電気亜鉛めっき液（ジンケート浴）の濃度分析と使用する試薬
電気亜鉛めっきとは、めっき処理加工の1つで、主に鉄製品に使用されます。
亜鉛が先に錆びることで素地である鉄が錆びるのを防ぐ効果があり、さまざまな製品に活用されています。
電気亜鉛めっきにはさまざまな種類がありますが、めっき液に含まれる成分の濃度は、めっき処理の品質に大きく影響するため、定期的な濃度分析が必要とされます。しかし、濃度分析方法は規格化されておらず、さらに指示薬の変色は分析する方によって、さまざまな捉え方があり、終点の色の見極めが大きな課題となっています。
この特集では、電気亜鉛めっき液（ジンケート浴）を例に、酸化亜鉛と水酸化ナトリウムの濃度分析方法の手順と終点のタイミングを解説します。
目次
電気亜鉛めっきとは
亜鉛めっきとは、金属亜鉛を素地に付着させることで施されるめっき処理加工です。
付着した亜鉛（亜鉛めっき皮膜）が素地より先に錆びることで、素地の腐食を防ぐ効果があり、これを犠牲防食作用といいます。主に鉄製品に使用され防錆性・密着性が高いことから、コストパフォーマンスに優れているめっき加工の1つです。
その中でも電気亜鉛めっきは、電気を用いて亜鉛を素地の表面に付着させるめっき処理方法です。
電気亜鉛めっきの種類
電気亜鉛めっきにはいくつか種類がありますが、主に使用されている亜鉛めっきは、次の3種類です。
| めっき液の種類 | 組成 | 特長 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 塩化浴 | 塩化亜鉛 塩化アンモニウム 塩化カリウム 水酸化ナトリウム 添加剤 |
電流効率が高く加工速度がはやい めっきが均一に付着しにくい |
熱処理製品 ボルト・ナット・ネジ |
| シアン浴 | 酸化亜鉛 シアン化ナトリウム 水酸化ナトリウム 添加剤 |
めっきが均一に付着しやすい 密着性が高い 排水規制がある（シアン含有） |
複雑な形状のもの 電気製品 |
| ジンケート浴 | 酸化亜鉛 水酸化ナトリウム 添加剤 |
めっきが均一に付着しやすい 排水規制がない（シアン非含有） 厳格な不純物の管理が必要 |
ボルト・ナット・ネジ |
電気亜鉛めっきの成分濃度と分析
めっき液に含まれる成分の濃度は、めっきの析出速度やツキマワリ性、通電性など、めっき処理の品質に大きく影響するため、定期的な濃度分析が必要とされます。しかし、濃度分析は現在規格化されておらず、また、分析方法や使用する試薬なども規定がないため、独自の方法で行われています。
当社では、めっき液の濃度分析に使用できる試薬を多数取り揃えており、濃度分析方法も紹介していますので、ぜひご活用ください。
電気亜鉛めっき液（ジンケート浴）の分析 ：①酸化亜鉛
電気亜鉛めっき（ジンケート浴）には酸化亜鉛と水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）が含まれています。
ここでは、成分の濃度がわからない電気亜鉛めっき液を例に、亜鉛（Zn）の濃度を分析する方法と、必要な試薬について解説します。
使用する試薬と条件
分析の手順と終点
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コニカルビーカーにめっき液を2mL採取し、蒸留水を約20mL添加する
-
①に0.5mol/L(N/2) 塩酸を10mL加え、酢酸-酢酸ナトリウム緩衝液 pH 5.5を20mL添加する
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②にキシレノールオレンジ溶液 滴定用指示薬を数滴加える
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0.1mol/L エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム溶液で滴定を行い、赤紫色から黄色に変色したら滴定を終了する
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滴下した0.1mol/L エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム溶液の値から、亜鉛の濃度を求める
濃度の計算方法
滴定値（0.1mol/L エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム溶液を滴下した値）をもとに亜鉛（Zn）の濃度を求めます。
Point亜鉛の濃度計算に用いる係数は、下記の計算式で求めることが出来ます
※ f：0.1mol/L エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム溶液のファクター
亜鉛めっき液（ジンケート浴）の分析：②水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）
電気亜鉛めっき（ジンケート浴）には酸化亜鉛と水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）が含まれています。
ここでは、成分の濃度がわからない電気亜鉛めっき液を例に、水酸化ナトリウムの濃度を分析する方法と、必要な試薬について解説します。
使用する試薬と条件
条件
- 試料量：5mL
使用する試薬
分析の手順と終点
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コニカルビーカーにめっき液を5mL採取し、蒸留水を約25mL添加する
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①にトロペオリンO溶液 滴定用指示薬を数滴加える
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1mol/L(1N) 塩酸 容量分析用規定液で滴定を行い、橙色から黄色に変色したら滴定を終了する
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滴下した1mol/L(1N) 塩酸 容量分析用規定液の値から、水酸化ナトリウムの濃度を求める
濃度の計算方法
滴定値（1mol/L(1N) 塩酸 容量分析用規定液を滴下した値）をもとに水酸化ナトリウム（NaOH）の濃度を求めます。
Point水酸化ナトリウムの濃度計算に用いる係数は、下記の計算式で求めることが出来ます
※ f：1mol/L(1N) 塩酸のファクター
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