| 研究概要 |
まず,初年度においては,文献調査により,実験に使用する浴を硫酸塩および塩化物浴とすることにし,その基本浴組成を決定した。次に,高純度電解鉄中での存在が確認されている不純物を,水溶液から電析可能でFeより貴な元素,水溶液から電析可能であるがFeより卑な元素,水溶液から電析しない元素およびガス成分として分類し,基本浴pHにおける不純物の形態と,Feの電析電位で生起可能な陰極反応を予測し,各不純物が仮定した三種類の不純物混入機構のうちいずれの機構で混入するかを推定した。
さらに,予備実験の結果,本実験に最適な陰極材料としてはAlおよびTiが最適であることを見い出し,これら電極を用いて不純物を含まないFe電析の分極曲線を測定した。
以上の結果に基づき,次年度においては,電気化学的に共析が予想されるNi,Co,Cu,Zn,Mo,Cd,SnおよびPbに関し,その混入機構を検討した。その結果,Feより貴なCu,Cdは正常型共析挙動を示し,これら不純物に関しては浴中のレベルを低下させる以外には電気化学的にその共析を抑さえることは困難であった。Ni,CoはFeより貴な金属であるが,硫酸塩浴においてはFeと異常型共析挙動を示すために浴中の不純物濃度に比較してFe中の不純物含有率は低く抑さえられることがわかった。一方,塩化物浴においてはこの異常性が弱められ不純物含有率の増加が認められた。さらに,Moはやはり誘導型共析という特異現象のため,PbおよびSnはこれらイオンの溶解度のために,Feより貴な金属であるにもかかわらずその共析速度は小さく,浴中の不純物レベルを抑さえることにより,一層の低下を期待できた。
一方,Feより卑な金属であるZnは,異常型共析の特長であるZnのUnderpotential析出が顕著に認められ,特に硫酸塩浴で不純物として共析することが確認された。
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