65. في أي ظروف يتم إنتاج خبث الزنك؟ وما هي مكوناته وخصائصه؟

يتكون خبث الزنك بشكل أساسي من منتجات التفاعل بين الزنك والحديد، حيث يكون مكونه الرئيسي عبارة عن طبقة سبائك الزنك ζ-طور الحديد- المكونة من خلال دمجهما. وبالتالي، يحتوي خبث الزنك عادةً على 3-6% حديد و94-97% زنك. في بعض عمليات الجلفنة بالغمس الساخن، تتم إضافة الرصاص لحماية قاع وعاء الجلفنة، مما يؤدي إلى خبث الزنك الذي يحتوي على 1.5-2% من الرصاص. بالإضافة إلى ذلك، يتم أحيانًا دمج الألومنيوم لتعزيز نعومة السطح والبنية الدقيقة للطبقة المجلفنة، مما يؤدي إلى وجود كميات ضئيلة من الألومنيوم في خبث الزنك.
ينشأ الحديد الموجود في خبث الزنك في المقام الأول من أملاح الحديد الملتصقة بأسطح الأنابيب الفولاذية أثناء المعالجة المسبقة، إلى جانب طبقات سبائك الحديد-الزنك التي تتكون من خلال إذابة سائل الزنك والانتشار المتبادل بين ذرات الحديد والزنك داخل الأنابيب وأواني الجلفنة ومعدات الطلاء. تنفصل طبقة الطور المتبلورة ζ- (المعروفة باسم الطبقة الانجرافية) عن الركيزة الفولاذية وتتراكم في قاع وعاء الجلفنة، لتشكل طبقة خبث الزنك تدريجيًا.
يتضمن تكوين خبث الزنك تفاعلين رئيسيين: 1) تفاعل ملح الحديد -: FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn₇؛ FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₃. 2) الصلب - التفاعل المستحث: Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ + C; Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C. تشمل الخصائص الرئيسية لخبث الزنك ما يلي: 1) نقطة انصهار أعلى من الزنك النقي؛ 2) كثافة أكبر من الزنك النقي. وفقًا لطريقة شولمان، فإن كثافات خبث الزنك عند محتويات الحديد تبلغ 6.2%، 7.0%، 9.0%، و22% هي 7.15،7.24،7.24، و7.36 كجم/دم⁻⁸، على التوالي.
3) يُظهر الشكل البلوري لخبث الزنك هياكل أحادية الميل وسداسية متناظرة ذات سمات زاويّة مميزة؛ 4) يظهر لونًا أبيض رماديًا-مع بريق فضي؛ 5) يحتوي الخبث على شوائب مثل مركبات الرصاص والألومنيوم والأنتيمون والكادميوم والنحاس والأحماض غير القابلة للذوبان؛ 6) يتراوح محتوى الزنك من 94% إلى 97%؛ 7) محتوى الحديد ما يقرب من 3% إلى 6%؛ 8) بسبب هشاشته، يفتقر خبث الزنك إلى مرونة الزنك النقي؛ 9) في الأساس، خبث الزنك عبارة عن سبيكة مكونة من الزنك الممزوج مع الطور ζ للطبقة العائمة، الطور δ1 للطبقة الشبكية، والشوائب الأخرى.