تفاوت اصلی بین روتیل آناتاز و بروکیت در این است که آناتاز دارای یک سلول واحد چهار ضلعی با چهار واحد TiO2 و روتیل دارای یک سلول واحد چهار ضلعی با دو واحد TiO2 است، در حالی که بروکیت دارای یک سلول واحد متعامد با هشت واحد TiO2 است.
دی اکسید تیتانیوم یا TiO2 یک ماده معدنی مهم است که به طور طبیعی وجود دارد. چهار ساختار مختلف از کانی های دی اکسید تیتانیوم وجود دارد: آناتاز، روتیل، بروکیت و آکائوگیت.
آناتاز چیست؟
آناتاز شکلی از TiO2 (دی اکسید تیتانیوم) است که رنگ آبی تا زرد دارد. این ماده معدنی به دلیل وجود ناخالصی رنگ تیره ای دارد. در غیر این صورت، بی رنگ یا سفید است.
شکل 01: آناتاز
آناتاز با یک سیستم کریستالی چهارضلعی رخ می دهد، اما شبیه آرایش اتم های روتیل نیست (آنها آرایش متفاوتی دارند). آناتاز از نظر نوری منفی است (در حالی که روتیل از نظر نوری مثبت است). در مقایسه با ظاهر روتیل ظاهری فلزی دارد. گاهی اوقات تولیدکنندگان این ماده معدنی را به عنوان یک ترکیب مصنوعی تولید می کنند زیرا کاربردهای زیادی در تولید نیمه هادی ها دارد. مثال: روش سل-ژل شامل تولید آناتاز نوع TiO2 است. در آنجا، هیدرولیز تتراکلرید تیتانیوم (TiCl4) دخیل است.
روتیل چیست؟
روتیل یک ماده معدنی است که عمدتاً دارای TiO2 (دی اکسید تیتانیوم) با رنگ قرمز تیره است. به دلیل پایداری بالا، فراوان ترین شکل طبیعی دی اکسید تیتانیوم است.روتیل دارای پلی‌مورف‌هایی مانند آناتاز، بروکیت و غیره است. روتیل عمدتاً در سنگ‌های آذرین و سنگ‌های دگرگونی که در دماهای بالا و شرایط فشار بالا هستند، وجود دارد.
شکل 02: روتیل
هنگامی که ساختار کریستالی روتیل را در نظر می گیریم، دارای یک سلول واحد چهارضلعی متشکل از کاتیون های تیتانیوم و آنیون های اکسیژن است. کاتیون های تیتانیوم (Ti+4) در این سلول ها دارای عدد هماهنگی 6 هستند. آنیون اکسیژن (O2-) دارای عدد هماهنگی 3 است. مهمترین خواص روتیل به شرح زیر است:
- ضریب شکست بالا در طول موجهای مرئی
- شکست دوگانه بزرگ
- پراکندگی بالا
سه کاربرد اصلی روتیل تولید سرامیک های نسوز، تولید رنگدانه های دی اکسید تیتانیوم و تولید فلز تیتانیوم است.علاوه بر این، روتیل ریز پودر شده در تولید رنگ، پلاستیک و کاغذ مهم است. به این دلیل که روتیل ریز پودر شده دارای رنگ سفید درخشان است. علاوه بر این، ذرات nao-TiO2 در صنایع آرایشی و بهداشتی استفاده می شوند زیرا این ذرات در برابر نور مرئی شفاف هستند و می توانند نور UV را همزمان جذب کنند.
بروکیت چیست؟
بروکیت نوعی TiO2 (دی اکسید تیتانیوم) است که دارای رنگ قرمز مایل به قهوه ای است. این ساختار اورتومبیک دی اکسید تیتانیوم است. این در 4 ساختار طبیعی چند شکلی رخ می دهد. ساختارهای چندشکل به کانی هایی گفته می شود که دارای ترکیب یکسان اما ساختار متفاوت هستند. به طور معمول، بروکیت یک ترکیب نادر در مقایسه با سایر ساختارهای چندشکلی در نظر گرفته می شود. همچنین حجم سلولی نسبتاً بیشتری دارد. رایج ترین ناخالصی های موجود در این ماده معدنی آهن، تانتالیم و نیوبیم هستند.
شکل 03: Brookite
عادت کریستالی بروکیت جدولی و مخطط است. گاهی اوقات، می تواند هرمی باشد. شکستگی این کانی به شکل زیر کنکوئید تا نامنظم است و ماده معمولا شکننده است. درخشش این کانی را می توان زیر فلزی توصیف کرد. رنگ رگه معدنی بروکیت سفید است و می تواند مات یا شفاف باشد.
تفاوت بین آناتاز روتیل و بروکیت چیست؟
دی اکسید تیتانیوم یا TiO2 یک ماده معدنی مهم است که به طور طبیعی وجود دارد. چهار ساختار مختلف از کانی های دی اکسید تیتانیوم وجود دارد: آناتاز، روتیل، بروکیت و آکائوگیت. تفاوت اصلی بین روتیل آناتاز و بروکیت در این است که آناتاز دارای یک سلول واحد چهار ضلعی با چهار واحد TiO2 و روتیل دارای یک سلول واحد چهار ضلعی با دو واحد TiO2 است، در حالی که بروکیت دارای یک سلول واحد ارتورومبیک با هشت واحد TiO2 است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین روتیل آناتاز و بروکیت را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می دهد.
خلاصه - Anatase vs Rutile vs Brookite
آناتاز، روتیل و بروکیت سه ساختار مختلف از کانی های دی اکسید تیتانیوم هستند. تفاوت اصلی بین روتیل آناتاز و بروکیت در این است که آناتاز دارای یک سلول واحد چهار ضلعی با چهار واحد TiO2 و روتیل دارای یک سلول واحد چهار ضلعی با دو واحد TiO2 است، در حالی که بروکیت دارای یک سلول واحد ارتورومبیک با هشت واحد TiO2 است.
