以下、本発明の一実施形態を図面に基づい� ��詳細に説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係るめっき液 添加剤のカチオン除去装置を示す概略系統図 である。

 本実施形態に係るカチオン除去装置は、め� ��き液添加剤として有機酸であるクエン酸ナ� ��リウム水溶液からNaを除去するナトリウム� �去装置である。なお、本明細書中及び図中� �おいては、便宜上、クエン酸ナトリウムを� �RCOONa」と、クエン酸を「RCOOH」と、クエン酸 イオンを「RCOO ^- 」と表すことがある。

 本実施形態に係るクエン酸ナトリウム水� ��液のナトリウム除去装置は、クエン酸ナト� ��ウム(RCOONa)水溶液貯槽1と、電気透析装置2と 、クエン酸(RCOOH)水溶液貯槽4とを備えてなる� ��

 RCOONa水溶液貯槽1は、図示しない送液ポン プと保護フィルタ7を有するめっき液添加剤� �路たる流路3により電気透析装置2の脱塩室13� ��連通しており、この流路3はさらに脱塩室13� ��らクエン酸(RCOOH)水溶液貯槽4に連通してい� �。

 また、電気透析装置2の濃縮室14には、図� ��しない送液ポンプを備えた流路としてのカ� ��オン回収機構たるナトリウム(Na)イオン回収 機構5が連通している。なお、電気透析装置2� ��陽極室Cには、循環流路6が連通していて、� �解離により生じた水酸イオンが酸化されて� �素ガスが発生する。

 上述したようなナトリウム除去装置にお� ��て、電気透析装置2は、図2及び図3に示すよ� ��に電極(陽極,陰極)の間に、バイポーラ膜11� �カチオン交換膜12とを、バイポーラ膜11が両� ��となるように交互に配列して脱塩室13と濃� �室14とを交互に形成してなる。バイポーラ膜 11は、陰極側すなわち脱塩室13に面するよう� �してカチオン交換膜層11A側が位置しており� �陽極側すなわち濃縮室13に面するようにして アニオン交換膜層11B側が位置している。なお 、電気透析装置2の両端には、陽極とバイポ� �ラ膜11とで区画された陽極室(図示せず)と、� ��極とバイポーラ膜11とで区画された陽極室(� ��示せず)とが形成されている。

 ここで、本発明において用いるバイポーラ� ��11及びカチオン交換膜12としては、従来公知 のものを適宜使用することができ、それぞれ 塩の分離、水解離に有効な膜を選択すればよ い。バイポーラ膜11としては、カチオン交換� ��層11Aとアニオン交換膜層11Bとを有し、水解� ��することができるものであればよい。また� ��カチオン交換膜12としてはカチオンを透過� �能なもので、スルホ基(-SO ₃ H)のような酸性を示す官能基を含むものであ� ��ば従来のいかなる膜でもよい。

 脱塩室13及び濃縮室14には、メッシュスペ ーサーを挿入するか、イオン交換体を充填す る。イオン交換体を充填した方が、より電圧 が低くなり、また濃度分極が緩和されるので 好ましい。このイオン交換体は、従来公知の ものでよく、イオン交換樹脂やイオン交換繊 維、又は任意の基材に放射線、電子線グラフ ト重合した後にイオン交換基を導入すること により製造したイオン交換体でよい。その中 では、安価なコストで入手可能なイオン交換 樹脂が好ましい。

 具体的には、脱塩室13にはカチオン交換� �としてのカチオン交換樹脂15が充填されてい るのが好ましい。これにより電気透析装置2� �電圧が低くて済み、しかも脱塩室13中のナト リウム(カチオン)の濃度分極が抑制されるの� ��、ナトリウムイオンをさらに効率的に除去� ��ることができる。また、濃縮室14には、イ� �ン交換体としてのアニオン交換樹脂が単独� �充填されているのが好ましいが、本実施形� �のようにアニオン交換樹脂とカチオン交換� �脂との混合樹脂16が充填されていてもよい。

 このような構成につき、その作用につい� ��説明する。RCOONa水溶液貯槽1から流路3を経� �して電気透析装置2の脱塩室13にRCOONa水溶液� �通水する。

 このとき電気透析装置2には、所定の直流 電圧を印加し電流を流しているので、脱塩室 13内ではナトリウムイオンが陰極側に移動し� ��カチオン交換膜12を通過して濃縮室14に排出 される。

 また、バイポーラ膜11内では下記式(1)の水� �離が生じるが、脱塩室13ではバイポーラ膜11� ��カチオン交換膜層11A側が面しているので、� ��素イオンが脱塩室13内に供給される。
H ₂ O → OH ^-  + H ⁺  ・・・(1)

 対イオンであるクエン酸イオン(RCOO ^- )は陽極側へ移動するが、バイポーラ膜11の脱 塩室13側がカチオン交換膜層11Aであり、通過� ��ることができないため、脱塩室13内に残存� �る。そして、この結果得られるクエン酸(RCOO H)水溶液が処理液としてクエン酸(RCOOH)水溶液 貯槽4に貯留される。

 このとき、図示しないナトリウムイオン� ��ンサ等により処理液のナトリウムイオン濃� ��を測定し、脱塩室13で除去しきれなかった� �トリウムイオンを計測する。そして、例え� �、図1中に破線で示すようにRCOOH水溶液貯槽4� ��らRCOONa水溶液貯槽1への流路を設けておくこ とで、残留ナトリウムイオン濃度が高い場合 には、RCOOH水溶液貯槽4からRCOONa水溶液貯槽1� �処理液を環流して、所望とするナトリウム� �オンン濃度の処理液が得られるまで循環さ� �ればよい。

 また、流路3の脱塩室13の出口側にカチオ� ��交換樹脂等のカチオン除去機能を備えたイ� ��ン交換器を設けて、処理水のポリッシング� ��行うことで、ナトリウムイオンの除去率を� ��上させてもよい。

 一方、濃縮室14には、ナトリウムイオン� �収機構5により図示しない純水貯槽に貯留さ� ��た純水を通水する。この濃縮室14には脱塩� �13から排出されたナトリウムイオンが流入し てくる。

 また、バイポーラ膜11内では上記式(1)の� �解離が生じ、濃縮室14には、バイポーラ膜11� ��アニオン交換膜層11B側が面しているので、� ��酸イオンが濃縮室14内に供給される。この� �果、濃縮室14からは水酸化ナトリウム(NaOH)水 溶液が排出される。

 なお、図示しない陽極室は、陽極とバイポ� ��ラ膜11とで区画されており、陽極室には、� �ニオン交換膜層11Bが面しているので、水酸� �物イオン(OH ^- )のみが陽極室内に供給されるが、この水酸� �物イオンは、陽極で酸化されて酸素ガス(O ₂ )として外部環境に排出される。

 一方、図示しない陰極室は、陰極とバイポ� ��ラ膜11とで区画されており、陰極室側がカ� �オン交換膜層11Aであるので、水素イオン(H ⁺ )のみが供給されるが、この水素イオンは、� �極で還元されて水素ガス(H ₂ )として外部環境に排出される。

 上述したようなクエン酸ナトリウム水溶� ��からのナトリウムイオンの選択的除去方法� ��おいては、電気透析装置2において印加する 電圧及び電流を制御することにより、処理液 のpHを管理して、処理液としてのクエン酸(RCO OH)水溶液におけるクエン酸とナトリウムとの 比率を制御することが好ましい。電気透析装 置2で処理した処理液を図示しないpHセンサの データに基づき制御することで、所望の組成 のめっき液添加剤を得ることができる。

 さらに、本実施形態のように電気透析装� ��2の上流側に保護フィルタ7を設けるのが好� �しい。これにより、電気透析装置2の誤動作� ��運転条件の変動、又は処理対象となるめっ� ��液添加剤の変更等によりpH等が急激に変動� �、有機酸塩又は無機酸塩が酸性塩として析� �したとしても、電気透析装置2にこれらの析� ��物が混入しないようになっている。この保� ��フィルタ7孔径は、0.45μm~100μmであるのが好� ��しく、特に0.2μm~50μmが好ましい。

 上述したような本実施形態のカチオン除� ��装置によれば、クエン酸ナトリウム水溶液� ��らナトリウムイオンだけを選択的に除去し� ��処理液を調製し、これをめっき液添加剤と� ��てめっき浴に添加することができるので、� ��っき浴に当該添加剤に起因したカチオンが� ��まるのを抑制することができ、めっき浴の� ��換頻度を減少させることができる。

 以上説明した実施形態は、本発明の理解� ��容易にするために記載されたものであって� ��本発明を限定するために記載されたもので� ��ない。したがって、上記実施形態に開示さ� ��た各要素は、本発明の技術的範囲に属する� ��ての設計変更や均等物をも含む趣旨である� ��

 例えば、上記実施形態においては、めっき� ��添加剤としてクエン酸ナトリウムの場合に� ��いて説明してきたが、有機酸又は無機酸の� ��であれば、同様に塩に由来するカチオンを� ��去できることはいうまでもなく、スルホン� ��ナトリウム基(-SO ₃ Na)を有するナトリウム塩や、次亜リン酸ナト リウム、水素化ホウ素ナトリウム、酒石酸ナ トリウム、又はこれらの酸基のカリウム塩等 を水溶液として同様に処理することができる 。

 また、電気透析装置2としては、図2及び� �3に示すような構成のものに限らず、図4に示 すように一対のバイポーラ膜11間にアニオン� ��換膜12Aとカチオン交換膜12Bとを配置して3室 を1ユニットとする構成とし、中央を脱塩室13 、陽極側をアニオン濃縮室14A、陰極側をカチ オン濃縮室14Bとした構成としてもよい。この 場合には脱塩室13からは純水が、アニオン濃� ��室14Aからはクエン酸(RCOOH)水溶液が、カチオ ン濃縮室14Bからは水酸化ナトリウム(NaOH)水溶 液が排出されるので、アニオン濃縮室14Aの排 出水を処理液として利用すればよい。