Anataz ve rutil, titanyum dioksitin (TiO₂) iki temel kristal formudur ve her biri farklı uygulamalar için uygun hale getiren farklı özelliklere sahiptir. İşte anataz titanyum dioksit ve rutil titanyum dioksit arasındaki temel farklar:
Kristal Yapı: Hem anataz hem de rutil tetragonal kristal yapılara sahiptir, ancak birim hücre düzenlemeleri farklıdır, bu da fiziksel özelliklerinde değişikliklere yol açar.
Kırılma İndisi: Rutil, anataza (yaklaşık 2.55) kıyasla daha yüksek bir kırılma indisine (yaklaşık 2.71) sahiptir. Bu daha yüksek kırılma indeksi rutilin üstün gizleme gücü ve opaklığına katkıda bulunarak daha beyaz ve parlak görünmesini sağlar.
Işık Emme ve Yansıtma: Rutil titanyum dioksit, ultraviyole (UV) ışığı anatazdan daha etkili bir şekilde emerek, boyalar ve kaplamalar gibi dış mekan uygulamalarında daha iyi UV koruması ve renk haslığı sağlar. Ayrıca görünür ışığı daha verimli bir şekilde yansıtarak opaklığını artırır.
Fotokatalitik Aktivite: Anataz daha yüksek fotokatalitik aktivitesi ile bilinir, yani ışığa maruz kaldığında kirleticileri ve organik maddeleri daha etkili bir şekilde parçalayabilir. Bu özellik, anatazı kendi kendini temizleyen yüzeyler, hava temizleme ve belirli antimikrobiyal uygulamalar için uygun hale getirir.
Termal Kararlılık: Rutil, anataza göre termal olarak daha kararlıdır. Isıtıldığında, anataz özelliklerini değiştirerek rutile dönüşebilir. Bu dönüşüm sıcaklığı tipik olarak 500°C'nin üzerindedir ancak belirli koşullara ve safsızlıkların varlığına bağlı olarak değişebilir.
Mekanik Özellikler: Rutil genellikle anatazdan daha sert ve aşınmaya karşı daha dayanıklıdır, bu da yüksek aşınma uygulamalarında dayanıklılığına katkıda bulunur.
Uygulama Odağı: Mükemmel hava direnci, yüksek opaklık ve renk kararlılığı nedeniyle rutil titanyum dioksit, dış ortamlara dayanması gereken dış kaplamalarda, otomotiv boyalarında ve plastiklerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Buna karşılık, güçlü fotokatalitik özellikleri ve iyi beyazlığı ile anataz, iç mekan boyalarında, baskı mürekkeplerinde, plastiklerde ve çevresel iyileştirme teknolojilerinde bir fotokatalist olarak uygulama alanı bulur.
Uygulamada, üreticiler belirli ürün gereksinimlerine uygun bir özellik dengesi elde etmek için anataz ve rutil formlarını karıştırabilirler. Ayrıca, sentez yöntemlerindeki gelişmeler, her iki formun en iyi yönlerini birleştiren tasarlanmış özelliklere sahip titanyum dioksitin oluşturulmasına izin vermektedir.
