Ključna razlika med anataznim rutilom in brukitom je, da ima anataz tetragonalno enotsko celico s štirimi TiO2 enotami, rutil pa tetragonalno enotsko celico z dvema TiO2 enotama, medtem ko ima brukit ortorombično enotsko celico z osmimi TiO2 enotami.
Titanijev dioksid ali TiO2 je pomemben mineral, ki se pojavlja v naravi. Obstajajo štiri različne strukture mineralov titanovega dioksida: anataz, rutil, brukit in akaogit.
Kaj je anataza?
Anataza je oblika TiO2 (titanovega dioksida), ki ima modro do rumeno barvo. Ta mineral ima temno barvo zaradi prisotnosti nečistoč. V nasprotnem primeru je brezbarven ali bel.
Slika 01: Anataza
Anataz se pojavlja s tetragonalnim kristalnim sistemom, vendar ne spominja na razporeditev atomov rutila (imajo drugačne razporeditve). Anataz je optično negativen (medtem ko je rutil optično pozitiven). V primerjavi z videzom rutila ima kovinski videz. Včasih proizvajalci proizvajajo ta mineral kot sintetično spojino, ker ima veliko aplikacij pri proizvodnji polprevodnikov. Primer: sol-gel metoda vključuje proizvodnjo anataze tipa TiO2. Pri tem gre za hidrolizo titanovega tetraklorida (TiCl4).
Kaj je rutil?
Rutil je mineral, ki vsebuje predvsem TiO2 (titanov dioksid) temno rdeče barve. Zaradi svoje visoke stabilnosti je najbolj razširjena naravna oblika titanovega dioksida. Rutil ima polimorfe, kot so anataz, brukit itd. Rutil se večinoma pojavlja v magmatskih kamninah in metamorfnih kamninah, ki so izpostavljene visokim temperaturam in visokim pritiskom.
Slika 02: Rutil
Če upoštevamo kristalno strukturo rutila, ima tetragonalno enotsko celico, sestavljeno iz titanovih kationov in kisikovih anionov. Titanovi kationi (Ti+4) v teh celicah imajo koordinacijsko število 6. Kisikov anion (O2-) ima koordinacijsko število 3. Najpomembnejše lastnosti rutila so naslednje:
- Visok lomni količnik pri vidnih valovnih dolžinah
- Velika dvolomnost
- Visoka disperzija
Tri glavne uporabe rutila so proizvodnja ognjevarne keramike, proizvodnja pigmentov titanovega dioksida in proizvodnja kovinskega titana. Poleg tega je fino zmlet rutil pomemben pri proizvodnji barv, plastike in papirja. To je zato, ker ima fino zmlet rutil briljantno belo barvo. Poleg tega se delci nao-TiO2 uporabljajo v kozmetični industriji, ker so ti delci prozorni za vidno svetlobo in lahko hkrati absorbirajo UV svetlobo.
Kaj je Brookite?
Brookite je vrsta TiO2 (titanov dioksid), ki ima temno rdeče-rjavo barvo. Je ortorombična struktura titanovega dioksida. Pojavlja se v 4 naravno prisotnih polimorfnih strukturah. Polimorfne strukture so minerali, ki imajo enako sestavo, vendar različne strukture. Brukit običajno velja za redko spojino v primerjavi z drugimi polimorfnimi strukturami. Ima tudi sorazmerno večjo prostornino celic. Najpogostejše nečistoče v tem mineralu so železo, tantal in niobij.
Slika 03: Brookite
Kristalni habitus brookita je ploščat in progast; včasih je lahko piramidasta. Zlom tega minerala je subkonhoidalen do nepravilen, snov pa je običajno krhka. Sijaj tega minerala lahko opišemo kot submetalnega. Mineralna barva brookita je bela in je lahko neprozorna ali prosojna.
Kakšna je razlika med anataznim rutilom in brukitom?
Titanijev dioksid ali TiO2 je pomemben mineral, ki se pojavlja v naravi. Obstajajo štiri različne strukture mineralov titanovega dioksida: anataz, rutil, brukit in akaoit. Ključna razlika med anataznim rutilom in brookitom je, da ima anataz tetragonalno enotsko celico s štirimi enotami TiO2, rutil pa ima tetragonalno enotsko celico z dvema enotama TiO2, medtem ko ima brukit ortorombično enotsko celico z osmimi enotami TiO2.
Spodnja infografika predstavlja razlike med anataznim rutilom in brukitom v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Anataz vs. Rutil vs. Brookite
Anataz, rutil in brukit so tri različne strukture mineralov titanovega dioksida. Ključna razlika med anataznim rutilom in brookitom je, da ima anataz tetragonalno enotsko celico s štirimi enotami TiO2, rutil pa ima tetragonalno enotsko celico z dvema enotama TiO2, medtem ko ima brukit ortorombično enotsko celico z osmimi enotami TiO2.
