金含有めっき層の回収方法及び分析方法
【課題】銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料から金含有めっき層を効率よく回収し、更には金含有めっき層をより正確に分析する。
【解決手段】銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、前記金含有めっき層を回収し、金含有めっき層を定量分析する。
【解決手段】銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、前記金含有めっき層を回収し、金含有めっき層を定量分析する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅を含有する基材上、またはニッケル含有下地層を介して金含有めっき層を形成してなる試料から金含有めっき層のみを回収、もしくは金含有めっき層を分析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器や電子機器の電極や端子として銅や黄銅が広く使用されており、耐食性の向上や、接触抵抗の低減、挿入力の低減等の目的で金や金合金からなる金含有めっき層で被覆されることが多い。また、金含有めっき層の密着性を高めるために、ニッケル含有下地層を介して金めっき層を形成する場合もある。しかし、金めっき層には、水銀や鉛、カドミウム、クロム等の環境負荷物質が混入していることがあり、それらの含有量を定量する必要がある。
【０００３】
金めっき層を分析するには、基材や下地層のみを選択的に溶解して金めっき層のみを回収する必要があるが、これまで基材の銅や銅合金を溶解するために、溶解液として硝酸、または硝酸と塩酸等の他の酸との混合酸使用されている。また、特許文献１に記載されているように、アンモニア水溶液と過酸化水素水との混合物も使用されている。
【０００４】
しかしながら、従来の溶解液では基材の銅または銅合金の分解反応が激しすぎ、金含有めっき層も損傷して粉々になり、金含有めっき層の回収効率が低い。金含有めっき層に混入している環境負荷物質は、通常は数ｐｐｍと極く微量であるため、回収量が少ないと正確な定量分析ができないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２４４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料から金含有めっき層を効率よく回収し、更には金含有めっき層をより正確に分析することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は下記の金含有めっき層の回収方法及び分析方法
を提供する。
（１）銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
（２）銅を含有する基材上に、ニッケル含有下地層を介して金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、塩化第二銅と有機酸とを含有する第２水溶液と接触させて前記ニッケル含有下地層のみを溶解し、その後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
（３）上記（１）または（２）に記載の回収方法で回収した金含有めっき層を分析することを特徴とする金含有めっき層の分析方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液を用いることにより、金含有めっき層に損傷を与えることなく、銅を含有する基材のみを選択的に溶解するため、金含有めっき層の回収効率が高く、更には混入している環境負荷物質を分析する場合にもより正確に行なうことができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に関して詳細に説明する、
【００１０】
本発明では、銅を含有する基材上に直接金含有めっき層が形成された試料、あるいは銅を含有する基材上に、ニッケル含有下地層を介して金含有めっき層が形成された試料から、金含有めっき層を回収し、分析する。
【００１１】
このような試料としては、導電性を高めるために金含有めっき層を形成した電極や端子が一般的である。また、基材としては純銅の他に黄銅等が挙げられ、下地層としては純ニッケルまたはニッケル錫合金等が一般的である。
【００１２】
先ず、試料を、硝酸と過酸化水素との混合物からなる第１水溶液に浸漬して基材のみを溶解する。第１水溶液は、６０〜６５％硝酸を１〜５部、３０〜３５％過酸化水素を１〜５部及び水１〜５部の混合物とすることができる。硝酸及び過酸化水素の各濃度がこの範囲から外れると、基材の残存、金含有めっき層の損傷が起こる。
【００１３】
第１水溶液により基材を溶解する時間は、上記の硝酸及び過酸化水素の各濃度とすることにより、３〜１０分程度である。尚、溶解状態は目視で確認することができる。
【００１４】
第１水溶液により基材を溶解した後、固液分離して固形分を水洗する。この固形分は、金含有めっき層、あるいは試料がニッケル含有下地層を含む場合は、ニッケル含有下地層と金含有めっき層との積層体である。
【００１５】
従って、試料がニッケル含有下地層を含む場合は、固形分からニッケル含有下地層のみを選択的に溶解して除去する必要があり、本発明では、上記で回収した固形分を塩化第二銅と有機酸とを含む第２水溶液、あるいは更に硝酸を加えた溶液に浸漬する。第２水溶液としては、例えば、メルテックス株式会社製の「エンストリップ９２液」が知られており、塩化第二銅を５質量％、有機酸を４０〜５０質量％含有する水溶液である。硝酸を加える場合は、第２水溶液１部に対し、６０〜６５％硝酸を１０部以下、水１〜１０部とする。そして、ニッケル含有下地層を溶解した後、固液分離することにより、固形分として金めっき層を回収することができる。
【００１６】
このようにして回収した金めっき層を分析するが、湿式分析の場合、例えば６０〜６５％硝酸１部と３５％塩酸１部との混合酸により溶解し、ＩＣＰ−ＡＥＳにて定量分析を行なう。尚、ＩＣＰ−ＡＥＳについては、例えば「ＩＣＰ−ＡＥＳ、及びＸＲＦによるＳｎめっき層中のＰｂ定量分析方法の検討」（山本信雄、久留須 一彦、第６７回分析化学討論会講演要旨集 ｐ．１８９）を参照することができる。この定量分析により、金めっき層中の水銀や鉛、カドミウム、クロム等の環境負荷物質の含有量を定量することができる。
【実施例】
【００１７】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００１８】
（実施例１）
黄銅製基材にニッケル下地めっき層を介して、金めっき層を形成して試料を作製した。尚、試料における金めっき層の重量は約０．７ｇである。
【００１９】
先ず、試料を、６０％硝酸２部、１００％過酸化水素１部及び水１部の混合物ならなる水溶液に浸漬して黄銅製基材を溶解させた。溶解の完了は、目視にて確認した。そして、固液分離して固形分を水洗、乾燥した。また、液相を分析したところ、金の含有量は６．８ｐｐｍであり、金めっき層に損傷を与えることなく、黄銅製基材を選択的に溶解していることが確認された。
【００２０】
次いで、固形分（ニッケル下地めっき層及び金めっき層）をメルテックス株式会社製「メルストリップ９２液」１部と、硝酸１０部及び水１０部に浸漬してニッケル下地めっき層を溶解させた。溶解の完了は、目視にて確認した。そして、固液分離して固形分を水洗、乾燥した。また、液相を分析したところ、金の含有量は１９９．６ｐｐｍであり、金めっき層を大部分残してニッケル下地めっきを選択的に溶解していることが確認された。
【００２１】
次いで、固形分（金めっき層）を、６０％硝酸１部と３５％塩酸１部との混合酸に溶解し、水で希釈した後、ＩＣＰ−ＡＥＳにて定量分析を行なった。結果を表１に示すが、Ｃｕ、Ｎｉ及びＺｎは、黄銅製基材またはニッケル下地めっき層に由来する成分であり、上記の溶解工程により、ほぼ完全に選択的に溶解されている。
【００２２】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅を含有する基材上、またはニッケル含有下地層を介して金含有めっき層を形成してなる試料から金含有めっき層のみを回収、もしくは金含有めっき層を分析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器や電子機器の電極や端子として銅や黄銅が広く使用されており、耐食性の向上や、接触抵抗の低減、挿入力の低減等の目的で金や金合金からなる金含有めっき層で被覆されることが多い。また、金含有めっき層の密着性を高めるために、ニッケル含有下地層を介して金めっき層を形成する場合もある。しかし、金めっき層には、水銀や鉛、カドミウム、クロム等の環境負荷物質が混入していることがあり、それらの含有量を定量する必要がある。
【０００３】
金めっき層を分析するには、基材や下地層のみを選択的に溶解して金めっき層のみを回収する必要があるが、これまで基材の銅や銅合金を溶解するために、溶解液として硝酸、または硝酸と塩酸等の他の酸との混合酸使用されている。また、特許文献１に記載されているように、アンモニア水溶液と過酸化水素水との混合物も使用されている。
【０００４】
しかしながら、従来の溶解液では基材の銅または銅合金の分解反応が激しすぎ、金含有めっき層も損傷して粉々になり、金含有めっき層の回収効率が低い。金含有めっき層に混入している環境負荷物質は、通常は数ｐｐｍと極く微量であるため、回収量が少ないと正確な定量分析ができないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２４４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料から金含有めっき層を効率よく回収し、更には金含有めっき層をより正確に分析することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は下記の金含有めっき層の回収方法及び分析方法
を提供する。
（１）銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
（２）銅を含有する基材上に、ニッケル含有下地層を介して金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、塩化第二銅と有機酸とを含有する第２水溶液と接触させて前記ニッケル含有下地層のみを溶解し、その後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
（３）上記（１）または（２）に記載の回収方法で回収した金含有めっき層を分析することを特徴とする金含有めっき層の分析方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液を用いることにより、金含有めっき層に損傷を与えることなく、銅を含有する基材のみを選択的に溶解するため、金含有めっき層の回収効率が高く、更には混入している環境負荷物質を分析する場合にもより正確に行なうことができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に関して詳細に説明する、
【００１０】
本発明では、銅を含有する基材上に直接金含有めっき層が形成された試料、あるいは銅を含有する基材上に、ニッケル含有下地層を介して金含有めっき層が形成された試料から、金含有めっき層を回収し、分析する。
【００１１】
このような試料としては、導電性を高めるために金含有めっき層を形成した電極や端子が一般的である。また、基材としては純銅の他に黄銅等が挙げられ、下地層としては純ニッケルまたはニッケル錫合金等が一般的である。
【００１２】
先ず、試料を、硝酸と過酸化水素との混合物からなる第１水溶液に浸漬して基材のみを溶解する。第１水溶液は、６０〜６５％硝酸を１〜５部、３０〜３５％過酸化水素を１〜５部及び水１〜５部の混合物とすることができる。硝酸及び過酸化水素の各濃度がこの範囲から外れると、基材の残存、金含有めっき層の損傷が起こる。
【００１３】
第１水溶液により基材を溶解する時間は、上記の硝酸及び過酸化水素の各濃度とすることにより、３〜１０分程度である。尚、溶解状態は目視で確認することができる。
【００１４】
第１水溶液により基材を溶解した後、固液分離して固形分を水洗する。この固形分は、金含有めっき層、あるいは試料がニッケル含有下地層を含む場合は、ニッケル含有下地層と金含有めっき層との積層体である。
【００１５】
従って、試料がニッケル含有下地層を含む場合は、固形分からニッケル含有下地層のみを選択的に溶解して除去する必要があり、本発明では、上記で回収した固形分を塩化第二銅と有機酸とを含む第２水溶液、あるいは更に硝酸を加えた溶液に浸漬する。第２水溶液としては、例えば、メルテックス株式会社製の「エンストリップ９２液」が知られており、塩化第二銅を５質量％、有機酸を４０〜５０質量％含有する水溶液である。硝酸を加える場合は、第２水溶液１部に対し、６０〜６５％硝酸を１０部以下、水１〜１０部とする。そして、ニッケル含有下地層を溶解した後、固液分離することにより、固形分として金めっき層を回収することができる。
【００１６】
このようにして回収した金めっき層を分析するが、湿式分析の場合、例えば６０〜６５％硝酸１部と３５％塩酸１部との混合酸により溶解し、ＩＣＰ−ＡＥＳにて定量分析を行なう。尚、ＩＣＰ−ＡＥＳについては、例えば「ＩＣＰ−ＡＥＳ、及びＸＲＦによるＳｎめっき層中のＰｂ定量分析方法の検討」（山本信雄、久留須 一彦、第６７回分析化学討論会講演要旨集 ｐ．１８９）を参照することができる。この定量分析により、金めっき層中の水銀や鉛、カドミウム、クロム等の環境負荷物質の含有量を定量することができる。
【実施例】
【００１７】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００１８】
（実施例１）
黄銅製基材にニッケル下地めっき層を介して、金めっき層を形成して試料を作製した。尚、試料における金めっき層の重量は約０．７ｇである。
【００１９】
先ず、試料を、６０％硝酸２部、１００％過酸化水素１部及び水１部の混合物ならなる水溶液に浸漬して黄銅製基材を溶解させた。溶解の完了は、目視にて確認した。そして、固液分離して固形分を水洗、乾燥した。また、液相を分析したところ、金の含有量は６．８ｐｐｍであり、金めっき層に損傷を与えることなく、黄銅製基材を選択的に溶解していることが確認された。
【００２０】
次いで、固形分（ニッケル下地めっき層及び金めっき層）をメルテックス株式会社製「メルストリップ９２液」１部と、硝酸１０部及び水１０部に浸漬してニッケル下地めっき層を溶解させた。溶解の完了は、目視にて確認した。そして、固液分離して固形分を水洗、乾燥した。また、液相を分析したところ、金の含有量は１９９．６ｐｐｍであり、金めっき層を大部分残してニッケル下地めっきを選択的に溶解していることが確認された。
【００２１】
次いで、固形分（金めっき層）を、６０％硝酸１部と３５％塩酸１部との混合酸に溶解し、水で希釈した後、ＩＣＰ−ＡＥＳにて定量分析を行なった。結果を表１に示すが、Ｃｕ、Ｎｉ及びＺｎは、黄銅製基材またはニッケル下地めっき層に由来する成分であり、上記の溶解工程により、ほぼ完全に選択的に溶解されている。
【００２２】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、
前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
【請求項２】
銅を含有する基材上に、ニッケル含有下地層を介して金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、
前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、塩化第二銅と有機酸とを含有する第２水溶液と接触させて前記ニッケル含有下地層のみを溶解し、その後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回収方法で回収した金含有めっき層を分析することを特徴とする金含有めっき層の分析方法。
【請求項１】
銅を含有する基材上に、金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、
前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
【請求項２】
銅を含有する基材上に、ニッケル含有下地層を介して金含有めっき層が形成された試料から前記金含有めっき層を剥離して回収する方法であって、
前記試料を、硝酸と過酸化水素とを含有する第１水溶液と接触させて前記基材のみを溶解した後、塩化第二銅と有機酸とを含有する第２水溶液と接触させて前記ニッケル含有下地層のみを溶解し、その後、前記金含有めっき層を回収することを特徴とする金含有めっき層の回収方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回収方法で回収した金含有めっき層を分析することを特徴とする金含有めっき層の分析方法。
【公開番号】特開２０１０−２５６２１４（Ｐ２０１０−２５６２１４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０７８０１（Ｐ２００９−１０７８０１）
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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