Η βασική διαφορά μεταξύ του ρουτιλίου ανατάσης και του βρουκίτη είναι ότι η ανατάση έχει μια τετραγωνική μονάδα κυψέλης με τέσσερις μονάδες TiO2 και το ρουτίλιο έχει μια τετραγωνική μονάδα κυψέλης με δύο μονάδες TiO2, ενώ ο μπρουκίτης έχει μια ορθορομβική μονάδα με οκτώ μονάδες TiO2..
Το διοξείδιο του τιτανίου ή TiO2 είναι ένα σημαντικό ορυκτό που υπάρχει φυσικά. Υπάρχουν τέσσερις διαφορετικές δομές ορυκτών διοξειδίου του τιτανίου: ανατάση, ρουτίλιο, βρουκίτης και ακαογίτης.
Τι είναι η ανατάση;
Η Ανατάση είναι μια μορφή TiO2 (διοξείδιο του τιτανίου) που έχει μπλε έως κίτρινο χρώμα. Αυτό το ορυκτό έχει σκούρο χρώμα λόγω της παρουσίας ακαθαρσιών. Διαφορετικά, είναι άχρωμο ή λευκό.
Εικόνα 01: Ανατάση
Η Ανατάση εμφανίζεται με ένα τετραγωνικό κρυσταλλικό σύστημα, αλλά δεν μοιάζει με τη διάταξη των ατόμων του ρουτιλίου (έχουν διαφορετική διάταξη). Η ανατάση είναι οπτικά αρνητική (ενώ το ρουτίλιο είναι οπτικά θετικό). Έχει μεταλλική εμφάνιση σε σύγκριση με την εμφάνιση του ρουτιλίου. Μερικές φορές, οι κατασκευαστές παράγουν αυτό το ορυκτό ως συνθετική ένωση επειδή έχει πολλές εφαρμογές στην παραγωγή ημιαγωγών. Π.χ.: η μέθοδος sol-gel περιλαμβάνει την παραγωγή ανατάσης τύπου TiO2. Εκεί, εμπλέκεται η υδρόλυση του τετραχλωριούχου τιτανίου (TiCl4).
Τι είναι το Rutile;
Ο ρουτίλιο είναι ένα ορυκτό που έχει κυρίως TiO2 (διοξείδιο του τιτανίου) με βαθύ κόκκινο χρώμα. Είναι η πιο άφθονη φυσική μορφή διοξειδίου του τιτανίου λόγω της υψηλής σταθερότητάς του. Το ρουτίλιο έχει πολύμορφα όπως ανατάση, βρουκίτη κ.λπ. Το ρουτίλιο εμφανίζεται κυρίως σε πυριγενή πετρώματα και μεταμορφωμένα πετρώματα που βρίσκονται σε υψηλές θερμοκρασίες και συνθήκες υψηλής πίεσης.
Εικόνα 02: Ρουτίλιο
Όταν εξετάζουμε την κρυσταλλική δομή του ρουτιλίου, έχει μια τετραγωνική μονάδα κυψέλης που αποτελείται από κατιόντα τιτανίου και ανιόντα οξυγόνου. Τα κατιόντα τιτανίου (Ti+4) σε αυτά τα κύτταρα έχουν αριθμό συντονισμού 6. Το ανιόν οξυγόνου (O2-) έχει αριθμό συντονισμού 3. Οι πιο σημαντικές ιδιότητες του ρουτιλίου είναι οι εξής:
- Υψηλός δείκτης διάθλασης σε ορατά μήκη κύματος
- Μεγάλη διπλή διάθλαση
- Υψηλή διασπορά
Οι τρεις κύριες χρήσεις του ρουτιλίου είναι η παραγωγή πυρίμαχων κεραμικών, η παραγωγή χρωστικών διοξειδίου του τιτανίου και η παραγωγή μετάλλου τιτανίου. Επιπλέον, το λεπτόκοκκο ρουτίλιο είναι σημαντικό για την παραγωγή χρωμάτων, πλαστικών και χαρτιού. Αυτό συμβαίνει επειδή το ρουτίλιο σε λεπτή σκόνη έχει λαμπερό λευκό χρώμα. Επιπλέον, τα σωματίδια nao-TiO2 χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία καλλυντικών επειδή αυτά τα σωματίδια είναι διαφανή στο ορατό φως και μπορούν να απορροφήσουν το υπεριώδες φως ταυτόχρονα.
Τι είναι το Brookite;
Το Το Brookite είναι ένας τύπος TiO2 (διοξείδιο του τιτανίου) που έχει βαθύ κόκκινο-καφέ χρώμα. Είναι η ορθορομβική δομή του διοξειδίου του τιτανίου. Εμφανίζεται σε 4 φυσικές πολυμορφικές δομές. Οι πολυμορφικές δομές είναι τα ορυκτά που έχουν την ίδια σύνθεση αλλά διαφορετικές δομές. Τυπικά, ο μπρουκίτης θεωρείται μια σπάνια ένωση σε σύγκριση με άλλες πολυμορφικές δομές. Έχει επίσης συγκριτικά μεγαλύτερο όγκο κυττάρων. Οι πιο κοινές ακαθαρσίες σε αυτό το ορυκτό είναι ο σίδηρος, το ταντάλιο και το νιόβιο.
Εικόνα 03: Brookite
Η κρυσταλλική συνήθεια του brookite είναι πίνακας και γραμμωτός. μερικές φορές, μπορεί να είναι πυραμιδοειδής. Το κάταγμα αυτού του ορυκτού είναι υποκογχοειδές έως ακανόνιστο και η ουσία είναι συνήθως εύθραυστη. Η λάμψη αυτού του ορυκτού μπορεί να περιγραφεί ως υπομεταλλική. Το χρώμα της ορυκτής ράβδου του brookite είναι λευκό και μπορεί να είναι αδιαφανές ή ημιδιαφανές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Anatase Rutile και Brookite;
Το διοξείδιο του τιτανίου ή TiO2 είναι ένα σημαντικό ορυκτό που υπάρχει φυσικά. Υπάρχουν τέσσερις διαφορετικές δομές ορυκτών διοξειδίου του τιτανίου: ανατάση, ρουτίλιο, βρουκίτης και ακαογίτης. Η βασική διαφορά μεταξύ του ρουτιλίου ανατάσης και του μπρουκίτη είναι ότι η ανατάση έχει ένα τετραγωνικό κύτταρο μονάδας με τέσσερις μονάδες TiO2 και το ρουτίλιο έχει ένα τετραγωνικό κελί μονάδας με δύο μονάδες TiO2, ενώ το brookite έχει μια ορθορομβική μονάδα με οκτώ μονάδες TiO2.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ ρουτιλίου ανατάσης και μπρουκίτη σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Anatase vs Rutile vs Brookite
Η ανατάση, το ρουτίλιο και ο βρουκίτης είναι τρεις διαφορετικές δομές ορυκτών διοξειδίου του τιτανίου. Η βασική διαφορά μεταξύ του ρουτιλίου ανατάσης και του μπρουκίτη είναι ότι η ανατάση έχει ένα τετραγωνικό κύτταρο μονάδας με τέσσερις μονάδες TiO2 και το ρουτίλιο έχει ένα τετραγωνικό κύτταρο μονάδας με δύο μονάδες TiO2, ενώ το μπρουκίτη έχει μια ορθορομβική μονάδα με οκτώ μονάδες TiO2.
