Galvenā atšķirība starp rutila un anatāzes titāna dioksīdu ir tāda, ka rutila titāna dioksīdam ir tumši sarkana krāsa, turpretim anatāzes titāna dioksīdam ir bezkrāsains vai b alts.
Titāna dioksīds jeb TiO2 ir ļoti svarīgs minerāls, kam ir daudzas labvēlīgas īpašības, piemēram, titāna metāla ražošana, TiO2 nanodaļiņu iegūšana utt. divi galvenie titāna dioksīda veidi, rutila un anatāze) ir aplūkoti turpmāk.
Kas ir rutila titāna dioksīds?
Rutila titāna dioksīds jeb parasti rutils ir minerāls, kurā galvenokārt ir TiO2 ar tumši sarkanu izskatu. Tā ir visizplatītākā dabiski sastopamā titāna dioksīda forma tās augstās stabilitātes dēļ. Rutilam ir polimorfi, piemēram, anatāze, brookīts utt. Rutilam galvenokārt ir magmatiskos iežos un metamorfajos iežos, kas atrodas augstā temperatūrā un augsta spiediena apstākļos.
01. attēls: tumši sarkans rutils
Ņemot vērā rutila kristālisko struktūru, tam ir tetragonāla vienība, kas sastāv no titāna katjoniem un skābekļa anjoniem. Tur titāna katjoniem (Ti+4) šajās šūnās ir koordinācijas numurs 6. Skābekļa anjonam (O2-) ir koordinācijas numurs 3. Rutila svarīgākās īpašības ir šādas:
- Augsts refrakcijas indekss redzamos viļņu garumos
- Liels abpuslūzums
- Augsta dispersija
Trīs galvenie rutila lietojumi ir ugunsizturīgas keramikas ražošana, titāna dioksīda pigmentu ražošana un titāna metāla ražošana. Turklāt smalki pulverveida rutils ir svarīgs krāsu, plastmasas un papīra ražošanā. Tas ir tāpēc, ka smalki pulverveida rutilam ir izcili b alta krāsa. Turklāt nao-TiO2 daļiņas tiek izmantotas kosmētikas rūpniecībā, jo šīs daļiņas ir caurspīdīgas redzamajai gaismai un vienlaikus var absorbēt UV gaismu.
Kas ir anatāzes titāna dioksīds?
Anatāzes titāna dioksīds ir TiO forma 2, kas izskatās no dzeltenas līdz zilai krāsai. Šis minerāls dabā sastopams kā melna cieta viela. Šī tumšā krāsa ir saistīta ar piemaisījumu klātbūtni. Pretējā gadījumā tas ir bezkrāsains vai b alts.
2. attēls: anatāzes minerāls
Anatāze notiek ar tetragonālu kristālu sistēmu, bet tā nelīdzinās rutila atomu izvietojumam (tiem ir atšķirīgs izvietojums). Anatāze ir optiski negatīva (kamēr rutils ir optiski pozitīvs). Tam ir metālisks izskats, salīdzinot ar rutila izskatu. Dažreiz ražotāji ražo šo minerālu kā sintētisku savienojumu, jo tam ir daudz pielietojumu pusvadītāju ražošanā. Piemēram, sola-gēla metode ietver anatāzes tipa TiO2 ražošanu. Tur notiek titāna tetrahlorīda (TiCl4) hidrolīze.
Kāda ir atšķirība starp rutila un anatāzes titāna dioksīdu?
Rutils pret anatāzes titāna dioksīdu |
|
| Rutila titāna dioksīds jeb parasti rutils ir minerāls, kurā galvenokārt ir TiO2 ar tumši sarkanu izskatu. | Anatāzes titāna dioksīds ir TiO2 forma, kas izskatās no dzeltenas līdz zilai krāsai. |
| Krāsa | |
| Tam ir tumši sarkana krāsa, un smalki pulverveida rutilam ir izcili b alta krāsa. | Tam ir tumša krāsa, ja tajā ir piemaisījumi, bet tīrā forma ir bezkrāsaina vai b alta. |
| Optiskā darbība | |
| Rutils ir optiski pozitīvs. | Anatāze ir optiski negatīva. |
| Atgadījums | |
| Rutils ir dabā visizplatītākais titāna dioksīda veids. | Anatāze dabā ir mazāk sastopama, salīdzinot ar rutila. |
| UV absorbcija | |
| Rutila UV absorbcija ir augsta. | Anatāzes UV absorbcija ir zema. |
| Cietība | |
| Rutila cietība ir augsta. | Anatāze ir mazāk cieta. |
| Īpašais smagums | |
| Rutila īpatnējais svars ir augsts. | Anatāzes īpatnējais svars ir mazs. |
Kopsavilkums - rutils pret anatāzes titāna dioksīdu
Rutils un anatāze ir divi mineraloģiski termini, kas apzīmē divas galvenās dabā sastopamā titāna dioksīda formas. Atšķirība starp rutila un anatāzes titāna dioksīdu ir tāda, ka rutila titāna dioksīdam ir tumši sarkana krāsa, savukārt anatāzes titāna dioksīds ir bezkrāsains vai b alts.
