La principale différence entre le rutile anatase et la brookite est que l'anatase a une cellule unitaire tétragonale avec quatre unités TiO2 et que le rutile a une cellule unitaire tétragonale avec deux unités TiO2, tandis que la brookite a une cellule unitaire orthorhombique avec huit unités TiO2.
Le dioxyde de titane ou TiO2 est un minéral important qui se produit naturellement. Il existe quatre structures différentes de minéraux de dioxyde de titane: anatase, rutile, brookite et akaogite.
Qu'est-ce qu'Anatase ?
Anatase est une forme de TiO2 (dioxyde de titane) qui a une couleur bleue à jaune. Ce minéral a une couleur foncée due à la présence d'impuretés. Sinon, il est incolore ou blanc.
Figure 01: Anatase
Anatase se produit avec un système cristallin tétragonal, mais il ne ressemble pas à l'arrangement des atomes de rutile (ils ont des arrangements différents). L'anatase est optiquement négative (alors que le rutile est optiquement positif). Il a un aspect métallique par rapport à l'apparence du rutile. Parfois, les fabricants produisent ce minéral sous forme de composé synthétique car il a de nombreuses applications dans la production de semi-conducteurs. Ex: la méthode sol-gel implique la production de TiO2 de type anatase. Là, l'hydrolyse du tétrachlorure de titane (TiCl4) est impliquée.
Qu'est-ce que le Rutile ?
Le rutile est un minéral qui contient principalement du TiO2 (dioxyde de titane) avec une couleur rouge foncé. C'est la forme naturelle de dioxyde de titane la plus abondante en raison de sa grande stabilité. Le rutile a des polymorphes tels que l'anatase, la brookite, etc. Le rutile est principalement présent dans les roches ignées et les roches métamorphiques qui se trouvent dans des conditions de haute température et de haute pression.
Figure 02: Rutile
Lorsque l'on considère la structure cristalline du rutile, il a une cellule unitaire tétragonale composée de cations de titane et d'anions d'oxygène. Les cations de titane (Ti+4) dans ces cellules ont un nombre de coordination de 6. L'anion oxygène (O2-) a le nombre de coordination 3. Les propriétés les plus importantes du rutile sont les suivantes:
- Indice de réfraction élevé aux longueurs d'onde visibles
- Grande biréfringence
- Haute dispersion
Les trois principales utilisations du rutile sont la production de céramiques réfractaires, la production de pigments de dioxyde de titane et la production de titane métallique. De plus, le rutile en poudre fine est important dans la production de peintures, de plastiques et de papier. C'est parce que le rutile en poudre fine a une couleur blanche brillante. De plus, les particules de nao-TiO2 sont utilisées dans l'industrie cosmétique car ces particules sont transparentes à la lumière visible et peuvent en même temps absorber la lumière UV.
Qu'est-ce que la Brookite ?
Brookite est un type de TiO2 (dioxyde de titane) qui a une couleur rouge-brun foncé. C'est la structure orthorhombique du dioxyde de titane. Il se produit dans 4 structures polymorphes naturelles. Les structures polymorphes sont les minéraux qui ont la même composition mais des structures différentes. En règle générale, la brookite est considérée comme un composé rare par rapport aux autres structures polymorphes. Il a également un volume cellulaire relativement plus important. Les impuretés les plus courantes dans ce minéral sont le fer, le tantale et le niobium.
Figure 03: Brookite
La forme cristalline de la brookite est tabulaire et striée; parfois, il peut être pyramidal. La fracture de ce minéral est sous-conchoïdale à irrégulière et la substance est généralement cassante. L'éclat de ce minéral peut être décrit comme submétallique. La couleur des stries minérales de la brookite est blanche et peut être opaque ou translucide.
Quelle est la différence entre le rutile anatase et la brookite ?
Le dioxyde de titane ou TiO2 est un minéral important qui se produit naturellement. Il existe quatre structures différentes de minéraux de dioxyde de titane: anatase, rutile, brookite et akaogite. le différence clé entre le rutile anatase et la brookite est que l'anatase a une cellule unitaire tétragonale avec quatre unités TiO2 et le rutile a une cellule unitaire tétragonale avec deux unités TiO2, tandis que la brookite a une cellule unitaire orthorhombique avec huit unités TiO2.
L'infographie ci-dessous présente les différences entre le rutile anatase et la brookite sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé – Anatase contre Rutile contre Brookite
Anatase, rutile et brookite sont trois structures différentes de minéraux de dioxyde de titane. La principale différence entre le rutile anatase et la brookite est que l'anatase a une cellule unitaire tétragonale avec quatre unités TiO2 et que le rutile a une cellule unitaire tétragonale avec deux unités TiO2, tandis que la brookite a une cellule unitaire orthorhombique avec huit unités TiO2.
