روتیل یا روتایل یکی از مهم‌ترین کانی‌های اکسیدی تیتانیوم است و رایج‌ترین شکل طبیعی TiO₂ (دی‌اکسید تیتانیوم) به شمار می‌رود. این کانی منبع اصلی تیتانیوم در طبیعت است و اغلب به عنوان کانی فرعی در سنگ‌های آذرین، دگرگونی و رسوبی ظاهر می‌شود. نام روتیل از واژه لاتین «rutilus» به معنای قرمز-قهوه‌ای گرفته شده، زیرا بلورهای آن گاهی رنگ قرمز-قهوه‌ای دارند. روتیل معمولاً به شکل سوزنی، منشوری یا دوقلوهای زینو (knee-shaped twins) دیده می‌شود و در بسیاری از کانسارهای سنگین معدنی (heavy mineral sands) همراه با ایلمنیت و زیرکن یافت می‌گردد. این کانی پایدارترین پلی‌مورف TiO₂ است و در شرایط دما و فشار بالا تشکیل می‌شود.
جدول خواص فیزیکی و شیمیایی روتیل
| ویژگی | مقدار / توضیحات |
|---|---|
| فرمول شیمیایی | TiO₂ |
| سیستم تبلور | تتراگونال (گروه روتیل) |
| رنگ | قرمز خون، قهوه‌ای-قرمز، زرد-قهوه‌ای، خاکستری-سیاه، سیاه؛ گاهی آبی یا بنفش |
| جلا | آدامانتین تا نیمه‌فلزی یا زیرفلزی |
| سختی (مقیاس موس) | ۶ تا ۶٫۵ |
| وزن مخصوص | ۴٫۱۸ تا ۵٫۱۳ گرم بر سانتی‌متر مکعب (معمولاً ≈۴٫۲۳–۴٫۳۰) |
| شکستگی | ناهموار تا صدفی |
| کلیواژ | ضعیف یا نامشخص (در جهت {۱۱۰} خوب) |
| رنگ خط (Streak) | قهوه‌ای روشن تا قهوه‌ای تیره یا قرمز-قهوه‌ای |
| شفافیت | نیمه‌شفاف تا کدر؛ بلورهای خالص گاهی شفاف |
| درصد TiO₂ | حدود ۱۰۰٪ در نمونه خالص؛ اغلب حاوی Fe، Nb، Ta (تا ۱۰٪ آهن) |
| شاخص شکست | بسیار بالا (۲٫۶–۲٫۹)؛ باعث درخشش الماس‌مانند |
| خاصیت مغناطیسی | غیرمغناطیسی (مگر با آهن زیاد) |
روتیل اغلب ناخالصی‌هایی مانند آهن (تا ۱۰٪)، نیوبیوم، تانتال، وانادیوم و کروم دارد که رنگ و خواص آن را تغییر می‌دهد. این کانی در سنگ‌های دگرگونی فشار بالا (مانند اکلوژیت و گرانولیت)، سنگ‌های آذرین اولترامافیک و پگماتیت‌ها، و به صورت دانه‌های سنگین در رسوبات آبرفتی یافت می‌شود. روتیل مقاوم به هوازدگی است و در ماسه‌های معدنی سنگین (mineral sands) غنی می‌گردد.
کاربردهای روتیل
- پیگمنت سفید (TiO₂): اصلی‌ترین کاربرد؛ روتیل منبع طبیعی برای تولید دی‌اکسید تیتانیوم سفید (titanium white) در رنگ، پوشش‌ها، پلاستیک، کاغذ، لوازم آرایشی، خمیر دندان و ضدآفتاب است (به دلیل opacity بالا، UV-blocking و درخشش).
- تولید فلز تیتانیوم: پس از فرآوری به اسفنج تیتانیوم و سپس فلز تیتانیوم خالص برای صنایع هوافضا، پزشکی و شیمیایی.
- سرامیک و شیشه: به عنوان عامل رنگی یا اپاسیفایر در瓷، سرامیک و شیشه.
- سایر: در جواهرسازی (به دلیل درخشش بالا و شبیه الماس)، اپتیک (لنزهای پلاریزان)، نسوزها، و حتی مطالعات ژئوشیمی (ردیابی دما و فشار تشکیل سنگ‌ها با Zr در روتیل).
در ایران، روتیل عمدتاً به صورت کانی فرعی و دانه‌های سنگین در سنگ‌های دگرگونی و رسوبی یافت می‌شود؛ ذخایر عمده اقتصادی آن کمتر توسعه‌یافته و بیشتر همراه با ایلمنیت در برخی مناطق البرز، آذربایجان، یا کانسارهای بوکسیت (مانند گرده‌بردان یا مناطق شمالی) گزارش شده است. ایران ذخایر تیتانیوم قابل توجهی دارد اما تولید صنعتی TiO₂ بیشتر از ایلمنیت تأمین می‌شود و روتیل نقش کمکی دارد.
روتیل با سختی بالا، جلا آدامانتین و رنگ خط قهوه‌ای، آسان شناسایی می‌شود. اگر نمونه‌ای دارید، درخشش آن و شکل سوزنی یا دوقلو را بررسی کنید – اغلب شبیه سوزن‌های ریز در کوارتز یا دیگر کانی‌هاست. این کانی نه تنها منبع کلیدی تیتانیوم مدرن است، بلکه نشان‌دهنده شرایط فشار-دمای بالا در تاریخ زمین‌شناسی مناطق مختلف ایران به شمار می‌رود و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع پیشرفته دارد.