Rutile
ரூட்டைல் என்பது டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு (TiO2) கொண்ட ஒரு ஆக்சைடு கனிமமாகும், இது TiO2 இன் மிகவும் பொதுவான இயற்கை வடிவமாகும். அனடேஸ், அகோகைட் மற்றும் ப்ரூக்கைட் உள்ளிட்ட டையோ 2 இன் அரிதான பாலிமார்ப்கள் அறியப்படுகின்றன. எந்தவொரு அறியப்பட்ட படிகத்தின் புலப்படும் அலைநீளங்களில் ரூட்டைல் மிக உயர்ந்த ஒளிவிலகல் குறியீடுகளில் ஒன்றாகும், மேலும் குறிப்பாக பெரிய பைர்ஃபிரைன்ஜென்ஸ் மற்றும் அதிக சிதறலையும் வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த பண்புகள் காரணமாக, சில ஒளியியல் கூறுகளின் உற்பத்திக்கு, குறிப்பாக துருவமுனைப்பு ஒளியியல், சுமார் 4.5 மைக்ரோமீட்டர் வரை நீண்ட புலப்படும் மற்றும் அகச்சிவப்பு அலைநீளங்களுக்கு இது பயனுள்ளதாக இருக்கும். இயற்கை ரூட்டைலில் 10 சதவீதம் வரை இரும்பு மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க அளவு நியோபியம் மற்றும் டாண்டலம் இருக்கலாம். ரூட்டைல் அதன் பெயரை லத்தீன் ('சிவப்பு') என்பதிலிருந்து பெறுகிறது, இது பரவும் ஒளியால் பார்க்கும்போது சில மாதிரிகளில் காணப்படும் ஆழமான சிவப்பு நிறத்தைக் குறிக்கிறது. ரூட்டைல் முதன்முதலில் 1803 ஆம் ஆண்டில் ஆபிரகாம் கோட்லோப் வெர்னர் என்பவரால் மாட்ரிட் (ஸ்பெயின்), ஹோர்காஜுவேலோ டி லா சியர்ராவில் பெறப்பட்ட மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தி விவரிக்கப்பட்டது, இதன் விளைவாக இது வகை இருப்பிடமாகும். உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த உருமாற்ற பாறைகள் மற்றும் தீப்பிழம்பு பாறைகளில் நிகழும் ரூட்டைல் ஒரு பொதுவான துணை கனிமமாகும். வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக, ரூட்டைல் என்பது அனைத்து வெப்பநிலைகளிலும் TiO2 இன் மிகவும் நிலையான பாலிமார்பாகும், இது அனடேஸ் அல்லது புரூகைட்டின் மெட்டாஸ்டபிள் கட்டங்களை விட குறைந்த மொத்த இலவச ஆற்றலை வெளிப்படுத்துகிறது. இதன் விளைவாக, மெட்டாஸ்டபிள் TiO2 பாலிமார்ப்களை ரூட்டைலாக மாற்றுவது மாற்ற முடியாதது. மூன்று முக்கிய பாலிமார்ப்களில் மிகக் குறைந்த மூலக்கூறு அளவைக் கொண்டிருப்பதால், இது பொதுவாக பெரும்பாலான உயர் அழுத்த உருமாற்ற பாறைகளில் முதன்மை டைட்டானியம் தாங்கும் கட்டமாகும், முக்கியமாக கிரகணம். இக்னியஸ் சூழலுக்குள், ரூட்டைல் என்பது புளூட்டோனிக் இக்னியஸ் பாறைகளில் ஒரு பொதுவான துணை கனிமமாகும், இருப்பினும் இது எப்போதாவது எக்ஸ்ட்ரூசிவ் இக்னியஸ் பாறைகளிலும், குறிப்பாக ஆழமான கவச ஆதாரங்களைக் கொண்ட கிம்பர்லைட்டுகள் மற்றும் லாம்ப்ரோயிட்டுகள் போன்றவற்றிலும் காணப்படுகிறது. அனடேஸ் மற்றும் புரூக்கைட் ஆகியவை தீப்பிழம்பு சூழலில் காணப்படுகின்றன, குறிப்பாக புளூட்டோனிக் பாறைகள் குளிர்ச்சியடையும் போது ஆட்டோஜெனிக் மாற்றத்தின் தயாரிப்புகளாக; அனடேஸ் முதன்மை ரூட்டைலில் இருந்து பெறப்பட்ட பிளேசர் வைப்புகளிலும் காணப்படுகிறது. பெரிய மாதிரி படிகங்களின் நிகழ்வு பெக்மாடைட்டுகள், ஸ்கார்ன்கள் மற்றும் கிரானைட் கிரேசன்ஸில் மிகவும் பொதுவானது. ரூட்டைல் ஒரு துணை கனிமமாக சில மாற்றப்பட்ட இக்னியஸ் பாறைகளிலும், சில நைஸ் மற்றும் ஸ்கிஸ்டுகளிலும் காணப்படுகிறது. அசிகுலர் படிகங்களின் குழுக்களில் இது சுவிட்சர்லாந்தின் கிராபண்டனில் இருந்து குவார்ட்ஸில் ஊடுருவுவதைப் போல அடிக்கடி காணப்படுகிறது. 2005 ஆம் ஆண்டில் மேற்கு ஆப்பிரிக்காவில் உள்ள சியரா லியோன் குடியரசு உலகின் வருடாந்திர ரூட்டைல் விநியோகத்தில் 23 சதவீத உற்பத்தித் திறனைக் கொண்டிருந்தது, இது 2008 ஆம் ஆண்டில் சுமார் 30 சதவீதமாக உயர்ந்தது. படிக அமைப்பு ரூட்டைல் ஒரு நாற்கர அலகு கலத்தைக் கொண்டுள்ளது, அலகு செல் அளவுருக்கள் a = b = 4.584 Å, மற்றும் c = 2.953 Å. டைட்டானியம் நேர்மின் அயனிகள் 6 என்ற ஒருங்கிணைப்பு எண்ணைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது அவை 6 ஆக்ஸிஜன் அணுக்களின் எண்முகத்தால் சூழப்பட்டுள்ளன. ஆக்ஸிஜன் எதிர்மின் அயனிகள் 3 என்ற ஒருங்கிணைப்பு எண்ணைக் கொண்டுள்ளன, இதன் விளைவாக முக்கோண சமதள ஒருங்கிணைப்பு ஏற்படுகிறது. ரூட்டைல் அதன் எண்முகத்தை தொடர்ச்சியாகப் பார்க்கும்போது ஒரு திருகு அச்சையும் காட்டுகிறது. குறைக்கும் நிலைமைகளின் கீழ் உருவாகும்போது, டி 3 + மையங்களுடன் இணைந்து ஆக்ஸிஜன் காலியிடங்கள் ஏற்படலாம். ஹைட்ரஜன் இந்த இடைவெளிகளுக்குள் நுழைய முடியும், இது ஒரு தனிப்பட்ட காலியிட குடியிருப்பாளராக (ஹைட்ரஜன் அயனியாக இணைக்கப்படுகிறது) அல்லது அருகிலுள்ள ஆக்ஸிஜனுடன் ஒரு ஹைட்ராக்சைடு குழுவை உருவாக்குகிறது. ரூட்டைல் படிகங்கள் பொதுவாக அவற்றின் சி அச்சில், [001] திசையில் முன்னுரிமை நோக்குநிலையுடன் ஒரு பிரிஸ்மாடிக் அல்லது அசிகுலர் வளர்ச்சி பழக்கத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன. ரூட்டைலின் 110 அம்சங்கள் மிகக் குறைந்த மேற்பரப்பு இலவச ஆற்றலை வெளிப்படுத்துவதால் இந்த வளர்ச்சி பழக்கம் விரும்பப்படுகிறது, எனவே அவை வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக மிகவும் நிலையானவை. ரூட்டைலின் சி-அச்சு சார்ந்த வளர்ச்சி நானோரோட்கள், நானோ வயர்கள் மற்றும் இந்த கட்டத்தின் அசாதாரண தானிய வளர்ச்சி நிகழ்வுகளில் தெளிவாகத் தெரிகிறது. பயன்பாடு கடற்கரை மணலில் போதுமான அளவில், ரூட்டைல் கனமான தாதுக்கள் மற்றும் தாது வைப்புகளில் ஒரு முக்கிய அங்கமாக அமைகிறது. சுரங்கத் தொழிலாளர்கள் மதிப்புமிக்க தாதுக்களை பிரித்தெடுக்கிறார்கள்-எ. கா., ரூட்டைல், சிர்கான் மற்றும் இல்மெனைட். ரிஃப்ராக்டரி பீங்கான் உற்பத்தி, நிறமி மற்றும் டைட்டானியம் உலோக உற்பத்தி ஆகியவை ரூட்டைலின் முக்கிய பயன்பாடுகளாகும். மெல்லிய தூள் ரூட்டைல் ஒரு புத்திசாலித்தனமான வெள்ளை நிறமி மற்றும் வண்ணப்பூச்சுகள், பிளாஸ்டிக், காகிதம், உணவுகள் மற்றும் பிரகாசமான வெள்ளை நிறத்தை விரும்பும் பிற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு நிறமி உலகளவில் டைட்டானியத்தின் மிகப்பெரிய பயன்பாடாகும். ரூடிலின் நானோ அளவிலான துகள்கள் புலப்படும் ஒளிக்கு வெளிப்படையானவை, ஆனால் புற ஊதா கதிர்வீச்சை (சன்ஸ்கிரீன்) உறிஞ்சுவதில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். நானோ அளவிலான ரூட்டைல் துகள்களின் புற ஊதா உறிஞ்சுதல் மொத்த ரூட்டைலுடன் ஒப்பிடும்போது நீல நிறத்தில் மாற்றப்படுகிறது, இதனால் அதிக ஆற்றல் கொண்ட புற ஊதா ஒளி நானோ துகள்களால் உறிஞ்சப்படுகிறது. எனவே, புற ஊதா-தூண்டப்பட்ட தோல் சேதத்திலிருந்து பாதுகாக்க அவை சன்ஸ்கிரீன்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ரத்தினங்களில் இருக்கும் சிறிய ரூட்டைல் ஊசிகள் ஆஸ்டரிசம் எனப்படும் ஒளியியல் நிகழ்வுக்கு காரணமாகின்றன. ஆஸ்டீரியேட்டட் ரத்தினங்கள் "நட்சத்திர ரத்தினங்கள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. நட்சத்திர நீலமணிகள், நட்சத்திர மாணிக்கங்கள் மற்றும் பிற நட்சத்திர ரத்தினங்கள் மிகவும் விரும்பப்படுகின்றன மற்றும் பொதுவாக அவற்றின் சாதாரண சகாக்களை விட அதிக மதிப்புமிக்கவை. ரூட்டைல் பரவலாக ஒரு வெல்டிங் மின்முனை உறையாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது ZTR குறியீட்டின் ஒரு பகுதியாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அதிக வளிமண்டல வண்டல்களை வகைப்படுத்துகிறது. செமிகண்டக்டர் ரூட்டைல், ஒரு பெரிய பேண்ட்-கேப் செமிகண்டக்டராக, சமீபத்திய தசாப்தங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் நீர்த்த காந்தவியல் பயன்பாடுகளுக்கான செயல்பாட்டு ஆக்சைடு பயன்பாடுகளை நோக்கிய குறிப்பிடத்தக்க ஆராய்ச்சிக்கு உட்பட்டுள்ளது. ஆராய்ச்சி முயற்சிகள் பொதுவாக கனிம-வைப்பு பெறப்பட்ட பொருட்களை விட சிறிய அளவிலான செயற்கை ரூட்டைலைப் பயன்படுத்துகின்றன. செயற்கை ரூட்டைல் செயற்கை ரூட்டைல் முதன்முதலில் 1948 இல் தயாரிக்கப்பட்டது மற்றும் பல்வேறு பெயர்களில் விற்கப்படுகிறது. இது டைட்டானியம் தாது இல்மெனைட்டிலிருந்து பெச்சர் செயல்முறை மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படலாம். மிகவும் தூய்மையான செயற்கை ரூட்டைல் வெளிப்படையானது மற்றும் கிட்டத்தட்ட நிறமற்றது, சற்றே மஞ்சள் நிறத்தில், பெரிய துண்டுகளாக உள்ளது. செயற்கை ரூட்டைல் ஊக்கமருந்து மூலம் பல்வேறு வண்ணங்களில் தயாரிக்கப்படலாம். உயர் ஒளிவிலகல் குறியீடு ஒரு அடாமண்டைன் பளபளப்பையும் வலுவான ஒளிவிலகலையும் தருகிறது, இது வைரம் போன்ற தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. நிறமற்ற வைர மாற்றீடு "டைட்டானியா" என்று விற்கப்படுகிறது, இது இந்த ஆக்சைடின் பழங்கால இரசாயனப் பெயராகும். இருப்பினும், ரூட்டைல் நகைகளில் அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இது மிகவும் கடினமானது அல்ல (கீறல்-எதிர்ப்பு), மொஹ்ஸ் கடினத்தன்மை அளவில் சுமார் 6 மட்டுமே அளவிடப்படுகிறது. டைட்டானியம் டை ஆக்சைடின் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டில் வளர்ந்து வரும் ஆராய்ச்சி ஆர்வத்தின் விளைவாக, உடற்கூறியல் மற்றும் ரூட்டைல் கட்டங்களில் (அதே போல் இரண்டு கட்டங்களின் பைஃபாசிக் கலவைகள்), தூள் மற்றும் மெல்லிய படல வடிவத்தில் உள்ள ரூட்டைல் டையோ 2 பெரும்பாலும் ஆய்வக நிலைமைகளில் கனிம முன்னோடிகள் (பொதுவாக டிஐசிஎல் 4) அல்லது ஆர்கனோமெட்டாலிக் முன்னோடிகளைப் (பொதுவாக டைட்டானியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு போன்ற ஆல்காக்சைடுகள், டிடிஐபி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) பயன்படுத்தி கரைசல் அடிப்படையிலான வழிகள் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது. தொகுப்பு நிலைமைகளைப் பொறுத்து, படிகமாக்குவதற்கான முதல் கட்டம் மெட்டாஸ்டபிள் அனடேஸ் கட்டமாக இருக்கலாம், பின்னர் வெப்ப சிகிச்சையின் மூலம் சமநிலை ரூட்டைல் கட்டமாக மாற்றப்படலாம். மேம்பட்ட ஃபோட்டோ-ஜெனரேட்டட் சார்ஜ் கேரியர் பிரிப்பு, மாற்றப்பட்ட எலக்ட்ரானிக் பேண்ட் கட்டமைப்புகள் மற்றும் மேம்பட்ட மேற்பரப்பு வினைத்திறன் மூலம் மேம்பட்ட ஃபோட்டோ கேட்டலிஸ்டிக் செயல்பாட்டை வழங்க ரூட்டைலின் இயற்பியல் பண்புகள் பெரும்பாலும் டோபண்ட்களைப் பயன்படுத்தி மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன. கனிமங்களின் பட்டியலையும் பார்க்கவும் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் டைட்டானியம் தாதுக்கள் ஆக்சைடு தாதுக்கள் ரூட்டைல் குழு டெட்ராகோனல் தாதுக்கள் விண்வெளி குழுவில் உள்ள தாதுக்கள் 136 1803 இல் விவரிக்கப்பட்ட தாதுக்கள்