Tofauti kuu kati ya anatase rutile na brookite ni kwamba anatase ina yuniti ya tetragonal yenye vitengo vinne vya TiO2 na rutile ina yuniti ya tetragonal yenye uniti mbili za TiO2, ambapo brookite ina seli ya kitengo cha orthorhombic yenye vitengo nane vya TiO2.
Titanium dioxide au TiO2 ni madini muhimu ambayo hutokea kiasili. Kuna miundo minne tofauti ya madini ya titanium dioxide: anatase, rutile, brookite, na akaogite.
Anatase ni nini?
Anatase ni aina ya TiO2 (titanium dioxide) ambayo ina rangi ya bluu hadi njano. Madini haya yana rangi nyeusi kutokana na kuwepo kwa uchafu. Vinginevyo, haina rangi au nyeupe.
Kielelezo 01: Anatase
Anatase hutokea kwa mfumo wa fuwele ya tetragonal, lakini haifanani na mpangilio wa atomi za rutile (zina mpangilio tofauti). Anatase ni hasi (wakati rutile ni chanya). Ina sura ya metali ikilinganishwa na kuonekana kwa rutile. Wakati mwingine, wazalishaji huzalisha madini haya kama kiwanja cha syntetisk kwa sababu ina matumizi mengi katika kuzalisha semiconductors. Kwa mfano: njia ya sol-gel inahusisha utengenezaji wa aina ya anatase ya TiO2. Hapo, hidrolisisi ya tetrakloridi ya titanium (TiCl4) inahusika.
Rutile ni nini?
Rutile ni madini ambayo kimsingi yana TiO2 (titanium dioxide) yenye rangi nyekundu sana. Ni aina ya dioksidi ya titani inayopatikana kwa wingi zaidi kutokana na uthabiti wake wa hali ya juu. Rutile ina polimafi kama vile anatase, brookite, n.k. Rutile hutokea hasa katika miamba inayowaka moto na miamba ya metamorphic iliyo katika halijoto ya juu na hali ya shinikizo la juu.
Kielelezo 02: Rutile
Unapozingatia muundo wa fuwele wa rutile, ina seli ya tetragonal inayojumuisha kani za titani na anoni za oksijeni. Kesheni za titanium (Ti+4) katika seli hizi zina nambari ya uratibu ya 6. Anioni ya oksijeni (O2-) ina nambari ya uratibu 3. Sifa muhimu zaidi za rutile ni kama ifuatavyo:
- Kielezo cha juu cha kutofautisha katika urefu wa mawimbi unaoonekana
- Mzunguko mkubwa wa birefringence
- Mtawanyiko wa juu
Matumizi makuu matatu ya rutile ni kutengeneza keramik kinzani, kutoa rangi ya titan dioksidi, na kuzalisha titanium metali. Kwa kuongeza, rutile iliyokatwa vizuri ni muhimu katika kuzalisha rangi, plastiki, na karatasi. Hiyo ni kwa sababu rutile iliyokatwa vizuri ina rangi nyeupe inayong'aa. Zaidi ya hayo, chembechembe za nao-TiO2 hutumika katika tasnia ya vipodozi kwa sababu chembe hizi ni angavu kwa mwanga unaoonekana na zinaweza kunyonya mwanga wa UV kwa wakati mmoja.
Brookite ni nini?
Brookite ni aina ya TiO2 (titanium dioxide) ambayo ina rangi nyekundu-kahawia. Ni muundo wa orthorhombic wa dioksidi ya titan. Inatokea katika miundo 4 ya asili ya polymorphic. Miundo ya polymorphic ni madini ambayo yana muundo sawa lakini miundo tofauti. Kwa kawaida, brookite inachukuliwa kuwa kiwanja cha nadra ikilinganishwa na miundo mingine ya polymorphic. Pia ina kiasi kikubwa zaidi cha seli. Uchafu unaojulikana zaidi katika madini haya ni chuma, tantalum na niobium.
Kielelezo 03: Brookite
Tabia ya fuwele ya brookite ni ya jedwali na yenye mikanda; wakati mwingine, inaweza kuwa piramidi. Kuvunjika kwa madini haya ni subconchoidal hadi isiyo ya kawaida, na dutu hii kawaida ni brittle. Mng'aro wa madini haya unaweza kuelezewa kama submetallic. Rangi ya mfululizo wa madini ya brookite ni nyeupe, na inaweza kuwa giza au kung'aa.
Kuna tofauti gani kati ya Anatase Rutile na Brookite?
Titanium dioxide au TiO2 ni madini muhimu ambayo hutokea kiasili. Kuna miundo minne tofauti ya madini ya titanium dioxide: anatase, rutile, brookite, na akaogite. Tofauti kuu kati ya anatase rutile na brookite ni kwamba anatase ina yuniti ya tetragonal yenye vitengo vinne vya TiO2 na rutile ina yuniti ya tetragonal yenye vitengo viwili vya TiO2, ambapo brookite ina seli ya kitengo cha orthorhombic yenye vitengo nane vya TiO2.
Fografia iliyo hapa chini inawasilisha tofauti kati ya anatase rutile na brookite katika umbo la jedwali kwa ulinganishi wa ubavu.
Muhtasari – Anatase vs Rutile vs Brookite
Anatase, rutile, na brookite ni miundo mitatu tofauti ya madini ya titanium dioxide. Tofauti kuu kati ya anatase rutile na brookite ni kwamba anatase ina yuniti ya tetragonal yenye vitengo vinne vya TiO2 na rutile ina yuniti ya tetragonal yenye vitengo viwili vya TiO2, ambapo brookite ina seli ya kitengo cha orthorhombic yenye vitengo nane vya TiO2.
