Fourier Transform Infrared Studies of Aluminous Goethites and Hematites

Abstract

Synthetic aluminous hematites and goethites have been examined by Fourier-transform infrared spectroscopy. For aluminous hematites prepared at 950°C a linear relationship exists between Al content and the location of the band near 470 cm⁻¹, up to 10 mole % Al substitution which is shown to be the solubility limit. The spectra of aluminous goethites prepared in two different ways are qualitatively similar to each other, but differ as to the relationship between the position of the band near 900 cm⁻¹ and the Al content. The spectra of the two series of hematites produced by calcining the goethites at 590°C also show a strong dependence of band position and intensity on the goethite preparative method.

Резюме

Синтетические глиноземистые гематиты и гетиты исследовались при помощи фурье преобразованной инфракрасной спектроскопии. В случае глиноземистых гематитов, подготовленных в температуре 950°С, существует линейная зависимость между содержанием Al и положением полосы около 470 цм⁻¹, до 10 мольновых % подстановки Al, что является пределом растворимости. Спектры глиноземистых гетитов, подготовленные двумя способами являются качественно похожими на себя, но различаются положением полосы около 900 цм⁻¹ в результате разных содержаний Al. Спектры двух серии гематитов, образованных путем кальцинации гетитов при температуре 590°С, также указывают на сильную зависимость положения полосы и ее интенсивности от метода подготовления гетита. [E.G.]

Resümee

Synthetische Al-hältige Haematite und Goethite wurden mittels Fouriertransform Infrarotspektroskopie untersucht. Bei Al-hältigen Haematiten, die bei 950°C synthetisiert wurden, existiert eine lineare Beziehung zwischen dem Al-Gehalt und der Lage der Bande bei ca. 470 cm⁻¹. Dies gilt bei einer Substituierung durch Al bis zu 10 Mol.-%. Dies ist auch die Grenze der Löslichkeit. Die Spektren von Al-hältigen Goethiten, die auf zwei verschiedene Arten hergestellt wurden, sind qualitativ einander ähnlich aber unterscheiden sich bezüglich der Position der Bande bei ca. 900 cm⁻¹ aufgrund unterschiedlicher Al-Gehalte. Die Spektren von zwei Haematitserien, die durch Kalzinierung der Goethite bei 950°C hergestellt wurden, zeigten ebenfalls eine starke Abhängigkeit der Bandenlage und -intensität von der Präparationsmethode des Goethits. [U.W.]

Résumé

Des hématites et des goethites aluminées synthétiques ont été examinées par spectroscopic infrarouge transforme-Fourier. Il existe pour des hématites aluminées préparées à 950°C une relation linéaire entre le contenu en Al et la situation de la bande près de 470 cm⁻¹, jusqu’à 10 mole % de substitution d'Al qu'on peut montrer être la limite de solubilité. Les spectres de goethites aluminées préparées de deux manières différentes sont qualitativement semblables, mais différent quant à la position de la bande près de 900 cm⁻¹ à cause de différents contenus en Al. Les spectres des deux séries d'hématites produites en calcinant les goethites à 590°C montrent aussi une forte dépendance de la position et de l'intensité de la bande sur la méthode de préparation de la goethite. [D.J.]