Unsur Bumi
advertisement
28/09/2012 2. Kalsifikasi 2. Kalsifikasi Î Di daratan benua yang curah hujannya rendah sehingga proses pencucian jarang terjadi Î Sering terjadi horizon kalsik Sering terjadi horizon kalsik Æ Æ merupakan tempat terkumpulnya kalsium karbonat (CaCO3) 3. Ferrallitisasi 3. Ferrallitisasi Î Di daerah tropika yang lembab udaranya Î Proses perubahan BI menjadi tanah yang mengandung kaolinit dan seskuioksida (Al2O3 dan Fe2O3) Î Menghasilkan tanah Menghasilkan tanah Latosol Latosol dan dan Laterit Laterit 4. Salinisasi ~ Di daerah kering (arid & semi arid) ~ Proses penimbunan garam2 dalam tanah, terutama NaCl di tanah bagian atas, karena adanya penguapan air tanah shg tertinggallah garam‐garam ~ Air laut mengalami interusif ke daratan tanpa ada pencucian i ~ Menghasilkan tanah alkali putih atau Solonchak yg memiliki horizon salik ~ Jika ion Na sangat banyak di daerah komplek lempung & humus Æ komplek teruraiÆ struktur tidak stabil Æ pH tinggi Æ menghasilkan tanah alkali hitam atau tanah Solonetz yg mempunyai horizon natrik 5. Solonisasi ~ Proses pencucian ~ Menghilangkan garam‐garam pada proses salinisasi sampai ke keadaan netral ~ Ion‐ion garam seluruhnya diganti ion hidrogen Æ reaksi asam ~ Menghasilkan tanah Solod INTERIOR STRUCTURE OF THE EARTH Unsur Bumi 8‐35 km crust % bobot dalam kerak O = 49.2 Si = 25.7 Al = 7.5 Fe = 4.7 Ca = 3.4 Na = 2.6 K = 2.4 Mg = 1.9 lainnya = 2.6 82.4% 12500 km dia 30 1 28/09/2012 Mineralogi Bahan Induk What is a mineral ? Suatu zat padat alami yang mempunyai struktur internal dan komposisi atom kimia eg QUARTZ, EMERALDS, ETC Mineral : ‐ naturally forming ‐ inorganic ‐ crystalline solid ‐ known chemical composition ‐ known physical properties 1. Mineral Primer: Mineral penyusun batuan dg ukuran debu/pasir (0,002 – 1,00 mm). Misal: feldspar, amfibol, piroksin, kuarsa dll., 2. Mineral Sekunder: Hasil pelapukan Mineral primer secara fisik, kimia & biologi membentuk koloid dg ukuran < 0 002 mm & bersifat aktif koloid dg ukuran < 0,002 mm & bersifat aktif. Misal: lempung kaolinit, montmorilonit, illit, mika & limonit, 3. Mineral Asesoria: Mineral yg tahan pelapukan & bergabung dg kuarsa atau campuran bermacam mineral. Ex. apatit, magnetit, zircon & pirit. Dari batuan sampai komponen tanah Golongan Mineral bukan Silikat: Oksida‐ oksida, hidroksida‐hidroksida, sulfat, klorida, karbonat dan fosfat dengan struktur yang sederhana Golongan Mineral Silikat: Mempunyai struktur yg komplek dg satuan utamanya (A) “silica‐ oksigen tetrahedron” 1 ion Si dikelilingi oleh 4 ion oksigen. Yang penting dalam struktur tetrahedron ini adalah penggantian ion Si oleh Al yang disebut “pergantian isomorfik” yg menyebabkan ketidakseimbangan muatan listrik yg akan mengikat Na, K, Mg & Fe. Satuan lain (B) adalah “alumunium hidrolsil octahedron” yg tersusun 1 ion A; dikelilingi oleh grup hidroksil (OH) Mineral sangat lambat hancur (kwarsa, muskovit) Mineral tahan lapuk (kwarsa) Mineral lambat hancur (feldspar, biotit) Sintesis liat silikat Mineral mudah hancur (augit, hornblende, kalsit) Hasil hancuran resisten (Fe, Al, dll) Mineral sangat mudah hancur (olivin) Bahan-bahan larut (ion-ion) Slide from UB Minerals : nutrient sources … Sulit dilapuk Mineral Olivin Hornblende Augit Biotit Apatit Anortit A d i Andesin Oligoklas Albit Garnet Orthoklas Muskovit Titanit Ilmenit Magnetit Zircon Kwarsa Utama Mg, Fe, Si Mg, Fe, Ca, Al, Si Ca, Mg, Al, Si K, Mg, Fe, Al, Si Ca, P, F Ca, Al, Si C Na, Ca, N Al Al, Si Na, Ca, Al, Si Na, Al, Si Ca, Mg, Fe, Al, Si K, Al, Si K, Al, Si Ca, Ti, Si Fe, Ti Fe Zr, Si Si Unsur yang terkandung Asesori Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Mo Ni, Co, Mn, Sc, Li, V, Zn, Cu, Ga Ni, Co, Mn, Sc, Li, V, Zn, Pb, Cu, Ga Rb, Ba, Ni, Co, Mn, Sc, Li, V, Zn, Cu, Ga Pb, Sr Sr, Cu, Ga, Mn S C Sr, Cu, G Ga, M Mn Cu, Ga Cu, Ga Mn, Cr, Ga Rb, Ba, Sr, Cu, Ga F, Rb, Ba, Sr, Ga, V V, Sr Co, Ni, Cr, V Zn, Co, Ni, Cr, V Hf 36 Slide from UB 2 28/09/2012 Struktur Dasar Short-hand Symbols Silicon hydroxyl or oxygen Oxygen oxygen aluminium or magnesium silicon 0.26 nm Silicon tetrahedron tet oct Short hand, Block notation 0.29 nm Aluminium Octahedron 37 Slide from UB Lembar Tetrahedral SILIKAT‐‐TETRAHEDRAL SILIKAT TERDIRI 1 ATOM Si DIKELILINGI 4 ATOM O Several tetrahedrons joined together form a tetrahedral sheet. OH‐ OH‐ OH‐ tetrahedron ALUMINIUM‐‐OKTAHEDRAL ALUMINIUM TERDIRI 1 ATOM Al DIKELILINGI 6 ATOM OH ATOM O H ATAU HIDROKSIL hexagonal hole OH‐ OH‐ OH‐ 40 Lembar Tetrahedral & Octahedral Kombinasi lempeng tetrahedral dan oktahedral menghasilkan: For simplicity, let’s represent silica tetrahedral sheet by: Liat 1:1 (1 tetra: 1 okta) Liat 2:1:1 (2 tetra: 1 okta: 1 okta) Liat 2:1 (2 tetra: 1 okta) Si and alumina octahedral sheet by: Al tet tet tet oct oct oct tet tet tet oct oct tet tet tet oct oct oct tet Kaolinit, haloysit 41 tet klorit Montmorilonit, vermikulit Slide from UB 3 28/09/2012 Different Clay Minerals Different Clay Minerals Different combinations of tetrahedral and octahedral sheets form different clay minerals: Different combinations of tetrahedral and octahedral sheets form different clay minerals: 1:1 Clay Mineral (e.g., kaolinite, halloysite): 2:1 Clay Mineral (e.g., montmorillonite, illite) 43 44 Kaolinite Kaolinite ¾ used in paints, paper and in pottery and pharmaceutical industries Al ¾ (OH)8Al4Si4O10 Si Typically 70‐100 Typically 70 100 layers Al 0.72 nm Si ¾ kaolinite family; hydrated and tubular structure Al joined by strong H‐bond ∴no easy separation Si Al Halloysite ¾ (OH)8Al4Si4O10.4H2O joined by oxygen sharing Si 46 Montmorillonite Montmorillonite ¾ disebut juga smectite; mengembang jika basah ¾ A highly reactive (expansive) clay Si ¾ (OH)4Al4Si8O20.nH2O Al swells on contact with water Si Bentonite Si ∴easily separated by water joined by weak van der Waal’s bond Al 0.96 nm high affinity to water Si ¾ montmorillonite family Si ¾ used as drilling mud, in slurry trench walls, stopping leaks Al Si 47 48 4 28/09/2012 Illite Others… Chlorite Si Al ¾ A 2:1:1 (???) mineral. Si joined by K+ ions Si Si fit into the hexagonal holes in Si‐sheet Al Al Al or Mg Vermiculite 0.96 nm Si ¾ montmorillonite family; 2 interlayers of water Si Attapulgite Al Si ¾ chain structure (no sheets); needle‐like appearance 49 50 Any Question? Silika Oksigen tetrahedron tunggal Silika Oksigen tetrahedron tunggal Al‐‐oktahedron (dioktahedron) Al Struktur Rantai Silika Oksigen tetrahedron Struktur Rantai Silika Oksigen tetrahedron O O Al Mg Mg‐‐oktahedron (trioktahedron) Mg Pic. By: Cahyo Proyogo 5
