ขี้สังกะสีเกิดขึ้นได้อย่างไร และมีส่วนประกอบอะไรบ้าง?

ขี้สังกะสีเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาระหว่างสังกะสีกับเหล็กเป็นหลัก ส่วนประกอบหลักคือเฟสชั้นโลหะผสมเหล็ก-สังกะสีที่เกิดจากการรวมกันของสังกะสีและเหล็ก ดังนั้นขี้สังกะสีโดยทั่วไปจึงมีธาตุเหล็กประมาณ 3 ถึง 6% และสังกะสีประมาณ 94 ถึง 97% ในกระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนบางกระบวนการ จะมีการเพิ่มตะกั่วเพื่อป้องกันหม้อชุบสังกะสี ในกรณีเช่นนี้ ขี้สังกะสีอาจมีตะกั่ว 1.5 ถึง 2% (ไม่ได้หมายถึงตะกั่วผสมกัน) โดยทั่วไป ในการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนของท่อเหล็ก จะมีการเติมอลูมิเนียมโดยเจตนาเพื่อให้ได้ชั้นสังกะสีที่สดใส ดังนั้นขี้สังกะสีอาจมีอะลูมิเนียมอยู่จำนวนหนึ่งด้วย

ท่อเหล็กสามารถจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลวได้หลังจากการปรับสภาพล่วงหน้าเท่านั้น ในระหว่างการปรับสภาพหากทำความสะอาดไม่ทั่วถึงเกลือของเหล็กอาจเกาะติดกับพื้นผิวของท่อเหล็กที่จะชุบสังกะสี ที่อุณหภูมิการชุบสังกะสี วัสดุที่ทำจากเหล็ก เช่น ท่อเหล็ก หม้อชุบสังกะสี และเครื่องชุบสังกะสีแบบท่อ จะถูกละลายด้วยสังกะสีหลอมเหลว การแพร่กระจายของอะตอมของเหล็กและสังกะสีซึ่งกันและกันส่งผลให้เกิดชั้นโลหะผสมของเหล็กและสังกะสี ในหมู่พวกเขา บางเฟส (คริสตัล) สามารถหลุดออกจากซับสเตรตและจมลงที่ด้านล่างของหม้อชุบสังกะสี และสะสมจนกลายเป็นขี้สังกะสี โดยทั่วไป ในการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนของท่อเหล็กแบบ "วิธีแห้ง" ปริมาณขี้สังกะสีคิดเป็นประมาณ 10 ถึง 20% ของการใช้สังกะสีทั้งหมด

ในระหว่างการก่อตัวของขี้สังกะสี ปฏิกิริยาจะเป็นดังนี้:

(1) ปฏิกิริยาที่เกิดจากเกลือของเหล็ก

FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn

FeCl₂ {{0}Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₂

(2) ปฏิกิริยาที่เกิดจากเหล็ก

เฟ₈C + 21Zn → 3FeZn₇ + CFe₈

C + 39Zn → 3Fe₈Zn₁₈ + C (หมายเหตุ: ควรสังเกตสูตรทางเคมีสำหรับคาร์บอนในปฏิกิริยาที่สองเนื่องจากไม่มีการเปลี่ยนแปลงในบริบทนี้ แต่สิ่งสำคัญคือต้องรับรู้ว่าคาร์บอนเป็นสารตั้งต้น)