materi kristalografi dan mineralogi
advertisement
BAB I KRISTALOGRAFI Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat geometri dari kristal terutama perkembangan, pertumbuhan, kenampakan bentuk luar, struktur dalam (internal) dan sifat-sifat fisis lainnya. Sifat Geometri, memberikan pengertian letak, panjang dan jumlah sumbu kristal yang menyusun suatu bentuk kristal tertentu dan jumlah serta bentuk luar yang membatasinya. Perkembangan dan pertumbuhan kenampakkan luar, bahwa disamping mempelajari bentuk-bentuk dasar yaitu suatu bidang pada situasi permukaan, juga mempelajari kombinasi antara satu bentuk kristal dengan bentuk kristal lainnya yang masih dalam satu sistem kristalografi, ataupun dalam arti kembaran dari kristal yang terbentuk kemudian. Struktur dalam, membicarakan susunan dan jumlah sumbu-sumbu kristal juga menghitung parameter dan parameter rasio. Sifat fisis kristal, sangat tergantung pada struktur (susunan atom-atomnya). Besar kecilnya kristal tidak mempengaruhi, yang penting bentuk dibatasi oleh bidangbidang kristal: sehingga akan dikenal 2 zat yaitu kristalin dan non kristalin. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard,2002). Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidangbidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan 1 1 yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter. Kimia Kristal Kristal merupakan susunan kimia antara dua atom akan terbentuk bilamana terjadi penurunan suatu energi potensial dari sistem ion atau molekul yang akan dihasilkan dengan penyusunan ulang elektron pada tingkat yang lebih rendah. Kristalografi dapat diartikan sebagai cabang dari ilmu geologi, kimia, fisika yang mempelajari bentuk luar kristal serta cara penggambarannya. Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, beberapa sifat-sifat mineral / kristal tergantung kepadanya. Sifat-sifat mineral/kristal tidak hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepada susunan meruang dari atom-atom penyusun dan ikatan antar atom-atom penyusun kristal / mineral. Komposisi kimia kerak bumi a. Kerak b. Mantel, dan c. Isi bumi Ketebalan kerak bumi di bawah kerak benua sekitar 36 km dan di bawah kerak samudra berkisar antara 10 sampai 13 km. Batas antara kerak dengan mantel dikenal dengan Mohorovicic discontinuity. Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan kristalografi sinar X telah mengembangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia dan struktur. Tujuannya adalah: 1).Untuk mengetahui hubungan antara susunan atom dan komposisi kimia dari suatu jenis kristal. 2).Dalam bidang geokimia tujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk memprediksi struktur kristal dari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan Perubahan energi yang dihasilkan oleh ikatan kimia yang terbentuk oleh dua macam ikatan yaitu ikatan elektrovalen dan ikatan kovalen. a.Isomorfisme 2 Isomorfisme adalah suatu substansi yang mempunyai rumus analog serta keamanan dari pada kristalografi dalam merefleksikan struktur dari dalamnya. b.Polimorfisme Polimorfisme adalah kemampuan unsur atom untuk membentuk lebih satu macam kristal. perbedaan dari sifat fisik kristal akan membentuk substansi polimerfic sebagai morfic, trimorficdan seharusnya. Polimorfisme menunjukan bahwa struktur kristal tidak hanya ditentukan oleh unsur kimia saja akan tetapi dapat disebabkan juga oleh unsur dari susunan atom yang dibangaun kristal. 1. Enantriotrop yaitu suatu proses timbal balik 2. Monotropisme yaitu merupakan suatu proses yang tidak timbal balik Contoh : Markasit menjadi pyrite c. Pseudomorfisme Mineral dapat mengalami perubahan mineral lain tanpa merubah ikatan kimianya proses ini dikenal sebagai proses pseudomorfisme. Pseudomorfisme ini terbagi menjadi dua yaitu : 1.Tidak terjadi perubahan unsur kimianya, akan tetapi terjadi perubahan sistem dari pada kristalografinya. 2.Unsur lama diganti unsur baru. Pseudomorfisme disebabkan mineral lama tidak stabil dalam lingkungan yang baru. Daya Ikat dalam Kristal Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat listrik di alam. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengansifat-sifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya ikat Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi termal yang lebih rendah. Ikatan kimia 3 dari suatu kristal dapat dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik, kovalen, logam dan van der Waals. Identifikasi Kristal. Untuk dapat mengelompokan Kristal kedalam tujuh sistem serta 32 kelas, maka dipanjang perlu untuk mengrtahui cara-cara penentuan dari sistem dan kelas kristal adalah : 1.Langkah-langkah dalam penentuan sistem kristal adalah : a. Ambil sampel kristal yang akan di diskripsikan. Perkiraan letak sumbu-sumbu simetri utama dengan mengingat bahwa sumbu vertikal c adalah sumbu yang terpendek atau terpanjang, kecuali sistem cubic. Tentukan konstanta Kristalografi, meliputi : besar sudut antara sumbu dan Axial Rationya. Kelompok kristal tersebut kedalam sistemnya berdasarkan konstanta Kristalografinya. b. Langkah dalam penentuan kelas kristal adalah : Ambil sampel kristal yang akan di diskripsikan Tentukan sistem kristalnya. Tentukan unsur-unsur simetrinya, meliputi : sumbu-sumbu simetri berikut nilai sumbunya dan bidang simetrinya serta pusat simetrinya.Tentukan kelas kristalnya berdasarkan pada ciri-ciri pemilikan simetri di atas, dengan cara menyusun. Bidang simetri Kristal Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetri horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri menengah adalah bidang simetri yang hanya 4 melalui satu sumbu kristal. Bidang simetri ini sering pula dikatakan sebagai bidang siemetri diagonal. Sumbu simetri Kristal Ada beberapa jenis sumbu kristal, yaitu : 1. Sumbu utama, yaitu sumbu yang mempengaruhi dalam penentuan sistemkristal terdiri dari sumbu a, b, dan sumbu c. 2. Sumbu miring adalah sumbu yang mempengaruhi dari penentuan sistem kristal yang terdiri dari dua macam : Sumbu diagonal yaitu sumbu yang menghubungkan/menyatukan sudutsudut kristal yang biasanya terletak antara sumbu a, sumbu b dan sumbu c. Sumbu oblique yaitu sumbu selain dari sumbu diagonal. 3. Sudut antara sumbu utama hal ini merupakan hal yang sangat penting dalam penentuan sistem dari kristal dimana sudut tersebut antara lain : α sudut antara sumbu b dan sumbu c β sudut antara sumbu a dan sumbu c γ sudut antara sumbu a dan sumbu b 4. Sumbu rotasi merupakan sumbu simetri apabila diputar akan menyatakan kenampakan yang sama dan sisi depan kristal, tetap tidak didapatkan kenampakan kombinasi interversi pembalikannya pada belakang sisi kristal tersebut. 5. Sumbu rotasi inversi merupakan sumbu simetri dan dapat menunjukan kenampakan kombinasi antara kenampakan ulang pada sisi depan kristal dengan kenampakan inversi/pembalikanya pada sisi yang lain. Jumlah kenampakan antara kenampakan ulang dengan kenampakan inversinya adalah nilai dari sumbu tersebut. 6. Sumbu Sekrup merupakan sumbu simetri sebagai dan bentuk kombinasi antara pemutaran dengan suatu pergeseran dimana selama pemutaran selain akan menunjukan kenampakan ulang disertai juga dengan pergeseran/translasi 5 Pusat simetri Kristal Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya. Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi termal yang lebih rendah. Ikatan kimia dari suatu kristal dapat dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik, kovalen, logam dan van der Waals. Sistem Kristalografi dibagi menjadi 7 sistem, dibawah ini akan diterangkan lebih lanjut tentang 4 sistem kristal yaitu sistem reguler, sistem tetragonal, sistem triklin, dan monoklin. I.1. Sistem Reguler Cubic = Isometric = Tesseral = Tessular) Ketentuan : Sumbu a = b = c Sudut α = β = γ = 90° Karena Sb a = Sb b = Sb c Disebut juga Sb a Cara Menggambar : a= ^ b- = 30° a:b:c=1:3:6 6 Penentuan Klas Simetri Sistem Reguler Menurut Herman Mauguin Bagian pertama : Menerangkan nilai sb a (SB a, b, c), mingkin bernilai 4 atau 2 dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu a tersebut. Bagian ini dinotasikan dengan : 4 2 , 4 , 4̅ , 𝑚 , 2 𝑚 Angka menunjukkan nilai sumbu dan huruf ‘,’ menunjukan adanya bidang simetri yang tegak lurus sumbu a tersebut. Bagian kedua : Menerangkan sumbu simetri bernilai 3. Apakah sumbu simetri yang bernilai itu, juga bernilai 6 atau hanya bernilai 3 saja. Maka bagian kedua selalu ditulis : 3 atau 3̅ Bagian ketiga : Menerangkan ada tidaknya sumbu simetri intermedite / diagonal bernilai 2 dan tidaknya bidang simetri diagonal yang tegak lurus terhadap sumbu diagonal tersebut. 2 Bagaian etiga dinotasikan dengan 𝑚 , 2, m atau tidak ada. Contoh : 4 2 - Klas Hexotahedral ......................................... 𝑚 3̅ 𝑚 --- 4 - KlasPentagonal Icositetrahedral .................... 4 3 2 --- 43 2 - Klas Hextetrahedral ....................................... 4̅ 3 m --- ̅4 3 m 2 - Klas Dyakisdodecahedral .............................. 𝑚 3̅ --- - Klas Tetratohedris .......................................... 2 3 --- 𝑚 2 𝑚 2 3̅ 𝑚 3̅ - 23 - 7 Contoh Bentuk-Bentuk Kristal Sistem Reguler Isometric Tetartoidal Diploidal Hextetrahedr al Gyroidal Hexocahedra l 4Fold - 6Fold - 3 6 yes - HermanMaugin Symbols (3) 23 2/m 3 4 3m 3 3 - 9 Yes 432 4/m 3 2/m AXES 23Fold Fold 3 4 3 4 3 4 6 6 4 4 Center Class Name (2) Planes System (1) I.2. Sistem Tetragonal (Quadratic) Ketentuan : Sb a = b ≠ c Sudut α = β = γ = 90° Karena Sb a = Sb b disebut juga Sb a Sb c bisa lebih panjang atau lebih pendek dari atau b. Sb c lebih panjang dari Sb a dan Sb b disebut bnetuk Columnar (Panjang), sumbu c lebih pendek dari sumbu a b disebut bnetuk stout (gemuk Cara Menggambar : a= ^ b- = 30° a:b:c=1:3:6 8 Penentuan Klas Simetri Sistem Tetragonal Menurut Herman Mauguin Bagian Pertama : Menerangkan nilai sumbu c, munkin bernilai 4 atau tidak bernilai dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu c. Bagian ini dinotasikan dengan : Bagian kedua : 4 𝑚 , 4 , 4̅ Menerangkan ada tidaknya nilai sumbu lateral dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu lateral tersebut. Bagian ini dinotasikan dengan : Bagian Ketiga : 2 𝑚 , 2 , m atau tidak ada Menerangkan ada tidaknya sumbu simtri imtermediet dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu intermediet tersebut. Bagian ini dinotasikan dengan : 2, 2, m atau tidak ada Contoh : 4 2 2 4 2 , , 2 1. Klas Ditetragonal bipyramidal ........ 𝑚, 𝑚, 𝑚 𝑚 𝑚 𝑚 2. Klas Tetragonal trapexohedral ....... 4 2 2 4 4 2 3. Klas Ditetragonal pryramidal .......... 4 m m 4 m m 4. Klas Tetragonal sclenohedral .......... 4̅ 2 m 4̅ 2 m 5. Klas Tetragonal bipyramidal ........... 4 4 - - 6. Klas Tetragonal pramdal ................. 4 4 - - 7. Klas Tetragonal bisphenoidal .......... 4̅ 4̅ - - 9 Tetragonal Class Name (2) AXES 23Fold Fold Dispheoidal 1 Pyramidal Dipyramidal Scalenohedra 3 l Ditetragonal pyramidal Trapezohedr 4 al Ditetragonal4 Dipyramidal Center System (1) Contoh Bentuk-Bentuk Kristal Sistem Tetragonal Planes HermanMaugin Symbols (3) 4Fold 1 1 - 6Fold - 1 2 yes - 4 4 4/m 4 2m - - 4 - 4mm 1 - - - 422 1 - 5 yes 4/m 2/m 2/m I.3. Sistem Triklin Ketentuan : Sumbu a ≠ b ≠ c Sudut α = γ = 90° β = 90° Semua Sb a, b, c saling berpotongan dan membuat sudut miring tidak sama besar. Sb a disebut Sb Brachy Sb b disebut Sb Macro Sb c disebut Sb Basal/Vertikal Cara Menggambar : a+ ^ b- = 45° b+ ^ c- = 80° 10 Penentuan Klas Simetri Sistem Triklin Menurut Herman Mauguin Sistem ini hanya mempunyai dua klas simetri, yaitu : 1. Memunyai titik simetri ............................. Klas pinacoidal 1̅ 2. Tidak Meempunyai unsur simetri ............ Klas asymmetric 1 Class Name (2) Triclinic Pedial Pinacoidal 23Fold Fold - 4Fold 6Fold - - - - Center AXES System (1) Planes Contoh Bentuk-Bentuk Kristal Sistem Triklin yes HermanMaugin Symbols (3) 1 1 I.4. Sistem Monoklin (Oblique = Monosymetric = Clonorhombic = Hemiprismatik Monoclonihedral) Ketentuan : Sumbu a ≠ b ≠ c Sudut α = γ = 90° β ≠ 90° Sb a diebut Sb Clino Sb b disebut Sb Ortho Sb c disebut Sb Basal/Vertikal Cara Menggambar : a+ ^ b- = 45° a : b : c sembarang Sb c adalah sumbu terpanjang Sb a adalah sumbu terpendek 11 Penentuan Klas Simetri Sistem Monoklin Menurut Herman Mauguin Hanya ada satu bagian, yaitu menerangkan nilai sumbu b dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu b tersebut. Contoh : 1. Klas prismatic......................................................... 2 𝑚 2. Klas Sphenoidal .................................................... 2 3. Klas domatik ......................................................... m Contoh Bentuk-Bnetuk Kristal Sistem Monoklin Class Name (2) Domatic Sphenoidal Prismatic 23Fold Fold 1 1 - 4Fold - 6Fold - Center Monoclinic System (1) HermanMaugin Symbols (3) Planes AXES 1 - m - - 1 yes 2 2/m 12 BAB II MINERALOGI FISIK Mineralogi adalah salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai mineral, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan, antara lain mempelajari sifat-sifat fisik dan kimia, cara terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaannya. Mineralogi terdiri dan kata mineral dan logos, dimana mengenai arti mineral mempunyai pengertian berlainan dan bahkan di kacaukan di kalangan awam. Wing diartikan sebagai bahan bukan ormanik (anorganik). Maka pengertian yang jelas dan batas mineral oleh beberapa ahli geologi perlu diketahui walaupun dan kenyataannya tidak ada satupun persesuaian umum untuk definisinya. Definisi mineral menurut beberapa ahli : L. G. Berry dan B. Mason, 1959 Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat didalam terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur. D.G.A. Whitten dan J.R.V. Brooks, 1972 Mineral adalah suatu bahan padat yang secara struktural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik. A.W.R. Potter dan H. Robinson, 1977 Mineral adalah suatu zat atau bahan yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu dalam batas-batas tertentu dan mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk dialam dan bukan hasil dari suatu kehidupan. 13 13 Batasan-batasan definisi mineral : 1. Suatu bahan alam Harus terjadi secara alamiah. Maka bahan atau zat yang dibuat oleh tenaga manusia atau di laboratorium tidak dapat disebut sebagai mineral. Walaupun kadang-kadang pembuatan suatu zat atau bahan di laboratorium akan mempunyai suatu bentuk kristal yang sangat sesuai bahkan sangat sulit dibedakan dengan kristal di alam, tetapi pembuatan zat tersebut tidak dapat disebut sebagai mineral. NaCI dibuat dialam disebut mineral Halite Dibuat di laboratorium disebut Natrium Chlorida. 2. Mempunyai sifat fisis dan kimia yang tetap : - Mineral mempunyai sifat fisis yaitu warna, kekerasan, kilap, perawakan kristal, gores, belahan dll. - Mineral mempunyai sifat kimiawi yang tetap diantaranya reaksi terhadap api oksidasi, api reduksi, pelentingan, pengarangan, dll. 3. Berupa unsur tunggal atau persenyawaan yang tetap : - Mineral merupakan unsur tunggal, misalnya Diamond (C), Graphyte (C) Native Silver (Ag), dll. - Mineral berupa senyawa kimia sederhana, misalnya Zircon (ZrSiO4), Cassiterite (SnO2). - Mineral dapat berupa senyawa kimia yang komplek. 4. Pada umumnya anorganik : batasan ini mengandung pengertian arti mineral yang lebih luas : - Mineral umum bukan sebagai suatu kehidupan tetapi ada beberapa mineral yang merupakan hasil kehidupan atau disebut juga mineral organik. Contoh : Amber, Coal, Asphalt, Mallite. 5. Homogen : mengandung batasan bahwa suatu mineral tidak dapat diuraikan menjadi senyawa lain yang Jebih sederhana oleh proses fisika. 14 6. Dapat berupa padat, cair dan gas. - Berupa zat padat : Quartz (SiO2), Barite (BaSO4) - Berupa zat cair : Air raksa (HgS), Air (H2O) Sifat-sifat fisik dari mineral : Warna (Colour) Perawakan kristal (Crystal habit) Kilap (Luster) Kekerasan (Hardness) Gores (Streak) Belahan (Cleavage) Pecahan (Fracture) Daya tahan terhadap pukulan (Tenacity) Berat jenis (Specific gravity) Rasa dan bau (Tasteand odour) Kemagnetan Derajat ketransparanan Nama mineral dan rumus kimia II.1. Warna (colour) Bila suatu permukaan mineral dikenal suatu cahaya, maka cahaya yang mengenai permukaan mineral tersebut sebagian akan diserap (arbsorpsi) dan sebagian dipantulkan (refleksi). 15 Warna penting untuk membedakan antara warna mineral akibat pengotoran dan warna asli yang berasal dari elemen-elemen pada mineral tersebut. Warna mineral yang tetap dan tertentu karena elemen-elemen utama pada mineral disebut dengan nama idochromatic. Misal : Sulfur warna kuning. Magnetite Hitam Pyrite warna kuning loyang Warna akibat adanya campuran atau pengotor dengan unsur-unsur lain, sehingga memberikan warna yang berubah-ubah tergantung dari pengotornya, disebut dengan nama allochromatic. Misal : Halite, warna dapat berubah-ubah Abu-abu Kuning Coklat gelap Merah muda Biru bervariasi Kwarsa tak berwarna, tetapi karena ada campuran/ pengotoran, warna berubah-ubah menjadi : Merah muda Coklat – hitam Violet Kehadiran kelompok ion asing yang dapat memberikan warna tertentu pada mineral disebut dengan nama chromophroses. Misal : ion Cu yang terkena proses hidrasi merupakan chromophroses dalam mineral Cu sekunder, maka akan memberikan warna hijau dan biru. Faktor yang dapat mempengaruhi warna : a. Komposisi kimia Chlorite - Hijau..............Cholor (greak) Albite - Putih...............Albus (latin) 16 Melanite - Hitam.............Melas Erythrite - Merah ...............Erythrite (greek) (greek) (sel darah merah) Rhodonite - Merah Jambu...Erythrite(greek) b. Struktur kristal dan ikatan atom Intan – tak berwarna – hexagonal Graphite – hitam – hexagonal c. Pengotoran dari mineral Mineral : Silica tak berwarna Jasper – merah Chalsedon – coklat hitam Agate – asap/putih II.2. Perawakan kristal (crystal habit) Apabila dalam pertumbuhannya tidak mengalami gangguan apapun, maka mineral akan mempunyai bentuk kristal yang sempurna. Mineral yang dijumpai sering bentuknya tidak berkembang sebagaimana mestinya, sehingga sulit untuk mengelompokkan mineral kedalam sistem kristalografi. Istilah perawakan kristal adalah bentuk khas mineral ditentukan oleh bidang yang membangunnya, termasuk bentuk dan ukuran relatif bidang-bidang tersebut. Perawakan kristal dipakai untuk penentuan jenis mineral walaupun perawakan bukan merupakan ciri tetap mineral. Contoh : mika selalu menunjukkan perawakan kristal yang mendaun (foilated). Perawakan kristal; dibedakan menjadi 3 golongan (Richard Peral, 1975) yaitu : A. Elongated habits (meniang/berserabut) Meniang (Columnar) Bentuk kristal prismatic yang menyerupai bentuk tiang. 17 Contoh : - Tourmaline - Pyrolusite - Wollastonite Menyerat (fibrous) Bentuk kristal yang menyerupai serat-serat kecil. Contoh : - Asbestos - Gypsum - Silimanite - Tremolite - Pyrophyllite Menjarum (acicular) : Bentuk kristal yang menyerupai jarum-jarum kecil. Contoh : - Natrolite - Glaucophane Menjaring (Reticulate) : Bentuk kristal yang kecil panjang yang tersusun menyerupai jaring Contoh : - Rutile - Cerussite Membenang (filliform) : Bentuk kristal kecil-kecil yang menyerupai benang. Contoh : - Silver Merabut (capillary) Bentuk kristal kecil-kecil yang menyerupai rambut. 18 Contoh : - Cuprite - Bysolite (variasi dari Actionalite) Mondok (stout, stubby, equant) : Bentuk kristal pendek, gemuk sering terdapat pada kristal-kristal dengan sumbu c lebih pendek dad sumbu yang lainnya. Contoh : - Zircon Membintang (stellated): Bentuk kristal yang tersusun menyerupai bintang Contoh: - Pirofilit Menjari (radiated) : Bentuk-bentuk kristal yang tersusun menyerupai bentuk jari-jari. Contoh : - Markasit - NatroHt B. Flattened habits (lembaran tipis) Membilah (bladed) : Bentuk kristal yang panjang dan tipis menyerupai bilah kayu, dengan perbandingan antara lebar dengan tebal sangat jauh Contah : - Kyanite - Glaucophane - Kalaverit Memapan (tabular) Bentuk kristal pipih menyerupai bentuk papan, dimana lebar dengan tebal tidak terlalu jauh. Contoh: - Barite - Hematite 19 - Hypersthene Membata (blocky) : Bentuk kristal tebal menyerupai bentuk bata, dengan perbandingan antara tebal dan lebar hampir sarna. Contoh: - Microline Mendaun (foliated) : Bentuk kristal pipih dengan melapis (lamellar) perlapisan yang mudah dikupas / dipisahkan. Contoh : - Mica - Talc - Chorite Memencar (divergent) Bentuk kristal yang tersusun menyerupai bentuk kipas terbuka. Contoh : - Gypsum - Millerite Membulu (plumose) : Bentuk kristal yang tersu5un membentuk tumpukan bulu. Contoh : - Mica C. Rounded habits (membutir) Mendada (mamilary) Bentuk kristal bulat-bulat menyerupai buh dada (breast like) Contoh : - Malachite - Opal - Hemimorphite Membulat (colloform): 20 Bentuk kristal yang menunjukkan permukaan yang bulat-bulat. Contoh: - Glauconite - Cobaltite - Bismuth - Geothite - Franklinite - Smallite Membulat jari (colloform radial) Membentuk kristal membulat dengan struktur dalam menyerupai bentuk jari. Contoh : Membutir (granular) Contoh : - Pyrolorphyte - Olivine - Niveolite - Anhydrite - Cryollite - Chromite - Cordirite - Sodalite - Cinabar - Alunite - Rhodochrosite Memisolit (pisolitic) Kelompok kristal lonjong sebesar kerikil, seperti kacang tanah. Contoh: - Opal (variasi Hyalite) - Gibbsite - Pisolitic Limestone Stalaktif (stalactitic) Bentuk kristal yang membulat dengan itologi gamping 21 Contoh : - Geothite Mengginjal (reniform) : Bentuk kristal menyerupai bentuk ginjal. Contoh : - Hematite II.3. Kilap (luster) Kilap ditimbulkan oleh cahaya yang dipantulkan dari permukaan sebuah mineral, yang erat hubungannya dengan sifat pemantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi). Intensitas kilap tergantung dari indeks bias dari mineral, yang apabila makin besar indeks bias mineral, makin besar pula jumlah cahaya yang dipantulkan. Nilai ekonomik mineral juga dapat ditentukan dari kilapnya contohnya batubara. Macam-macam kilap : a. Kilap logam (metallic luster) ialah mineral opag yang mempunyai indeks bias sama dengan 3 buah atau lebih. Contoh : galena, native metal. b. Kilap sub-metalik (sub metallic luster) ialah mineral yang mempunyai indeks bias antara 2, 6 sampai 3. contoh : cuprite (n = 2.85) c. Kilap bukan logam (non metallic luster) ialah mineral yang mempunyai warna terang dan dapat membiaskan, dengan indeks bias kurang dari gores dari mineral ini biasanya tak berwarna atau berwarna muda. 22 Macam-Macam Kilap bukan logam : 1. Kilap Kaca (Vitreous luster) Kilap yang ditimbulkan oteh permukaan kaca atau gelas. Contoh : - Quartz - Carbonates - Sulphates - Spinel - Silicates - Fluorite - Garnet - Leucite - Corondum - Halite yang segar 2. Kilap intan (adamantile luster) Kilap yang sangat cemerlang yang ditimbulkan oleh intan atau permata. Contoh : Diamond, Cassiterite, Sulfur, Sphalerite, zircon, Rutile 3. a. Kilap Lemak (greasy luster) Contoh : - Nepheline yang sudah teralterasi. - Halite yang sudah terkena udara. b. Kilap Lilin (waxy luster) Merupakan kilap seperti lilin yang khas Contoh : - Serpentine - Cerargyrenite Kilap dengan permukaan yang licin seperti berminyak atau kena lemak, akibat proses oksidasi. 4. Kilap Sutera (silky luster) Kilap seperti yang terdapat pada mineral-mineral yang parallel atau berserabut (parallel fibrous structure) 23 Contoh: - Asbestos - Selenite (Variasi gypsum) - Serpentine - Hematite 5. Kilap Mutiara (pearly luster) Kilap yang ditimbulkan oleh mineral transporant yang berbentuk lembaran dan menyerupai mutiara. Contoh : - Talc - Mica - Gypsum 6. Kilap Tanah (earthy luster) Kilap buram (dull luster) Kilap yang ditunjukkan oleh mineral yang porous dan sinar yang masuk tidak dippntulkan kembali. Contoh : - Kaoline - Diatoea - Montmorilonite - Pyrolusite - Chalk - variasi ochres Tidak sulit untuk rnembedakan antara kilap logam dengan kilap bukan logam, ` perbedaannya jelas sekali. Tetapi dalam membedakdn jenis -jenis kilap bukan logam akan sulit sekali. Padahal perbedaan inilah yang sangat penting dalam diskripsi mineral, karena dapat untuk menentukan jenis suatu mineral tertentu. 24 II.4. Kekerasan (hardness) Kekerasan mineral umumnya diartikan sebagai daya tahan mineral terhadap goresan (straching). Penentuan kekerasan relatif mineral ialah dengan jalan menggoreskan permukaan mineral yang rata pada mineral standart dari skala mohs yang sudah diketahui kekerasannya. Skala kekerasan relatif mineral dari mohs : talc Mg3Si4O10(OH)2 gypsum CaSO2 2H2O calcite CaCO3 fluorite CaF2 apatite Ca5(PO4)3F orthoclase K(AlSi3O8) quartz SiO2 topaz Al2SiO4(FOH)2 corundum Al2O3 diamond C Misal suatu mineral digores dengan calsite (H = 3) ternyata mineral itu tidak tergores, tetapi dapat tergores dengan fluorite (H = 4), maka mineral tersebut mempunyai kekerasan antara 3 dan 4. 25 Dapat pula penentuan kekerasan relatif mineral dengan mempergunakan alat sederhana yang terdapat disekitar kita. Misal : kuku jari manusia H = 2,5 kawat tembaga H=3 pecahan kaca H = 5,5 pisau baja H=6 kikir baja H = 6,5 lempeng baja H=7 Bilamana suatu mineral tidak tergores oleh kuku jari manusia tetapi oleh kawat tembaga, maka mineral tersebut mempunyai kekerasan antara 2,5 dan 3. II.5. Gores (streak) Gores adalah merupakan warna asli dari mineral apabila mineral tersebut ditumbuk sampai halus. Gores ini dapat lebih dipertanggungjawabkan stabil dan penting untuk membedakan dua mineral yang warnanya sama tetapi goresnya berbeda. Gores ini diperoleh dengan cara menggoreskan mineral pada permukaan keeping porselin, tetapi apabila mineral mempunyai kekerasan dari 6, maka dapat dicari dengan cara menumbuk sampai halus menjadi tepung. 26 Mineral yang warnanya terang biasanya mempunyai gores berwarna putih. Contoh : Quartz - putih/ tak berwarna Mineral bukan logam dan berwarna gelap akan memberikan gores yang lebih terang dari pada warna mineralnya sendiri. Contoh : Luecite - warna abu-abu dan gores putih Mineral yang mempunyai kilap metalik kadang-kadang mempunyai warna gores yang lebih gelap daripada warna mineralnya sendiri. Contoh : Pyrite - warna kuning dan gores hitam Pada beberapa mineral, warna dan gores sering menunjukkan warna yang sama. Contoh : Cinnabar - warna dan gores merah II.6. Belahan (cleavage) Apabila suatu mineral mendapat tekanan yang melampaui batas elastis dan plastisitasnya, maka pada akhirnya mineral akan pecah. Belahan mineral akan selalu sejajar dengan bidang permukaan kristal yang rata, karena belahan merupakan gambaran dari struktur dalam dari kristal. Belahan tersebut akan menghasikan kristal menjadi bagian-bagian kecil, yang setiap bagian kristal dibatasi oleh bidang yang rata. Berdasarkan dari kualitas permukaan bidang belahannya, belahan dapat dibagi menjadi : Sempurna (perfect) ialah apabila mineral mudah terbelah melalui arah belahannya yang merupakan bidang yang rata dan sukar pecah selain bidang belahannya. 27 Contoh : calcite Baik (good) ialah apabila mineral mudah terbelah melalui bidang belahannya yang rata, tetapi dapat juga terbelah memotong atau tidak melalui bidang belahannya. Contoh : feldspar Jelas (distinct) ialah apabila bidang belahan mineral dapat terlihat jelas, tetapi mineral tersebut sukar membelah melalui bidang belahannya dan tidak rata. Contoh : staurolite Tidak jelas (indistinct) ialah apabila arah belahan mineral masih terlihat, tetapi kemungkinan untuk membentuk belahan dan pecahan sama besar. Contoh : beryl Tidak sempurna (imperfect) ialah apabila mineral sudah tidak terlihat arah belahannya, dan mineral akan pecah dengan permukaan yang tidak rata. Contoh : apatite II.7. Pecahan (fracture) Apabila suatu mineralmendapatkan tekanan yang melampaui batas plastisitas dan elastisitasnya, maka mineral tersebut akan pecah. Choncoidal ialah pecahan mineral yang menyerupai pecahan botol atau kulit bawang. 28 Contoh : quartz Hacly ialah pecahan mineral seperti pecahan runcing-runcing tajam, serta kasar tak beraturan atau seperti bergerigi. Contoh : copper Even ialah pecahan mineral dengan permukaan bidang pecah kecil-kecil dengan ujung pecahan masih mendekati bidang dasar. Contoh : muscovite Uneven ialah pecahan mineral yang menunjukkan permukaan bidang pecahannya kasar dan tidak teratur. Contoh : calcite Splintery ialah pecahan mineral yang hancur seperti tanah. Contoh : kaoline I.8. Daya tahan terhadap pukulan (tenacity) Tenacity adalah suatu daya tahan mineral terhadap pemecahan, pembengkakan, penghancuran dan pemotongan. Macam-macam tenacity : brittle ialah apabila mineral mudah hancur menjadi tepung halus. Contoh : calcite sectile ialah apabila mineral mudah terpotong pisau dengan tidak berkurang menjadi tepung. Contoh : malleable ialah apabila mineral ditempa dengan palu akan menjadi pipih. Contoh : gypsum gold ductile ialah apabila mineral ditarik dapat bertambah panjang dan apabila dilepaskan maka mineral akan kembali seperti semula. Contoh : silver 29 flexible ialah apabila mineral dapat dilengkungkan kemana-mana dengan mudah. Contoh : olivine I.9. Berat jenis (Specific gravity) Berat jenis merupakan berat dari suatu zat yang terkandung didalam suatu mineral tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan cara uji sample di laboraturium terhadap mineral tertentu dengan cara mengukur kadar zat yang terkandung di dalam mineral tersebut. I.10. Kemagnetan Kemagnetan ini merupakan salah satu sifat yang dapat kita temui dalam beberapa,jenis mineral. Sifat kemagnetan ini terdiri dari tiga jenis, yaitu : 1. Paragmagnetik Apabila didalam tubuh mineral terkandung sebagian sifat kemagnetan (tidak menyeluruh). Contoh : Limonit (FeO2). 2. Diagmagnetik Apabila didalam tubuh suatu mineral sama sekali tidak terkandung sifat kemagnetan. Contoh : Batubara (C). 3. Magnetik Apabila seluruh bagian dari tubuh mineral mengandung sifat kemagnetan. Contoh : Hematite (Fe2O3). I.11. Derajat ketransparanan Merupakan salah satu parameter atau acuan untuk menentukan apakah mineral-mineral yang diamati memiliki unsur kristal didalamnya. 30 Derajat ketransparanan terdiri dari beberapa macam,diantaranya : Opaque Suatu mineral dikatakan opaque apabila mineral tersebut tidak memiliki system kristal,sehingga nampak gelap (tidak tembus pandang), Gelas Suatu mineral dikatakan gelas apabila mineral tersebut mempunyai system kristal, Sehingga bagian belakang dari mineral nampak jelas terlihat apabila dipandang dari bagian depan mineral (trasparan). Bentuk mineral dapat dikatakan kristalin, bila mineral tersebut mempunyai bidang kristal yang jelas dan disebut amorf, bila tidak mempunyai batasbatas kristal yang jelas. Mineral-mineral di alam jarang dijumpai dalam bentuk kristalin atau amorf yang ideal, karena kondisi pertumbuhannya yang biasanya terganggu oleh proses-proses yang lain. Srtruktur mineral dapat dibagi menjadi beberapa, yaitu: (a) Granular atau butiran: terdiri atas butiran-butiran mineral yang mempunyai dimensi sama, isometrik. (b) Struktur kolom, biasanya terdiri dari prisma yang panjang dan bentuknya ramping. Bila prisma tersebut memanjang dan halus, dikatakan mempunyai struktur _brus atau berserat. (c) Struktur lembaran atau lamelar, mempunyai kenampakan seperti lembaran. Struktur ini dibedakan menjadi: tabular, konsentris, dan foliasi. (d) Struktur imitasi, bila mineral menyerupai bentuk benda lain, seperti asikular,liformis,membilah,dll. Sifat dalam merupakan reaksi mineral terhadap gaya yang mengenainya, seperti penekanan, pemotongan, pembengkokan, pematahan, pemukulan atau penghancuran. Sifat dalam dapat dibagi menjadi: rapuh (brittle), dapat diiris (sectile), dapat dipintal (ductile), dapat ditempa (malleable), kenyal/lentur (elastic), dan fleksibel. 31 BAB III PENUTUP III. 1. Kesimpulan Berdasarkan dari apa yang telah penulis kemukakan dalam penulisan sebagai berikut : 1. Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat geometri dari kristal terutama perkembangan, pertumbuhan, kenampakan bentuk luar, struktur dalam (internal) dan sifat-sifat fisis lainnya. Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari tentang sifat-sifat geometri dari kristal terutama perkembangan, pertumbuhan, kenampakan bentuk luar, struktur dalam (internal) dan sifat-sifat fisis lainnya. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard, 2002). a. Sistem Reguler Cubic = Isometric = Tesseral = Tessular) Ketentuan : Sumbu a = b = c Sudut α = β = γ = 90° Karena Sb a = Sb b = Sb c Disebut juga Sb a Cara Menggambar : a= ^ b- = 30° a:b:c=1:3:6 32 32 b. Sistem Tetragonal (Quadratic) Ketentuan : Sb a = b ≠ c Sudut α = β = γ = 90° Karena Sb a = Sb b disebut juga Sb a Sb c bisa lebih panjang atau lebih pendek dari ata b. Sb c lebih panjang dari Sb a dan Sb b disebut bentuk Columnar (Panjang), sumbu c lebih pendek dari sumbu a b disebut bnetuk stout (gemuk Cara Menggambar : a= ^ b- = 30° a:b:c=1:3:6 c. Sistem Triklin Ketentuan : Sumbu a ≠ b ≠ c Sudut α = γ = 90° β = 90° Semua Sb a, b, c saling berpotongan dan membuat sudut miring tidak sama besar. 33 Sb a disebut Sb Brachy Sb b disebut Sb Macro Sb c disebut Sb Basal/Vertikal Cara Menggambar : a+ ^ b- = 45° b+ ^ c- = 80° d. Sistem Monoklin (Oblique = Monosymetric = Clonorhombic = Hemiprismatik Monoclonihedral) Ketentuan : Sumbu a ≠ b ≠ c Sudut α = γ = 90° β ≠ 90° Sb a diebut Sb Clino Sb b disebut Sb Ortho Sb c disebut Sb Basal/Vertikal Cara Menggambar : a+ ^ b- = 45° a : b : c sembarang Sb c adalah sumbu terpanjang Sb a adalah sumbu terpendek 34 2. Mineralogi adalah salah satu cabang imu geologi yang mempelajari tentang mineral, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan antara lain mempelajari sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, cara terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaannya. Mineralogi terdiri dan kata mineral dan logos, dimana mengenai arti mineral mempunyai pengertian berlainan dan bahkan di kacaukan di kalangan awam. Wing diartikan sebagai bahan bukan ormanik (anorganik). Maka pengertian yang jelas dan batas mineral oleh beberapa ahli geologi perlu diketahui walaupun dan kenyataannya tidak ada satupun persesuaian umum untuk definisinya. III. 2. Saran Apabila dalam penyusunan Laporan Akhir Praktikum Kristalografi Mineralogi ini terdapat suatu kekurangan, maka saya sebagai penulis menerima dengan besar hati apabila ada kritik, dan saran dari pembaca guna kesempurnaan dari Laporan Akhir ini . . 35
