59. เหล็กในอ่างสังกะสีส่งผลต่อการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน-อย่างไร

เหล็ก (Fe) ซึ่งมีมวลอะตอมสัมพัทธ์ 56 จะปรากฏเป็นสีเงิน-สีขาว เหล็กบริสุทธิ์มีจุดหลอมเหลว 1535 องศา และจุดเดือด 3000 องศา ในสังกะสีหลอมเหลว เหล็กมีต้นกำเนิดมาจากสามแหล่งเป็นหลัก: (1) การปนเปื้อนจากสังกะสีที่หลอมใหม่ซึ่งมีปริมาณธาตุเหล็กสูงกว่า; (2) เฟส ζ- ที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างท่อเหล็ก หม้อเหล็กชุบสังกะสี และเครื่องจักรเหล็กที่มีสังกะสีหลอมเหลว และ (3) ตะกรันสังกะสีที่เกิดขึ้นเมื่อเกลือของเหล็กเกาะติดกับท่อเหล็กหลังจากการดองด้วยกรดทำปฏิกิริยากับสังกะสีหลอมเหลว ตามรายงาน เกลือเหล็กส่วนหนึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับสังกะสียี่สิบ-ส่วนได้
ยิ่งปริมาณธาตุเหล็กในอ่างสังกะสีสูงเท่าใด ก็จะยิ่งสร้างสารตกค้างของสังกะสีมากขึ้น ส่งผลให้ความหนืดของอ่างสังกะสีเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยลดความลื่นไหลของการไหลของสังกะสี ส่งผลให้เกิดการเคลือบที่หนาขึ้น (โดยหลักแล้วจะเป็นเฟส η-) การชุบสังกะสีที่เปราะขาดความยืดหยุ่น พื้นผิวสีเทาหม่น และมีลักษณะหยาบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อสังกะสีมีธาตุเหล็กในระดับถึงสองสามหมื่น- จะเพิ่มความแข็งของชั้นสังกะสีและขัดขวางกระบวนการตกผลึกใหม่ ที่ปริมาณเหล็ก 0.02% อายุการใช้งานของการชุบสังกะสีจะสั้นลงอย่างมาก (เนื่องจากสังกะสีทำหน้าที่เป็นขั้วบวก) เพื่อแก้ไขปัญหานี้ โดยทั่วไปจะมีการเติมอลูมิเนียมหรือซิลิกอนเพื่อขจัดเหล็ก ดังนั้น ขั้นตอนการชุบสังกะสีมาตรฐานจึงกำหนดว่าปริมาณเหล็กในอ่างสังกะสีตั้งแต่พื้นผิวจนถึงความลึกในการทำงานจะต้องไม่เกิน 0.05% (เทียบเท่ากับ Zn-4 ถึง Zn-5) ห้ามใช้สังกะสีที่ละลายแล้วเมื่อมีปริมาณธาตุเหล็กถึง 0.2% ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าที่อุณหภูมิ 450 องศา น้ำหนักการชุบสังกะสีจะเพิ่มขึ้นเป็น 330 กรัมต่อตารางเมตรที่ปริมาณเหล็ก 0.06% และเพิ่มขึ้นเป็น 450 กรัมต่อตารางเมตรที่ปริมาณเหล็ก 0.25% สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงการบริโภคสังกะสีที่เพิ่มขึ้น เหล็กในอ่างสังกะสีจะส่งผลต่อเฟสของชั้นสังกะสีบริสุทธิ์เท่านั้น และไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปฏิกิริยาของเหล็ก-สังกะสี