83. كيف يتكون خبث الزنك؟ ما هي مكوناته؟

خبث الزنك هو في المقام الأول نتاج تفاعلات حديد الزنك-، ويتكون بشكل أساسي من طبقة من سبائك الحديد-الزنك التي تكونت من خلال مزيج الزنك والحديد. وبالتالي، يحتوي خبث الزنك عادةً على 3-6% حديد و94-97% زنك. في بعض عمليات الجلفنة بالغمس الساخن، تتم إضافة الرصاص لحماية وعاء الجلفنة، مما يؤدي إلى خبث الزنك الذي يحتوي على 1.5-2% من الرصاص (وليس الرصاص المخلوط بالزنك). أثناء جلفنة الأنابيب الفولاذية بالغمس الساخن، تتم إضافة الألومنيوم عمدًا للحصول على طلاء مجلفن لامع، ولهذا السبب قد يحتوي خبث الزنك أيضًا على كمية معينة من الألومنيوم.
يجب أن تخضع الأنابيب الفولاذية للمعالجة المسبقة قبل غمرها في الزنك المنصهر. يؤدي التنظيف غير الكافي أثناء المعالجة المسبقة إلى التصاق أملاح الحديد بأسطح الأنابيب. عند درجات حرارة الجلفنة، يقوم حمام الزنك بإذابة الركائز التي أساسها الحديد - (الأنابيب، وأواني الجلفنة، وآلات الجلفنة)، مما يتيح الانتشار المتبادل بين ذرات الحديد والزنك لتكوين طبقة سبائك الزنك الحديد-. تنفصل مرحلة التبلور الناتجة عن الركيزة، وتستقر في قاع وعاء الجلفنة لتكوين حمأة الزنك. في عملية إنتاج الجلفنة بالغمس الساخن -الجافة، يمثل حمأة الزنك عادةً 10-20% من إجمالي استهلاك الزنك.
تشتمل عملية تكوين خبث الزنك على التفاعلات التالية: (1) تفاعل ملح الحديد -: FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn؛ FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn؛ 12 (2) التفاعل المستحث للفولاذ -: Fe8C + 21Zn → 3FeZn7 + C؛ Fe8C + 39Zn → 3Fe8Zn18 + C.