Ključna razlika med rutilnim in anataznim titanovim dioksidom je, da je rutilni titanov dioksid temno rdeče barve, medtem ko je videz anataznega titanovega dioksida brezbarven ali bel.
Titanov dioksid ali TiO2 je zelo pomemben mineral, ki ima številne ugodne lastnosti, kot je proizvodnja kovinskega titana, pridobivanje nanodelcev TiO2 itd. Različne lastnosti spodaj sta obravnavani dve glavni vrsti titanovega dioksida, rutil in anataz.
Kaj je rutil titanov dioksid?
Rutil titanov dioksid ali navadno rutil je mineral, ki ima predvsem TiO2 temno rdečega videza. 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 01: Rutil temno rdeče barve
Če upoštevamo kristalno strukturo rutila, ima tetragonalno enotsko celico, sestavljeno iz titanovih kationov in kisikovih anionov. Tam imajo titanovi kationi (Ti+4) v teh celicah 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 za proizvodnjo ognjevarne keramike, za proizvodnjo pigmentov titanovega dioksida in za proizvodnjo 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 anataza titanov dioksid?
Anatazni titanov dioksid je oblika TiO2 ki ima videz rumene do modre barve. Ta mineral se v naravi pojavlja kot črna trdna snov. Ta temna barva je posledica prisotnosti nečistoč. V nasprotnem primeru je brezbarven ali bel.
Slika 02: Mineral anataza
Anataz se pojavlja s tetragonalnim kristalnim sistemom, vendar ne spominja na razporeditev atomov rutila (imajo drugačno razporeditev). 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: metoda sol-gel vključuje proizvodnjo anataze tipa TiO2 Tam vključuje hidrolizo titanovega tetraklorida (TiCl4).
Kakšna je razlika med rutilnim in anataznim titanovim dioksidom?
Rutil proti anataznemu titanovemu dioksidu |
|
| Rutil titanov dioksid ali navadno rutil je mineral, ki vsebuje predvsem TiO2 temno rdečega videza. | Anatazni titanov dioksid je oblika TiO2, ki ima videz rumene do modre barve. |
| Barva | |
| Ima globoko rdečo barvo, fino zmlet rutil pa ima briljantno belo barvo. | Če so prisotne nečistoče, je temne barve, čista oblika pa je brezbarvna ali bela. |
| Optična dejavnost | |
| Rutil je optično pozitiven. | Anataz je optično negativen. |
| Pojav | |
| Rutil je najpogostejša oblika titanovega dioksida v naravi. | Anataz je v naravi manj razširjen v primerjavi z rutilom. |
| UV absorpcija | |
| UV absorpcija rutila je visoka. | UV-absorpcija anataza je nizka. |
| trdota | |
| Trdnota rutila je visoka. | Anataza je manj trda. |
| Specifična teža | |
| Specifična teža rutila je visoka. | Specifična teža anataza je nizka. |
Povzetek – Rutil proti anataznemu titanovemu dioksidu
Rutil in anataz sta dva mineraloška izraza, ki podajata dve glavni obliki naravno prisotnega titanovega dioksida. Razlika med rutilnim in anataznim titanovim dioksidom je v tem, da je rutilni titanov dioksid temno rdeče barve, medtem ko je videz anataznega titanovega dioksida brezbarven ali bel.
