Sự khác biệt chính giữa anatase rutile và brookite là anatase có một ô đơn vị tứ giác với bốn đơn vị TiO2 và rutil có một ô đơn vị tứ giác với hai đơn vị TiO2, trong khi brookite có một ô đơn vị hình thoi với tám đơn vị TiO2.
Titanium dioxide hoặc TiO2 là một khoáng chất quan trọng có trong tự nhiên. Có bốn cấu trúc khác nhau của khoáng chất titanium dioxide: anatase, rutile, brookite và akaogite.
Anatase là gì?
Anatase là một dạng TiO2 (titanium dioxide) có màu từ xanh lam đến vàng. Khoáng chất này có màu sẫm do lẫn tạp chất. Nếu không, nó không màu hoặc trắng.
Hình 01: Anatase
Anatase xảy ra với một hệ thống tinh thể tứ giác, nhưng nó không giống với sự sắp xếp của các nguyên tử của rutil (chúng có cách sắp xếp khác nhau). Anatase là âm tính về mặt quang học (trong khi rutile là dương tính về mặt quang học). Nó có vẻ ngoài kim loại khi so sánh với bề ngoài của rutil. Đôi khi, các nhà sản xuất sản xuất khoáng chất này như một hợp chất tổng hợp vì nó có nhiều ứng dụng trong sản xuất chất bán dẫn. Ví dụ: phương pháp sol-gel liên quan đến việc sản xuất TiO2 loại anatase. Ở đó, quá trình thủy phân titan tetraclorua (TiCl4) được tham gia.
Rutile là gì?
Rutile là một khoáng chất chủ yếu có TiO2 (titanium dioxide) với màu đỏ đậm. Đây là dạng titan điôxít tự nhiên phong phú nhất do tính ổn định cao của nó. Rutile có các dạng đa hình như anatase, brookite, v.v. Rutile chủ yếu xuất hiện trong đá mácma và đá biến chất ở điều kiện nhiệt độ cao và áp suất cao.
Hình 02: Rutile
Khi xem xét cấu trúc tinh thể rutil, nó có một ô đơn vị tứ giác bao gồm các cation titan và anion oxy. Các cation titan (Ti + 4) trong các ô này có số phối trí là 6. Anion oxy (O2-) có số phối trí là 3. Các tính chất quan trọng nhất của rutil như sau:
- Chỉ số khúc xạ cao ở bước sóng nhìn thấy
- Lưỡng chiết lớn
- Độ phân tán cao
Ba ứng dụng chính của rutil là sản xuất gốm chịu lửa, sản xuất chất màu titan điôxít và sản xuất kim loại titan. Ngoài ra, rutil dạng bột mịn rất quan trọng trong sản xuất sơn, chất dẻo và giấy. Đó là vì rutil dạng bột mịn có màu trắng sáng. Hơn nữa, các hạt nao-TiO2 được sử dụng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm vì các hạt này trong suốt với ánh sáng nhìn thấy và có thể hấp thụ tia UV cùng lúc.
Brookite là gì?
Brookite là một loại TiO2 (titanium dioxide) có màu nâu đỏ đậm. Nó là cấu trúc trực thoi của titanium dioxide. Nó xuất hiện trong 4 cấu trúc đa hình tự nhiên. Cấu trúc đa hình là những khoáng vật có thành phần giống nhau nhưng cấu trúc khác nhau. Thông thường, brookite được coi là một hợp chất hiếm so với các cấu trúc đa hình khác. Nó cũng có thể tích ô tương đối lớn hơn. Các tạp chất phổ biến nhất trong khoáng chất này là sắt, tantali và niobi.
Hình 03: Brookite
Thói quen tinh thể của brookite là dạng bảng và có vân; đôi khi, nó có thể là hình chóp. Sự đứt gãy của khoáng chất này có tính chất liên kết phụ đến không đều, và chất này thường giòn. Ánh sáng của khoáng chất này có thể được mô tả như ánh kim loại. Màu sắc của vệt khoáng chất của brookite là màu trắng, và nó có thể đục hoặc trong mờ.
Sự khác biệt giữa Anatase Rutile và Brookite là gì?
Titanium dioxide hoặc TiO2 là một khoáng chất quan trọng có trong tự nhiên. Có bốn cấu trúc khác nhau của khoáng chất titanium dioxide: anatase, rutile, brookite và akaogite. Sự khác biệt cơ bản giữa anatase rutile và brookite là anatase có một ô đơn vị tứ giác với bốn đơn vị TiO2 và rutile có một ô đơn vị tứ giác với hai đơn vị TiO2, trong khi brookite có một ô đơn vị trực thoi với tám đơn vị TiO2.
Infographic dưới đây trình bày sự khác biệt giữa anatase rutile và brookite ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Anatase vs Rutile vs Brookite
Anatase, rutil và brookite là ba cấu trúc khác nhau của khoáng chất titanium dioxide. Sự khác biệt chính giữa anatase rutile và brookite là anatase có một ô đơn vị tứ giác với bốn đơn vị TiO2 và rutile có một ô đơn vị tứ giác với hai đơn vị TiO2, trong khi brookite có một ô đơn vị trực thoi với tám đơn vị TiO2.
