UV/VIS‐spectroscopy of aluminates in liquid and solid oxide slags

Structural information of liquid oxide melts including statements concerning their basicity are important not only for the metallurgy of steelmaking but also for the refractory industry, for ceramic productions and for glass manufacturing. After the introduction of infrared emission spectroscopy of liquid melts up to 1600°C it is now possible to receive UV/VIS‐spectra of these melts in different atmospheres. The comparison to already published spectra is possible by recording spectra of quenched samples at room temperature with the same optical system as the high temperature ones. The suitability of the Fe‐ and Cr‐Ions as test‐ions for the indications of the features of liquid aluminate melts is discussed. A new spectroscopical method for the investigation of melts above 1450°C was developed. Octahedral‐coordinated Fe3+ causes intensive charge‐transfer (CT) absorptions in the melts. These CT‐bands shift towards higher wavelengths and get broader and more intensive at higher temperatures; the results are discussed by the use of the Urbach‐approximation. The CT‐bands of Cr(VI) are attached to various chromate species. The properties of liquid silicates will be the subject of a later investigation. Informationen über die strukturellen Eigenschaften flüssiger oxidischer Schmelzen, u.a. auch über deren Basizität, sind nicht nur wichtig für die Metallurgie der Stahlherstellung, sondern auch für die Herstellung von Feuerfestprodukten sowie für die Keramik‐ und Glasindustrie. Nach der Vorsteliung der Infrarot‐Emissionsspektroskopie als Methode zur Untersuchung von flüssigen; bis zu 1600°C heißen Schmelzen ist es nun möglich, Absorptionsspektren dieser flüssigen Schmelzen im UV/VIS‐Bereich zu messen; die Schmelzen können während des Meßvorgangs mit verschiedenen Atmosphären im Gleichgewicht stehen. Die Eignung von Fe‐ und Cr‐Ionen als Probenionen für die Untersuchung von flüssigen Aluminatschmelzen wird erläutert. Eine neue Methode zur Untersuchung von Schmelzen über 1450°C wurde entwickelt. Oktaedrisch‐koordiniertes Fe3+ ruft intensive Charge‐Transfer (CT)‐Absorptionen in den Schmelzen hervor. Diese CT‐Banden verbreitern und verschieben sich bei höheren Temperaturen zu größeren Wellenlängen; die Ergebnisse werden im Rahmen der Urbach‐Näherung diskutiert. Die CT‐Banden des Cr(VI) werden verschiedenen Chromatspezies zugeordnet. Die Eigenschaften von Silikatschmelzen werden im Mittelpunkt einer späteren Untersuchung stehen.