Browsing by Author "Camara, Boubacar"

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    ESR studies of iron-containing lithium, sodium and potassium silicate glasses before and after Irradiation with γ- and X-rays
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1992) Schels, Thomas; Camara, Boubacar; Dannheim, Henning
    Lithium, sodium and potassium silicate glasses containing different Fe2O3 amounts were irradiated with γ- and X-rays and investigated by using ESR. The well-known iron resonances at g = 4.2 and g = 1.99 show a characteristic behaviour at the transition from lithium to potassium and by changing the Fe2O3 concentration. The resonance at g = 4.2 decreases from lithium to potassium, whereas the resonance at g = 1.99 increases. The concordance of the intensity course of the two resonances with the preference of the alkali metals to take tetrahedral or octahedral coordination is an interesting support for the attribution of g = 4.2 to 4-fold coordinated Fe3+ and g = 1.99 to 6-fold coordination of this ion. γ- and X-rays induce the same defect centres (colour centres). These centres are characterized by a strong resonance at g = 2.01. All radiation defects have a strong dependence on the type of alkali metal - they increase from lithium to potassium - and on the Fe2O3 concentration of the glasses. In glasses which contain a very small quantity of Fe2O3 the irradiation induces more defects than in the corresponding iron-free glasses. With increasing Fe2O3 content the glasses become more resistant against irradiation and at a high concentration no more defects can be produced.
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    Structural behaviour of Fe(III) in glasses of the system TeO₂-P₂O₅
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1981) Kozhukharov, Vladimir; Oel, Heribert J.; Camara, Boubacar
    It is known that Fe(III) in glass can occur either as networkformer (4-fold coordination) or as networkmodifier (6-fold coordination). The ratio of the two coordinations depends on the Fe₂O₃ concentration and the glass composition [1]. Both structures of Fe(III) can be detected by means of ESR: the resonance line at g ≈ 4,2 represents Fe(III) in 4-fold coordination, g ≈ 2 Fe(III) in 6-fold coordination. In a previous work [2] glasses of the system TeO₂-P₂O₅ with various concentrations of Fe₂O₃ were investigated. The composition of the glasses in the present work is: (100 - x) TeO₂-x P₂O₅ with x = 10 , 20, 30 mol%. The behaviour of iron in these glasses was studied with the help of ESR. Some of the glasses were de vitrified via thermal treatment. The resulting products are analysed in this work. It is found that iron reacts sensitively with respect to the glass structure and thus serves as a probe. With increasing P₂O₅ iron and tellurium act essentially as networkmodifiers, e. g. in the case of 26 mol% P₂O₅. Possible structures of Fe(III) in glasses of the system TeO₂-P₂O₅ are presented. Comportement structurel de Fe(III) dans des verres du système TeO₂-P₂O₅ II est connu, que le Fe(III) agit dans les verres aussi bien en tant que formateur de réseau que modificateur. Le rapport des deux coordinances dépend si bien de la concentration en Fe₂O₃ que de la composition du verre [1]. Les deux structures peuvent être détectées à l'aide de la RSE. La ligne de résonance se trouvant à g ≈ 4,2 représente le Fe(III) à coordinance 4 et g ≈ 2 le Fe(III) à coordinance 6. Dans le travail précédant [2] on a étudié des verres du système TeO₂-P₂O₅ contenant diverses teneurs de Fe₂O₃. La composition des verres est: (100 - x) TeO₂-x P₂O₅, avec x = 10,20, 30 mol%. Le comportement du fer dans les verres fut étudié avec la RSE. Quelques verres furent cristallisés par traitement thermique. Les produits qui en résultent sont analysés dans le présent travail. II s'avère que le fer est très sensible à la structure du verre et peut ainsi servir de sonde. Avec l'augmentation du P₂O₅ le Fe et le Te se comportent essentiellement comme des modificateurs de réseau, par exemple pour 26 mol% P₂O₅. Des structures possibles du Fe(III) dans les verres du système TeO₂-P₂O₅ sont présentées. Strukturverhalten von Fe(III) in Gläsern des Systems TeO₂-P₂O₅. Es ist bekannt, daß Fe(III) in Gläsern sowohl als Netzwerkbildner (Vierer-Koordination) als auch als Netzwerkwandler (Sechser-Koordination) auftritt. Das Verhältnis der beiden Koordinationen hängt von der Fe₂O₃-Konzentration und der Zusammensetzung des Glases [1] ab. Die beiden Fe(III)-Strukturen können mit Hilfe der ESR nachgewiesen werden: Die Resonanzlinie bei g ≈ 4,2 steht Fe(III) in Vierer- und g ≈ 2 in Sechser-Koordination dar. In der vorangegangenen Arbeit [2] wurden Gläser des Systems TeO₂-P₂O₅ mit unterschiedlichen Fe₂O₃-Gehalten untersucht. Die Zusammensetzung dieser Gläser lautet: (100 - x ) TeO₂-x P₂O₅ mit x = 10, 20, 30 (Stoffmengengehalt in %). Das Verhalten des Eisens in den Gläsern wurde mit der ESR verfolgt. Einige dieser Gläser wurden durch eine Wärmebehandlung zur Kristallisation gebracht. Die erhaltenen Produkte werden in der vorliegenden Arbeit analysiert. Es zeigt sich, daß Eisen empfindlich auf die Glasstruktur reagiert und daher als Sonde dienen kann. Mit zunehmendem P₂O₅-Gehalt wirken Eisen und TeUur im wesentlichen als Netzwerkwandler, so z. B. bei einem Stoffmengengehalt (in %) von 26 P₂O₅. Mögliche Strukturen des Fe(III) in Gläsern des Systems TeO₂-P₂O₅ werden dargestellt.
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    Strukturuntersuchung von Eisen in TeO₂ - Me₂O(Me = Li, Na)- und TeO₂-P₂O₅-Gläsern mit der Elektronenspinresonanz (ESR)
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1980) Camara, Boubacar; Kozhukharov, Vladimir; Oel, Heribert J.
    TeO₂-Me₂O(Me = Li, Na)- und TeO₂-P₂O₅-Gläser mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und zusätzlich unterschiedlichen Fe₂O₃-Konzentrationen wurden mit der ESR untersucht. Beide Systeme sind gut geeignet, um die Systematik des Einbaus von Eisen in Oxidglas zu verfolgen. In Alkalitelluritglas tritt wegen des leicht deformierbaren TeO₂-Netzwerks und wegen der mittleren Feldstärke (1,0) des Tellurs das Fe(III) praktisch nur als Netzwerkbildner auf. Dafür wird auch nur die Resonanz g ≈ 4,2 beobachtet. Im System TeO₂-P₂O₅ liegen zwei Netzwerkbildner mit einer starken Feldstärke (2,0) des Phosphors vor. Durch Variation der Zusammensetzung dieses Systems wurden Gläser erhalten, mit denen eine Verschiebung der Fe(III)-Bildnerstruktur (g≈4,2) zur Fe(III)-Wandlerstruktur (g ≈ 2) leicht verfolgt werden kann. Durch das strukturelle Verhalten des Fe(III) kann auch der Charakter der Gläser erfaßt werden. So hat das Glas mit (Stoffmengengehalt in %) 90 TeO₂ und 10 P₂O₅ Telluritcharakter, das mit 80 TeO₂ und 20 P₂O₅ Telluritphosphatcharakter und das mit 70 TeO₂ und 30 P₂O₅ bereits Phosphatcharakter. Structure studies of iron in TeO₂-Me₂O(Me = Li, Na) and TeO₂-P₂O₅ glasses by electron spin resonance (ESR) TeO₂-Me₂O (with Me = Li, Na) and TeO₂-P₂O₅ glasses with varying composition and Fe₂O₃-content were examined by ESR. Both systems allow conveniently to follow the structure of iron in glass. In practice, owing to the deformation of the TeO₂-network and the moderate field strength of tellurium (1,0), Fe(III) enters the alkali tellurite glass only as network former. This explains why only the (g ≈ 4,2) resonance was observed. Two network formers are present in the TeO₂-P₂O₅ System with phosphorous exhibiting higher field strength (2,0). A series of glasses was obtained which allowed the introduction of iron, varying structurally from Fe(III) as a network former (with g ≈ 4,2) to Fe(III) as a modifier (g ≈ 2). By following the structural behavior of Fe(III) it is possible to determine the character of the glass. For example, a 90 TeO₂-10 P₂O₅ (amount of substance in %) glass shows a tellurite character, a 80 TeO₂-20 P₂O₅ glass has a tellurite phosphate character, while a 70 TeO₂-30 P₂O₅ glass already shows a phosphate character. Etude de la structure du fer dans des verres TeO₂-Me₂O(Me = Li, Na) et TeO₂-P₂O₅ par la resonance de spin electronique (ESR) Des verres TeO₂-Me₂O (Me = Li, Na) et TeO₂-P₂O₅ de compositions variables et contenant des concentrations différentes du Fe₂O₃ sont étudies à l'aide de la résonance de spin électronique (ESR). Les deux systèmes sont appropriés pour étudier la systématique structurale du fer dans les verres d'oxydes. Dans les verres alcalitellureux le Fe(III) se trouve pratiquement en tant que formateur seulement à cause de la déformation facile du réseau TeO₂ et aussi à cause de l'intensité du champ moyenne de tellure (1,0). De ce fait on observe dans ces verres seule la résonance g ≈ 4,2. Le système TeO₂-P₂O₅ lui contient deux formateurs de réseau, dont le phosphore avec son intensité de champ très forte (2,0). Par variation de la composition du système on obtient des verres permettant de suivre facilement la variation du Fe(III) de la structure de formateur (g ≈ 4,2) à la structure de modificateur (g ≈ 2). A l'aide du comportement structural du Fe(III) on peut déterminer le caractère des verres. C'est ainsi que le verre (quantité en %) 90 TeO₂-10 P₂O₅ est un verre de caractère tellureux, celui de 80 TeO₂-20 P₂O₅ un tellureux phosphate et celui de 70 TeO₂-30 P₂O₅ un verre de phosphate.
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    Untersuchung alter Gläser (Waldglas) auf Zusammenhang von Zusammensetzung, Farbe und Schmelzatmosphäre mit der Elektronenspektroskopie und der Elektronenspinresonanz (ESR
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1979) Sellner, Christiane; Oel, Heribert J.; Camara, Boubacar
    Mit spektroskopischen Methoden (UV-, VIS- und NIR-Spektroskopie) und der Elektronenspinresonanz (ESR) wurden Waldgläser des 16. und 17. Jh. untersucht, um einen Zusammenhang zwischen den beobachteten Farben und der damals verwendeten Schmelztechnik zu finden. An Hand von Modellgläsern ließ sich zeigen, daß allein durch die zwei in den damaligen Rohstoffen vorkommenden färbenden Elemente Eisen und Mangan die sehr große Farbpalette, wie man sie in den Waldgläsern wiederfindet, erzeugt werden konnte, wenn beim Schmelzen der Sauerstoffpartialdruck verändert wurde. Beide angewandten Meßmethoden ergänzen sich so, daß damit jeweils eine Seite des Eisen-Mangan-Redoxsystems erfaßt wird. Durch die Untersuchungen konnte der in den alten Waldglashütten beim Schmelzprozeß herrschende Sauerstoffpartialdruck auf ≈ 10¯⁴ bis ≈ 10¯⁷ bar abgeschätzt werden. Investigation of the relation between composition, colour and melting atmosphere in ancient glasses (forest glasses) by electron spectroscopy and electron spin resonance (ESR) Forest glasses of the 16th and 17th centuries have been investigated spectroscopically (UV, visible and near infrared) and by electron spin resonance to seek a relation between the observed colours and the then existing melting techniques. By using model glasses it has been shown that the very wide range of colours found in old glasses can be obtained from only two elements, iron and manganese, which are found in the raw materials, if the oxygen partial pressure is varied during melting. Both of the experimental methods provide information about one side of the iron-manganese redox system. From the data on old glasses it can be concluded that oxygen partial pressures of 10¯⁴ to 10¯⁷ bar were achieved in melting. Analyse de verres anciens (verres des bois) par spectroscopie électronique et résonance de spin électronique (RPE) Corrélation entre la composition, la couleur et l'atmosphère de fusion On a analysé des verres du XVIe et XVIIe siècle par des méthodes des spectroscopiques (UV, visible, proche infrarouge) et par résonance de spin électronique afin d'établir des corrélations entre les couleurs observées et les techniques de fusion employées à l'époque. On décrit des verres types pour démontrer que les seuls colorants présents dans les matières premières utilisées à l'époque, le fer et le manganèse, permettaient d'obtenir la vaste gamme de couleurs que l'on retrouve dans les verres des bois, à condition de faire varier la pression partielle d'oxygène pendant la fusion. Les deux méthodes de mesure se complètent de façon à permettre l'étude des deux éléments du système rédox fer-manganèse. Ces analyses ont permis d'évaluer la pression partielle d'oxygène dans les verreries anciennes à 10¯⁴ a 10¯⁷ bar.