خبث الزنك هو في المقام الأول نتاج التفاعل بين الزنك والحديد. تركيبها الرئيسي هو الطور ζ لطبقة سبائك الحديد والزنك المتكونة بعد مزيج الزنك والحديد. لذلك، يكون محتوى الحديد في خبث الزنك بشكل عام حوالي 3-6%، ومحتوى الزنك حوالي 94-97%. في بعض عمليات الجلفنة بالغمس الساخن، يضاف الرصاص لحماية قاع وعاء الجلفنة. في مثل هذه الحالات، يحتوي خبث الزنك على 1.5-2% رصاص. في بعض الأحيان، يتم إضافة الألومنيوم أيضًا لتحسين تشطيب السطح والخصائص الهيكلية للطبقة المجلفنة، مما يؤدي إلى وجود بعض محتوى الألومنيوم في خبث الزنك.
ينشأ الحديد الموجود في خبث الزنك بشكل رئيسي من أملاح الحديد الملتصقة بسطح الأنابيب الفولاذية أثناء المعالجة المسبقة، والأنابيب الفولاذية نفسها، وتكوين طبقة سبائك الحديد والزنك بعد إذابة وعاء الجلفنة ومعدات الجلفنة بواسطة سائل الزنك و الانتشار المتبادل لذرات الحديد والزنك. تنفصل طبقة الطور ζ البلورية (الطبقة المنجرفة) عن الركيزة الفولاذية وتتراكم في قاع وعاء الجلفنة، لتشكل طبقة خبث الزنك تدريجيًا.
التفاعلات أثناء تكوين خبث الزنك هي:
التفاعلات الناتجة عن أملاح الحديد:
FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn₇
FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₃
التفاعلات الناتجة عن الفولاذ:
Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ + C
(ملاحظة: يبدو أن التفاعل الثاني Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C المقدم في النص الأصلي هو خطأ أو تكرار، لأنه ينتج نفس منتجات التفاعل الأول مع Fe₃C وكمية أعلى من Zn، والتي غير قابل للتصديق كيميائيا، لذلك تم حذفه هنا.)
خصائص خبث الزنك:
نقطة انصهار خبث الزنك أعلى من نقطة انصهار الزنك النقي.
كثافة خبث الزنك أكبر من كثافة الزنك النقي. وفقًا لقياسات شولمان، فإن كثافة خبث الزنك مع محتوى الحديد تبلغ 6.2%، 7.0%، 9.0%، و22% هي 7.15، 7.24، 7.24، و7.36 كجم/ dm³، على التوالي.
ينتمي الشكل البلوري لخبث الزنك إلى النظام أحادي الميل المتماثل والسداسي، مع خصائص زاويّة فريدة.
لون خبث الزنك هو أبيض رمادي مع لون فضي.
يحتوي خبث الزنك على شوائب مثل الرصاص والألومنيوم والأنتيمون والكادميوم والنحاس ومركبات الأحماض غير القابلة للذوبان.
يبلغ محتوى الزنك في خبث الزنك حوالي 94-97%.
يبلغ محتوى الحديد في خبث الزنك حوالي 3-6%.
خبث الزنك هش مقارنة بالزنك النقي ويفتقر إلى المرونة.
في الأساس، خبث الزنك عبارة عن سبيكة مكونة من طبقة الانجراف ζ-phase، وطبقة δ₁栅状، وشوائب أخرى تتخللها الزنك.
