Получившая широкое распространение молекулярная теория основана на предположении о том, что шлак состоит из электрически нейтральных молекул оксидов, которые можно расположить по химическим свойствам в следующий ряд:
Увеличение основных свойств оксидов
Увеличение кислотных свойств оксидов
Каждый из оксидов в приведенном ряду является кислотным по отношению к оксиду, расположенному справа, и основным по отношению к соседу слева. Кислотные и основные оксиды в шлаке могут реагировать между собой, образуя соли.
Активность оксида в шлаке определяется не общим его содержанием, а концентрацией свободного оксида, которая вычисляется по балансовому уравнению типа:
Если в результате взаимодействия кислотных и основных оксидов в шлаке свободными остаются основные оксиды, то шлак считается основным и, наоборот, наличие свободных кислотных оксидов делает шлак кислым.
На практике свойства шлака определяют по степени его основности, которая в простейшем случае двухкомпонентного шлака, состоящего из оксида кремния и оксида кальция.
В зависимости от основности шлак принято считать кислым (В меньше 0,8), нейтральным (В = 0,8... 1,2) и основным (В больше 1,2). В свою очередь, основные шлаки подразделяются на:
• шлаки пониженной основности, В= 1,3... 1,5,
• шлаки средней основности, В= 1,6...2,5,
• шлаки повышенной основности, В выше 2,5.
Величина, обратная основности, называется степенью кислотности.
Молекулярная теория позволяет описывать важнейшие химические реакции между шлакообразующими оксидами. Результаты расчетов, проведенных на основе молекулярной теории, хорошо согласуются с практическими данными, однако это совпадение можно рассматривать как чисто формальное, не выявляющее истинной физико-химической природы процессов. В металлургии и литейном производстве молекулярные представления о строении шлаков имеют широкое распространение, так как они были применены ранее ионных и позволили качественно объяснить ряд явлений, происходящих в плавильных печах.