム水溶液は、シュウ酸含有量が少なく、また好ましくはＴＯＣが低レベルであるにもかかわらず、水溶液中に六価のクロムが実質的に存在していない。従って本発明の硝酸クロム水溶液には、環境負荷が小さいという利点がある。かかる水溶液は、後述する製造方法によって好適に製造される。
【００１９】
本発明の硝酸クロム水溶液は、組成式Ｃｒ（ＯＨ）ｘ（ＮＯ3）ｙ（式中、０≦ｘ≦２、１≦ｙ≦３、ｘ＋ｙ＝３で表される）化合物を含むものである。本発明の硝酸クロム水溶液は、多くの場合Ｃｒ（ＮＯ3）3換算で２５重量％以上の水溶液であり、好ましくは３５重量％以上の水溶液である。４１重量％を超えると、条件によっては結晶が析出してしまう。前記組成式で表される化合物には、Ｃｒ（ＮＯ3）3で表される硝酸クロムの他に、この硝酸根の一部を水酸基で置換した化合物である塩基性硝酸クロム、例えばＣｒ（ＯＨ）0.5（ＮＯ3）2.5、Ｃｒ（ＯＨ）（ＮＯ3）2、Ｃｒ（ＯＨ）2（ＮＯ3）等が含まれる。
【００２０】
前記組成式で表される化合物は、本発明の硝酸クロム水溶液中にそれぞれ単独で存在していてもよく、或いは２種以上の任意の組み合わせで存在していてもよい。２種以上を組み合わせることで、具体的な用途にふさわしい溶液を調製することができる。
【００２１】
六価のクロム化合物は侵食性や酸化性を有するので、これを原料として得られる硝酸クロム水溶液には不純物金属イオン、特にＮａ及びＦｅが不可避的に多量に混入する。これに対して、本発明の硝酸クロム水溶液はこれらのイオンの含有量が極めて少ないことによっても特徴付けられる。具体的には、硝酸クロム水溶液中の不純物金属イオンがＣｒ（ＮＯ3）3として４０重量％換算あたり、Ｎａが好ましくは３０ｐｐｍ以下、更に好ましくは２０ｐｐｍ以下という低いレベルになっている。Ｆｅに関しては、好ましくは２０ｐｐｍ以下、更に好ましくは１０ｐｐｍ以下となっている。このような高純度の硝酸クロム水溶液は、特にこれをクロム触媒の原料として使用される水酸化クロムの製造に用いると、高純度の水酸化クロムが得られるという有利な効果が奏されるので好ましい。不純物金属イオンの濃度測定には、例えばＩＣＰ−ＡＥＳが用いられる。
【００２２】
本発明の硝酸クロム水溶液は、Ｃｒと結合していないフリーの硝酸イオンを実質的に含まないことによっても特徴付けられる。シュウ酸含有量が前述の値以下であり且つフリーの硝酸イオンを実質的に含まないことは、本発明の硝酸クロム水溶液を例えば  Ｃｒ（ＮＯ3）3 ４０％の高濃度で長期保管する場合に結晶の析出を抑えることができるという有利な効果が奏されるので好ましい。
【００２３】
本発明の硝酸クロム水溶液は、例えば金属の表面処理用、クロメート用、触媒用として好ましく使用することができる。特に金属の表面処理に用いた場合には、光沢に優れた製品が得られるという利点がある。
【００２４】
次に本発明の硝酸クロム水溶液の好適な製造方法について説明する。該製造方法は、クロム酸水溶液に、硝酸と有機還元剤とを別々に且つ同時に添加する点に特徴を有する。
【００２５】
まず、原料であるクロム酸水溶液は、例えばクロム鉱石をアルカリ酸化焙焼して得たクロム酸ソーダを出発原料とし、種々の精製処理を施して得た三酸化クロム酸を水に溶解して得られる。このようにして得られたクロム酸水溶液は、硫酸クロムに苛性ソーダ又はソーダ灰を加えて得られた水酸化クロムや炭酸クロムを原料として調製されたクロム酸水溶液や、高炭素フェロクロムを硫酸又は塩酸で溶解して得られたクロム酸水溶液に比べてＦｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ等の不純物が極めて少ないものである。
【００２６】
なお、クロム酸水溶液は反応系において溶液であればよく、当初の反応時に三酸化クロムを使用することも可能である。しかし、多くの場合はこれに水を加え、溶解して調製された水溶液を使用する。クロム酸水溶液の濃度に特に制限はないが、一般的な範囲として２０〜６０重量％であることが好ましい。
【００２７】
クロム酸水溶液に添加される有機還元剤としては、後述の還元反応において炭酸ガスと水とに殆ど分解し、実質的に有機分解物が残らないものであれば特に限定されない。例えばメチルアルコール、プロピルアルコール等の一価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等の二価アルコールが好適に使用される。他の有機還元剤としては、グルコースなどの単糖類、マルトースなどの二糖類、でんぷんなどの多糖類を用いることができる。炭素数の多い糖類を用いると有機分解物が残りやすく、シュウ酸の含有量を低レベルにすることが容易でない。またシュウ酸を含むＴＯＣを低レベルにすることが容易でない。従って本製造方法においては、シュウ酸が生成しにくく且つＴＯＣを低レベルにすることが容易な還元剤である一価又は二価アルコールを用いることが好ましい。また、一価又は二価アルコールを用いると、化学量論量に近い還元反応を得やすいという利点もある。これらの観点から特にメチルアルコール又はエチレングリコールを用いることが好ましく、とりわけメチルアルコールを用いることが好ましい。
【００２８】
有機還元剤は、そのまま希釈せずにクロム酸水溶液に添加してもよく、或いは水に希釈した状態で添加してもよい。水に希釈する場合は、有機還元剤の濃度を１０〜３０重量％程度にすることが、操作性および反応の管理の点から好ましい。
【００２９】
有機還元剤と共にクロム酸水溶液に添加される硝酸としては、工業用のものを用いることができ、合成硝酸又は副生硝酸のいずれでも良い。通常は濃度が６７．５重量％、比重１．４のものが用いられる。しかしこれに限定されない。これらの諸原料は本発明の目的上可及的に高濃度のものを用いることが望ましい。
【００３０】
硝酸及び有機還元剤は、同時にかつ別々にクロム酸水溶液に添加される。硝酸及び有機還元剤の添加速度に特に制限はない。「別々に」とは、硝酸と有機還元剤とを混合した状態で添加しないことを意味する。有機還元剤と硝酸とを混合すると、両者が反応してＮＯｘが発生するので危険である。また、特許文献１記載の方法のように、硝酸とクロム酸の混合液に還元剤を添加する方法を用いると、条件によっては添加した還元剤がクロム酸ではなく硝酸と反応してしまい、ＮＯｘが発生することがある。そのため、 脱ＮＯｘの装置が必要なばかりでなく、急激な反応によって危険な状態になることもある。
【００３１】
有機還元剤として例えばメチルアルコールを用いた場合における本製造方法の反応式は以下の通りである（式中ｘは０以上３以下の数を表す）。
2H2CrO4＋(6-2x)HNO3＋CH3OH → 2Cr(OH)x(NO3)3-x＋CO2＋7H2O
【００３２】
前記の反応式に示すように、クロム酸を硝酸クロムに転換するのに要する硝酸の理論量（化学量論量）をａ、クロム酸を還元するのに要する有機還元剤の理論量（化学量論量）をｂとしたとき、硝酸及び有機還元剤を同時にかつ別々に添加している間は、常にａ＜ｂの関係となるように両者を添加することが好ましい。これによって、三価のクロムと結合していない硝酸と還元剤が反応し、ＮＯｘを発生するのを抑制するという有利な効果が奏される。ａとｂとの関係は、ａ／ｂが１未満、特に０．９以下であると一層好ましい。
【００３３】
硝酸及び有機還元剤をクロム酸水溶液に添加することで酸化還元反応が開始する。反応はかなりの発熱を伴って速やかに進行する。反応温度は、通常９０〜１１０℃である。発生した水蒸気は、コンデンサーによって冷却して反応系内に還流させる。
【００３４】
本製造方法においては、硝酸及び有機還元剤を同時に且つ別々に添加するに先立ち、有機還元剤のみをクロム酸水溶液に添加することが好ましい。この理由は、有機還元剤を先行させ、有機還元剤の添加終了後に硝酸を添加し終わることで、反応系内のａ／ｂが常に上記の値以下とすることができるためである。
【００３５】
先に有機還元剤をクロム酸水溶液に添加している状態下に、併せて硝酸を添加する。これによって両者が同時に且つ別々に添加される。
【００３６】
反応終了後、暫時熟成させ、そのまま製品とすることができる。熟成は、３０分以上、９０〜１１０℃で行うことが好ましい。かかる熟成は、溶液中に存在するＣｒ6+を実質的に０にすることと、シュウ酸の含有量を０．５十りゅ％以下（クロムに対して６重量％以下）にすることが主な目的である。必要に応じて更に有機還元剤を加えて残存しているＣｒ6+を完全に還元する。また、必要に応じ硝酸を加え、クロムイオンと硝酸イオンとのモル比を微調整してもよい。
【００３７】
本製造方法で得られた硝酸クロム水溶液は、シュウ酸の含有量が低レベルであり、しかも六価のクロムが実質的に存在していない。得られた硝酸クロム水溶液は、必要であればこれを加熱濃縮し、冷却させることにより硝酸クロムの結晶を得ることができる。得られた硝酸クロム結晶はシュウ酸の含有量がクロムに対して２重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、さらに好ましくは、実質的に含まないという低レベルのものとなる。また六価のクロムを実質的に含有していない。
【００３８】
前記の加熱濃縮では、硝酸クロム水溶液中の水分を除去すれば良い。加熱濃縮は反応が完結した後でも、反応中に行っても良い。反応中に加熱濃縮する場合には、発生した水蒸気をコンデンサーによって凝縮させ、その水を反応系外へ抜き取ることで濃縮を行うと効率が良く、工業的に有利である。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。特に断らない限り「％」は「重量％」を意味する。
【００４０】
〔実施例１〕
コンデンサー付ガラス製反応容器に、水を２５１．６ｇ入れ、更に三酸化クロム酸１６８．６ｇを投入し、充分撹拌して溶解し、４０％のクロム酸水溶液とした。還元剤としては９９．５％メチルアルコール２７．０ｇに水を１１９．２ｇ加えた１８％のメチルアルコール水溶液を用いた。このメチルアルコール水溶液を１．２２ｇ／ｍｉｎの速度で定量ポンプを用いてクロム酸水溶液に添加した。この添加速度は、１８％メチルアルコール水溶液１４６．２ｇを２時間で添加する速度である。
【００４１】
メチルアルコール水溶液の添加開始から１２分後に、６７．５％の硝酸水溶液４７０．６ｇを３．９２ｇ／ｍｉｎの速度でメチルアルコール水溶液とは別に添加した。この添加速度は、メチルアルコール水溶液の添加時間と同様に、２時間で硝酸水溶液を添加する速度である。メチルアルコール水溶液添加終了時の、硝酸の理論量ａ及びメチルアルコールの理論量ｂの比、ａ／ｂは０．９であった。メチルアルコール水溶液の添加終了後、１２分後に硝酸水溶液の添加も終了した。その後熟成を３０分継続した。このときの温度は１０５℃であった。熟成後、残存のＣｒ6+をチェックし、メチルアルコール水溶液を追加してさらに熟成を継続した。ジフェニルカルバジット法にてＣｒ6+の発色がなくなったことを確認して反応終了とした。反応中に亜硝酸ガスの発生はみられなかった。得られた硝酸クロム水溶液の組成は以下の通りであった。
【００４２】
【表１】
2005314724.tif 000002
【００４３】
〔実施例２〕
コンデンサー付ガラス製反応容器に、６０％クロム酸水溶液２８０．２ｇ及び水１４０．０ｇを入れ、充分撹拌して、４０％のクロム酸水溶液とした。還元剤としては９８．５％エチレングリコール３１．７ｇに水を１２１．９ｇ加えた２０％のエチレングリコール水溶液を用いた。このエチレングリコール水溶液を１．２８ｇ／ｍｉｎの速度で定量ポンプを用いてクロム酸水溶液に添加した。この添加速度は、２０％エチレングリコール水溶液１５３．６ｇを２時間で添加する速度である。
【００４４】
エチレングリコール水溶液の添加開始から１２分後に６７．５％硝酸水溶液４７０．６ｇを３．９２ｇ／ｍｉｎの速度でエチレングリコール水溶液とは別に添加した。この添加速度は、エチレングリコール水溶液の添加時間と同様に、２時間で硝酸水溶液を添加する速度である。エチレングリコール水溶液添加終了時の、硝酸の理論量ａ及びエチレングリコールの理論量ｂの比、ａ／ｂは０．９であった。エチレングリコール水溶液の添加終了後、１２分後に硝酸水溶液の添加も終了した。その後熟成を３０分継続した。このときの温度は１０５℃であった。熟成後、残存のＣｒ6+をチェックし、エチレングリコール水溶液を追加してさらに熟成を継続した。ジフェニルカルバジット法にてＣｒ6+の発色がなくなったことを確認して反応終了とした。反応中に亜硝酸ガスの発生はみられなかった。得られた硝酸クロム水溶液の組成は以下の通りであった。
【００４５】
【表２】
2005314724.tif 000003
【００４６】
〔実施例３〕
コンデンサー付ガラス製反応槽に、６０％クロム酸水溶液７０．０ｋｇ及び水３５．０ｋｇを入れ、充分撹拌して、４０％のクロム酸水溶液とした。還元剤としては９９．５％メチルアルコール６．８ｋｇに水を２９．９ｋｇ加えた１８％のメチルアルコール水溶液を用いた。このメチルアルコール水溶液を３０６ｇ／ｍｉｎの速度で定量ポンプを用いてクロム酸水溶液に添加した。この添加速度は、１８％メチルアルコール水溶液３６．７ｋｇを２時間で添加する速度である。
【００４７】
メチルアルコール水溶液の添加開始から１２分後に、６７．５％硝酸水溶液１１７．６ｋｇを９８０ｇ／ｍｉｎの速度でメチルアルコール水溶液とは別に添加した。この添加速度は、メチルアルコール水溶液の添加時間と同様に、２時間で硝酸水溶液を添加する速度である。メチルアルコール水溶液添加終了時の、硝酸の理論量ａ及びメチルアルコールの理論量ｂの比、ａ／ｂは０．９であった。メチルアルコール水溶液の添加終了後、１２分後に硝酸水溶液の添加も終了した。その後熟成を３０分継続した。このときの温度は１０５℃であった。熟成後、残存のＣｒ6+をチェックし、メチルアルコール水溶液を追加してさらに熟成を継続した。ジフェニルカルバジット法にてＣｒ6+の発色がなくなったを確認して反応終了とした。反応中、コンデンサー下部から凝縮水を５０ｋｇ抜きとり濃縮を行った。反応終了後、常温まで冷却し、種結晶を投入して一昼夜撹拌を継続した。析出した結晶を遠心分離機で分離し、硝酸クロムの結晶２５ｋｇを回収した。得られた結晶はＸ線回折にてＣｒ（ＮＯ3）3・９Ｈ2Ｏであることが確認された。得られた硝酸クロム結晶の組成は以下の通りであった。
【００４８】
【表３】
2005314724.tif 000004
【００４９】
〔実施例４〕
コンデンサー付ガラス製反応容器に、６０％液体クロム酸２８０．２ｇ，水２８０．２ｇをいれ、充分撹拌して、３０％のクロム酸水溶液とした。還元剤としては９８．５％エチレングリコール３１．７ｇに水を６０．２ｇ加えた３４％のエチレングリコール水溶液を用いた。このエチレングリコールを０．７７ｇ／ｍｉｎの速度で定量ポンプを用いてクロム酸水溶液に添加した。この添加速度は、３４％エチレングリコール９１．９ｇを２時間で添加する速度である。
【００５０】
エチレングリコール水溶液の添加開始から１２分後に６７．５％硝酸３９２．２ｇを３．２７ｇ／ｍｉｎの速度でエチレングリコール水溶液とは別に添加した。この添加速度は、エチレングリコール水溶液の添加時間と同様に、２時間で硝酸を添加する速度である。エチレングリコール水溶液添加終了時の硝酸の理論量ａ及びエチレングリコールの理論量ｂの比、ａ／ｂは０．９であった。エチレングリコール水溶液の添加終了後、１２分後に硝酸の添加も終了した。その後熟成を３０分継続した。このときの温度は105℃であった。熟成後、残存のＣｒ6+をチェックし、エチレングリコール水溶液を追加してさらに熟成を継続した。ジフェニルカルバジット法にてＣｒ6+の発色がなくなったことを確認して反応終了とした。反応中に亜硝酸ガスの発生はみられなかった。得られた硝酸クロム水溶液の組成は、以下の通りであった。
【００５１】
【表４】
2005314724.tif 000005
【００５２】
〔比較例１〕
コンデンサー付ガラス製反応容器に、水を２５１．６ｇ入れ、更に三酸化クロム酸１６８．６ｇを投入し、充分撹拌して溶解し、４０％のクロム酸水溶液とした。還元剤としては９７％グルコース３９．０ｇに水を１０７．２ｇ加えた２６％のグルコース水溶液を用いた。このグルコース水溶液を１．２２ｇ／ｍｉｎの速度で定量ポンプを用いてクロム酸水溶液に添加した。この添加速度は、２６％グルコース水溶液１４６．２ｇを２時間で添加する速度である。
【００５３】
グルコース水溶液の添加開始から１２分後に、６７．５％の硝酸水溶液４７０．６ｇを３．９２ｇ／ｍｉｎの速度でグルコース水溶液とは別に添加した。この添加速度は、グルコース水溶液の添加時間と同様に、２時間で硝酸水溶液を添加する速度である。グルコース水溶液添加終了時の、硝酸の理論量ａ及びグルコースの理論量ｂの比、ａ／ｂは０．９であった。グルコース水溶液の終了後、１２分後に硝酸水溶液の添加も終了した。その後熟成を３０分継続した。このときの温度は１０５℃であった。熟成後、残存のＣｒ6+をチェックし、グルコース水溶液を追加してさらに熟成を継続した。ジフェニルカルバジット法にてＣｒ6+の発色がなくなったを確認して反応終了とした。反応中に亜硝酸ガスの発生はみられなかった。得られた硝酸クロム水溶液の組成は以下の通りであった。
【００５４】
【表５】
2005314724.tif 000006
【００５５】
〔性能評価〕
実施例１、２及び４並びに比較例１で得られた硝酸クロム水溶液を用いてクロメート処理液を建浴し、亜鉛めっき鋼板のテストピースを浸漬、乾燥してクロメート処理を行った。処理後の光沢の程度を評価した。その結果を以下に示す。
【００５６】
【表６】
2005314724.tif 000007
【００５７】
前記の結果から明らかなように、実施例の硝酸クロム水溶液（本発明品）を用いると、クロメート処理による光沢が優れたものになることが判る。