Цинкование

Цинкование (оцинкование), покрытие других металлов и, главным образом, железных изделий (предметов, листов и проволоки) тонким слоем цинка с целью предохранения их от действия атмосферных влияний (О, СО₂ в присутствии Н₂О), а в частности железа от ржавления. Дело в том, что цинк по отношению к железу — электроположительный металл, железо же — электроотрицательный; в соединении же между собой железная и цинковая пластинки (или слои) составляют гальваническую пару; причем, если бы между ними образовалась пустота (вследствие отслаивания) или трещина, то, при действии атмосферных влияний (СО₂, О и Н₂О) воздуха и осадков, попадающих в эту пустоту или трещину, на железе (отрицательный полюс гальванической пары) выделялся бы водород (Н₂), предохраняющий железо от ржавления, а на цинковом слое — кислород, дающий в присутствии воды и углекислоты, растворенной в водяных осадках, — основную водную углекислую соль цинка, в виде сероватого налета, предохраняющего цинк от дальнейшего на него действия окисления. При покрытии железа тонким слоем олова (так называемая полуда) для защиты железа от ржавления, в аналогичных случаях отслаивания одного слоя от другого (железа от олова) или трещин, происходит как раз обратное явление, т. е. железо начинает быстро ржаветь и теряет металлический вид полуды. 

Но, к сожалению, оцинкованную посуду для домашних целей (например, варки и хранения жидких пищевых продуктов) употреблять не рекомендуют, так как цинк частично растворяется в кислых жидкостях и цинковые соли вредно действуют на животный организм.

Цинк железа производится несколькими способами.

Все эти способы имеют применение для цинкования тех или других изделий. Но какой бы способ мы не применяли, требуется предварительная подготовка цинкуемого металла (железа), прежде чем покрыть его слоем цинка. Подготовка состоит в том, что железный предмет (листовое железо, проволока, фасонное или какое-либо другое изделие) погружается в травную ванну, состоящую из раствора серной или соляной кислоты (5%), с некоторым количеством хлористого цинка и хлористого аммония (во время войны, вместо серной кислоты, для уменьшения ее расхода, употребляли кислую серно-натровую соль в растворе или отброс от добывания азотной кислоты из чилийской селитры действием серной кислоты). Цель этой травки — удаление ржавчины железа, которая растворяется в квелых жидкостях. После травки производится тщательная промывка проточной водой для удаления кислоты и солей, затем чистка песком вручную или механически. Этим и кончается предварительная подготовка железных изделий для дальнейшей обработки.

1) Кослетирование состоит в том, что цинкуемые предметы погружаются в кипящую ванну, которая приготовляется из пасты фосфорной кислоты и цинка.

2) Для цинкования погружением в расплавленный цинк необходимо иметь последний в соответственном железном или чугунном сосуде (ванне) в зависимости от размера цинкуемого предмета; если имеют дело с цинкованием железных листов или свертков проволоки, тогда железный или чугунный сосуд располагают непосредственно в топке, так чтобы дно и бока сосуда нагревались топочными газами. Расплавленный металл должен быть перегрет для того, чтобы он ложился на железный предмет тонким слоем, а не толстым. Так как при перегреве цинка последний на поверхности начинает окисляться, то на расплавленном металле держат слой нашатыря, который, расплавленный в виде масла, предохраняет металл от соприкосновения с воздухом и, следовательно, от окисления. После погружения предмета в металл, его вынимают и тотчас погружают в холодную воду или, лучше, в какой-нибудь жидкий жир, а затем в сухие древесные опилки или в отруби. В случае цинкования железной проволоки, ее помещают в расплавленный цинк в виде мотков; затем вынимают, дают излишку , металла отечь, бросают в холодную воду и, для придания металлического блеска слою цинка, пропускают проволоку через волочильную машину. Цинкование железа погружением в расплавленный слой цинка дает более прочный, стойкий слой цинка на железе, чем цинкование гальваническим путем. Для прочности и противодействия атмосферным влияниям иногда употребляют расплавленный сплав, состоящий из 10 частей цинка, 7 частей олова и 8 частей свинца; конечно, этот сплав дороже технического цинка, вследствие содержания в нем олова.

3) Гальваническое цинкование. Как цинковой ванной, пользуются слабо кислым раствором сернокислого цинка (цинкового купороса), например, раствором, содержащим 200 г цинкового купороса, 40 г глауберовой соли, 10 г хлористого цинка и 0,5 г борной кислоты в 1 литре; при плотности тока от 0,005 до 0,02 ампер на кв. см, при 18—15°С можно получить очень красивые светло-серые осадки цинка (толщиной до 0,05 мм). Для уменьшения сопротивления прохождению тока предпочитают вести осаждение в ванне, подогретой до 40—45°, и для быстроты осаждения плотность тока доводят до 0,03 - 0,04 ампер на кв. см. Цинкуемый железный предмет служит катодом, а анодом — пластины металлического цинка. По мере расходования цинка, ванна постепенно теряет свою кислую реакцию и становится слабо основной; для устранения этого явления рекомендуется время от времени прибавлять свободной кислоты для того, чтобы электролит (цинковая ванна) оставался немного кислым, иначе может получиться губчатый слой цинка.

4) Прекрасным средством предохранения железа, от ржавления является шоопирование, или металлизирование, цинком, т. е. покрытие предметов тонким слоем последнего, путем распыливания его. Проще всего это делается так: в специальный прибор-металл, служащий для покрытия, например, цинк, вводится в виде проволоки, в концентрическое же сопло притекает горящий гремучий газ, служащий для расплавления металла (проволоки); в большее концентрическое сопло, охватывающее предыдущее, проводится воздух под большим давлением, служащий для распыливания металла и направления его на металлизируемый предмет.

5) Цинкование цинковым порошком состоит в том, что железный предмет помещают в цинковую пыль с некоторым количеством угля, находящуюся в сосуде; сосуд этот ставят на ½ — 1 час в печь, нагретую до красного каления. Затем выдвигают сосуд из печи и дают охладиться; вынимают предмет из цинкового порошка и очищают от избытка пыли.

Е. Орлов.