Avainero anataasirutiilin ja brookiitin välillä on se, että anataasissa on tetragonaalinen yksikkökenno, jossa on neljä TiO2-yksikköä, ja rutiilissa on tetragonaalinen yksikkökenno, jossa on kaksi TiO2-yksikköä, kun taas brookiitissa on ortorombinen yksikkökenno, jossa on kahdeksan TiO2-yksikköä.
Titaanidioksidi tai TiO2 on tärkeä mineraali, jota esiintyy luonnossa. Titaanidioksidimineraaleja on neljä eri rakennetta: anataasi, rutiili, brookiitti ja akaogiitti.
Mikä on Anatase?
Anataasi on TiO2:n (titaanidioksidin) muoto, jonka väri vaihtelee sinisestä keltaiseen. Tällä mineraalilla on tumma väri epäpuhtauksien läsnäolon vuoksi. Muuten se on väritön tai valkoinen.
Kuva 01: Anataasi
Anataasi esiintyy tetragonaalisessa kidejärjestelmässä, mutta se ei muistuta rutiilin atomien järjestystä (niillä on erilaiset järjestelyt). Anataasi on optisesti negatiivinen (kun taas rutiili on optisesti positiivinen). Sillä on metallinen ulkonäkö verrattuna rutiilin ulkonäköön. Joskus valmistajat tuottavat tätä mineraalia synteettisenä yhdisteenä, koska sillä on monia sovelluksia puolijohteiden valmistuksessa. Esim: sooli-geeli -menetelmään kuuluu anataasityypin TiO2 tuotanto. Siellä on mukana titaanitetrakloridin (TiCl4) hydrolyysi.
Mikä on rutiili?
Rutili on mineraali, jossa on pääasiassa syvän punaista TiO2:ta (titaanidioksidia). Se on runsain luonnossa esiintyvä titaanidioksidin muoto korkean stabiiliutensa ansiosta. Rutiililla on polymorfeja, kuten anataasi, brookiitti jne. Rutiilia esiintyy pääasiassa magmakivissä ja metamorfisissa kivissä, jotka ovat korkeissa lämpötiloissa ja korkeassa paineessa.
Kuva 02: Rutiili
Rutiilin kiderakennetta tarkasteltaessa siinä on tetragonaalinen yksikkökenno, joka koostuu titaanikationeista ja happianioneista. Näissä kennoissa olevien titaanikationien (Ti+4) koordinaatioluku on 6. Happianionin (O2-) koordinaationumero on 3. Rutiilin tärkeimmät ominaisuudet ovat seuraavat:
- Korkea taitekerroin näkyvillä aallonpituuksilla
- Suuri kahtaistaitteisuus
- Suuri hajonta
Rutiilin kolme pääkäyttöä ovat tulenkestävän keramiikan valmistus, titaanidioksidipigmenttien valmistus ja titaanimetallin valmistus. Lisäksi hienoksi jauhettu rutiili on tärkeä maalien, muovien ja paperin valmistuksessa. Tämä johtuu siitä, että hienoksi jauhetulla rutiililla on kirkkaan valkoinen väri. Lisäksi nao-TiO2-hiukkasia käytetään kosmetiikkateollisuudessa, koska nämä hiukkaset ovat läpinäkyviä näkyvälle valolle ja voivat absorboida UV-valoa samanaikaisesti.
Mikä Brookite on?
Brookite on eräänlainen TiO2 (titaanidioksidi), jonka väri on syvän punaruskea. Se on titaanidioksidin ortorombinen rakenne. Sitä esiintyy neljässä luonnossa esiintyvässä polymorfisessa rakenteessa. Polymorfiset rakenteet ovat mineraaleja, joilla on sama koostumus, mutta erilaiset rakenteet. Tyypillisesti brookiittia pidetään harvinaisena yhdisteenä verrattuna muihin polymorfisiin rakenteisiin. Sillä on myös verrattain suurempi solutilavuus. Tämän mineraalin yleisimmät epäpuhtaudet ovat rauta, tantaali ja niobium.
Kuva 03: Brookite
Brookitin kristallitottumus on taulukkomainen ja juovainen; joskus se voi olla pyramidin muotoinen. Tämän mineraalin murtuma on subconchoidal tai epäsäännöllinen, ja aine on yleensä hauras. Tämän mineraalin kiilto voidaan kuvata submetalliseksi. Brookitin mineraalijuovan väri on valkoinen, ja se voi olla läpinäkymätön tai läpikuultava.
Mitä eroa on Anatase Rutilen ja Brookiten välillä?
Titaanidioksidi tai TiO2 on tärkeä mineraali, jota esiintyy luonnossa. Titaanidioksidimineraaleja on neljä eri rakennetta: anataasi, rutiili, brookiitti ja akaogiitti. Keskeinen ero anataasirutiilin ja brookiitin välillä on se, että anataasissa on tetragonaalinen yksikkökenno, jossa on neljä TiO2-yksikköä, ja rutiilissa on tetragonaalinen yksikkökenno, jossa on kaksi TiO2-yksikköä, kun taas brookiitilla on ortorombinen yksikkökenno, jossa on kahdeksan TiO2-yksikköä.
Alla oleva infografiikka esittelee anataasirutiilin ja brookiitin väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Anatase vs Rutile vs Brookite
Anataasi, rutiili ja brookiitti ovat kolme erilaista titaanidioksidimineraalien rakennetta. Keskeinen ero anataasirutiilin ja brookiitin välillä on se, että anataasissa on tetragonaalinen yksikkökenno, jossa on neljä TiO2-yksikköä, ja rutiilissa on tetragonaalinen yksikkökenno, jossa on kaksi TiO2-yksikköä, kun taas brookiitilla on ortorombinen yksikkökenno, jossa on kahdeksan TiO2-yksikköä.
