La differenza chiave tra anatasio rutilo e brookite è che anatasio ha una cella unitaria tetragonale con quattro unità di TiO2 e il rutilo ha una cella unitaria tetragonale con due unità di TiO2, mentre la brookite ha una cella unitaria ortorombica con otto unità di TiO2.
Il biossido di titanio o TiO2 è un minerale importante che si trova naturalmente. Esistono quattro diverse strutture di minerali di biossido di titanio: anatasio, rutilo, brookite e akaogite.
Cos'è Anatase?
Anatase è una forma di TiO2 (biossido di titanio) che ha un colore da blu a giallo. Questo minerale ha un colore scuro per la presenza di impurità. Altrimenti, è incolore o bianco.
Figura 01: Anatase
L'anatasio si presenta con un sistema cristallino tetragonale, ma non assomiglia alla disposizione degli atomi di rutilo (hanno disposizioni diverse). L'anatasio è otticamente negativo (mentre il rutilo è otticamente positivo). Ha un aspetto metallico rispetto all'aspetto del rutilo. A volte, i produttori producono questo minerale come composto sintetico perché ha molte applicazioni nella produzione di semiconduttori. Es: il metodo sol-gel prevede la produzione di anatasi di tipo TiO2. Lì è coinvolta l'idrolisi del tetracloruro di titanio (TiCl4).
Cos'è il rutilo?
Rutile è un minerale che contiene principalmente TiO2 (biossido di titanio) con un colore rosso intenso. È la forma naturale più abbondante di biossido di titanio grazie alla sua elevata stabilità. Il rutilo ha polimorfismi come anatasio, brookite, ecc. Il rutilo si trova principalmente nelle rocce ignee e nelle rocce metamorfiche che si trovano in condizioni di alta temperatura e alta pressione.
Figura 02: Rutilo
Se si considera la struttura cristallina del rutilo, ha una cellula unitaria tetragonale composta da cationi di titanio e anioni ossigeno. I cationi di titanio (Ti+4) in queste cellule hanno un numero di coordinazione di 6. L'anione di ossigeno (O2-) ha il numero di coordinazione 3. Le proprietà più importanti del rutilo sono le seguenti:
- Alto indice di rifrazione alle lunghezze d'onda visibili
- Grande birifrangenza
- Alta dispersione
I tre usi principali del rutilo sono la produzione di ceramiche refrattarie, la produzione di pigmenti di biossido di titanio e la produzione di metallo di titanio. Inoltre, il rutilo finemente polverizzato è importante nella produzione di vernici, plastica e carta. Questo perché il rutilo finemente in polvere ha un colore bianco brillante. Inoltre, le particelle nao-TiO2 sono utilizzate nell'industria cosmetica perché queste particelle sono trasparenti alla luce visibile e possono assorbire la luce UV allo stesso tempo.
Cos'è Brookite?
Brookite è un tipo di TiO2 (biossido di titanio) che ha un colore rosso-marrone intenso. È la struttura ortorombica del biossido di titanio. Si trova in 4 strutture polimorfiche presenti in natura. Le strutture polimorfiche sono i minerali che hanno la stessa composizione ma strutture diverse. Tipicamente, la brookite è considerata un composto raro rispetto ad altre strutture polimorfiche. Ha anche un volume cellulare relativamente più grande. Le impurità più comuni in questo minerale sono ferro, tantalio e niobio.
Figura 03: Brookite
L'abito cristallino della brookite è tabulare e striato; a volte, può essere piramidale. La frattura di questo minerale è da subconchoidale a irregolare e la sostanza è generalmente fragile. La lucentezza di questo minerale può essere descritta come submetallica. Il colore della striatura minerale della brookite è bianco e può essere opaco o traslucido.
Qual è la differenza tra anatasio rutilo e brookite?
Il biossido di titanio o TiO2 è un minerale importante che si trova in natura. Esistono quattro diverse strutture di minerali di biossido di titanio: anatasio, rutilo, brookite e akaogite. Il differenza fondamentale tra anatasio rutilo e brookite è quello anatasio ha una cella unitaria tetragonale con quattro unità di TiO2 e il rutilo ha una cella unitaria tetragonale con due unità di TiO2, mentre la brookite ha una cella unitaria ortorombica con otto unità di TiO2.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra anatasio rutilo e brookite in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Anatase vs Rutile vs Brookite
Anatasio, rutilo e brookite sono tre diverse strutture di minerali di biossido di titanio. Il differenza fondamentale tra anatasio rutilo e brookite è quello anatasio ha una cella unitaria tetragonale con quattro unità di TiO2 e il rutilo ha una cella unitaria tetragonale con due unità di TiO2, mentre la brookite ha una cella unitaria ortorombica con otto unità di TiO2.
