59. Sắt trong bể kẽm ảnh hưởng như thế nào đến quá trình mạ kẽm nhúng nóng-?

Sắt (Fe), có khối lượng nguyên tử tương đối là 56, có màu trắng bạc-. Sắt nguyên chất có nhiệt độ nóng chảy là 1535 độ và nhiệt độ sôi là 3000 độ. Trong kẽm nóng chảy, sắt chủ yếu có nguồn gốc từ ba nguồn: (1) ô nhiễm từ kẽm nấu lại có hàm lượng sắt cao hơn; (2) pha ζ-được tạo ra từ phản ứng giữa ống thép, chậu thép mạ kẽm và máy móc thép với kẽm nóng chảy; và (3) xỉ kẽm sinh ra khi muối sắt dính vào ống thép sau khi tẩy axit phản ứng với kẽm nóng chảy. Theo báo cáo, một phần muối sắt có thể phản ứng với 20{11}}phần kẽm.
Hàm lượng sắt trong dung dịch kẽm càng cao thì cặn kẽm được tạo ra càng nhiều, làm tăng độ nhớt của dung dịch kẽm. Điều này làm giảm tính lưu động của dòng kẽm, dẫn đến lớp phủ dày hơn (chủ yếu là pha η-), lớp mạ kẽm giòn, thiếu tính linh hoạt, bề mặt xám xỉn và bề ngoài thô ráp. Đáng chú ý, khi kẽm chứa sắt ở hàm lượng vài chục{3}}nghìn sẽ làm tăng độ cứng của lớp kẽm và cản trở quá trình kết tinh lại. Với hàm lượng sắt 0,02%, tuổi thọ của lớp mạ kẽm bị rút ngắn đáng kể (vì kẽm đóng vai trò là cực dương). Để giải quyết vấn đề này, nhôm hoặc silicon thường được thêm vào để loại bỏ sắt. Vì vậy, quy trình mạ kẽm tiêu chuẩn quy định hàm lượng sắt trong bể kẽm từ bề mặt đến độ sâu làm việc không được vượt quá 0,05% (tương đương với Zn{21}}4 đến Zn-5). Việc sử dụng kẽm nấu chảy lại bị cấm khi hàm lượng sắt của nó đạt 0,2%. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy ở 450 độ, trọng lượng mạ kẽm tăng lên 330 gam trên mét vuông với hàm lượng sắt 0,06% và tăng lên 450 gam trên mét vuông với hàm lượng sắt 0,25%. Điều này chứng tỏ mức tiêu thụ kẽm tăng lên. Sắt trong bể kẽm chỉ ảnh hưởng đến pha lớp kẽm nguyên chất và không có tác động đáng kể đến phản ứng sắt-kẽm.