Avainero rutiili- ja anataasititaanidioksidin välillä on, että rutiilititaanidioksidilla on syvän punainen väri, kun taas anataasititaanidioksidi on väritöntä tai valkoista.
Titaanidioksidi tai TiO2 on erittäin tärkeä mineraali, jolla on monia edullisia ominaisuuksia, kuten titaanimetallin tuotanto, TiO2-nanohiukkasten saamiseksi jne. kahta päätyyppiä titaanidioksidia, rutiilia ja anataasi) käsitellään alla.
Mikä on rutiilititaanidioksidi?
Rutiili titaanidioksidi tai tavallisesti rutiili on mineraali, jossa on pääasiassa TiO2 syvän punaisena. Se on runsain luonnossa esiintyvä titaanidioksidin muoto korkean stabiiliutensa ansiosta. Rutiililla on polymorfeja, kuten anataasi, brookiitti jne. Rutiilia esiintyy pääasiassa magmaisissa kivissä ja metamorfisissa kivissä, jotka ovat korkeissa lämpötiloissa ja korkeapaineisissa olosuhteissa.
Kuva 01: Tummanpunainen rutiili
Kun rutiilin kiderakennetta tarkastellaan, siinä on tetragonaalinen yksikkökenno, joka koostuu titaanikationeista ja happianioneista. Siellä näiden solujen 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, titaanidioksidipigmenttien 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 on anataasititaanidioksidi?
Anataasi-titaanidioksidi on eräs TiO2 muoto, jonka väri vaihtelee keltaisesta siniseen. Tämä mineraali esiintyy luonnossa mustana kiinteänä aineena. Tämä tumma väri johtuu epäpuhtauksien läsnäolosta. Muuten se on väritön tai valkoinen.
Kuva 02: Anataasimineraali
Anataasi esiintyy tetragonaalisessa kidejärjestelmässä, mutta se ei muistuta rutiilin atomien järjestystä (niillä on erilainen järjestely). 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 titaanitetrakloridin (TiCl4) hydrolyysi sisältää.
Mitä eroa on rutiililla ja anataasititaanidioksidilla?
Rutili vs anataasititaanidioksidi |
|
| Rutiilititaanidioksidi tai yleisesti rutiili on mineraali, jossa on pääasiassa TiO2 ja ulkonäkö on syvän punainen. | Anataasi-titaanidioksidi on eräänlainen TiO2, jonka väri vaihtelee keltaisesta siniseen. |
| Väri | |
| Sillä on syvän punainen väri ja hienoksi jauhetun rutiilin väri on loistava valkoinen. | Siellä on tumma väri epäpuhtauksien esiintyessä, mutta puhdas muoto on väritön tai valkoinen. |
| Optinen toiminta | |
| Rutili on optisesti positiivinen. | Anataasi on optisesti negatiivinen. |
| Tapahtuma | |
| Rutili on titaanidioksidin yleisin muoto luonnossa. | Anataasi on vähemmän runsas luonnossa verrattuna rutiiliin. |
| UV-absorptio | |
| Rutiilin UV-absorptio on korkea. | Anataasin UV-absorptio on alhainen. |
| Kovuus | |
| Rutiilin kovuus on korkea. | Anataasi on vähemmän kova. |
| Ominaispaino | |
| Rutiilin ominaispaino on korkea. | Anataasin ominaispaino on pieni. |
Yhteenveto – rutiili vs anataasititaanidioksidi
Rutili ja anataasi ovat kaksi mineralogista termiä, jotka antavat luonnossa esiintyvän titaanidioksidin kaksi päämuotoa. Ero rutiili- ja anataasititaanidioksidin välillä on se, että rutiilititaanidioksidilla on syvän punainen väri, kun taas anataasititaanidioksidi on väritöntä tai valkoista.
