dasar ilmu tanah ciri mineral liat

MINERAL LIAT
Clay Mineral
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
LIAT
Partikel LIAT (Clay) adalah partikel tanah berbutir halus yang menggabungkan
satu atau lebih mineral liat dengan oksida logam dan bahan organik.
Deposit liat Geologi sebagian besar terdiri dari mineral phyllosilicate mengandung
jumlah variabel air terperangkap dalam struktur mineralnya.
Elektron mikroskop foto liat smektit - perbesaran 23.500
LIAT dibedakan dari lainnya tanah fine-grained oleh perbedaan ukuran dan mineralogi.
DEBU, yang merupakan PARTIKEL tanah berbutir halus yang tidak termasuk mineral
liat, cenderung memiliki ukuran partikel lebih besar dari liat, tetapi ada beberapa
tumpang tindih di kedua ukuran partikel dan sifat fisik lainnya, dan ada banyak deposito
alami yang meliputi debu dan liat.
Perbedaan antara ldebu dan liat bervariasi dengan disiplin ilmu. Ahli geologi dan
ilmuwan tanah biasanya mempertimbangkan pemisahan terjadi pada ukuran partikel 2
μM (partikel liat menjadi lebih halus daripada debu), sedimentologists sering
menggunakan 4-5 μm, dan ahli kimia koloid menggunakan 1 μM.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay
LIAT
Mineral liat biasanya terbentuk selama jangka waktu yang lama oleh pelapukan
batuan induk secara kimiawi bertahap, biasanya batuan silikat, dengan
konsentrasi rendah asam karbonat dan pelarut encer lainnya.
Pelarut ini, biasanya asam, bermigrasi melalui batuan yang lapuk setelah
pencucian dari lapisan atas batuan.
Selain proses pelapukan, beberapa mineral liat terbentuk oleh aktivitas
hidrotermal. Deposit liat dapat dibentuk di tempat sebagai deposit sisa dalam
tanah, tetapi deposit tebal biasanya terbentuk sebagai hasil dari proses
pengendapan sedimen sekunder setelah mereka terkikis dan diangkut dari
lokasi aslinya.
Deposit liat biasanya berhubungan dengan lingkungan pengendapan seperti
danau dan cekungan laut.
Liat primer, juga dikenal sebagai kaolin, terletak di lokasi pembentukannya.
Deposit liat sekunder telah dipindahkan oleh erosi dan gaya-gaya air dari
lokasi utama pembentukannya.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay
LIAT
Mineral liat adalah phyllosilicates aluminium hidro,
kadang-kadang dengan sejumlah besi, magnesium,
logam alkali, alkali-tanah, dan kation lain yang ditemukan
pada atau di dekat permukaannya.
Mineral liat terbentuk pada kondisi ada air dan sangat
penting untuk kehidupan, dan banyak teori abiogenesis
melibatkan liat ini.
Mineral liat ini berguna bagi manusia sejak zaman kuno
di bidang pertanian dan manufaktur.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_minerals
LIAT
Liat membentuk lembaran heksagonal datar mirip dengan mika. Mineral liat
adalah produk pelapukan umum (termasuk pelapukan mineral primer feldspar)
dan hasil alterasi hidrotermal suhu rendah. Mineral liat yang sangat umum pada
batuan sedimen berbutir halus seperti serpih, batulempung, batulanau dan batu
tulis dan metamorf berbutir halus dan phyllite.
Mineral liat biasanya berukuran butiran ultrafine (biasanya dianggap kurang
dari 2 mikrometer dalam ukuran klasifikasi ukuran partikel standar) dan
memerlukan teknik analisis khusus untuk identifikasinya.
Metode ini termasuk difraksi sinar-x, metode difraksi elektron, berbagai metode
spektroskopi seperti spektroskopi Mössbauer, spektroskopi inframerah, dan
SEM-EDS atau solusi mineralogi otomatis.
Metode ini dapat ditambah dengan mikroskop cahaya terpolarisasi, teknik
tradisional untuk menentukan lokasi kejadiannya atau hubungan petrologisnya.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_minerals
LIAT
Mineral liat dapat diklasifikasikan sebagai Tipe 1:1 atau Tipe 2:1,
ini berasal dari fakta bahwa mereka secara fundamental tersusun
atas lembaran silikat tetrahedral dan lembaran oktahedral
hidroksida .
Mineral liat tipe 1:1 terdiri dari satu lembar tetrahedral dan satu
lembar oktahedral , contohnya Kaolinit dan Serpentine .
Liat tipe 2:1 terdiri dari lembar oktahedral terjepit di antara dua
lembar tetrahedral , contohnya adalah Talk, Vermikulit dan
Montmorillonite .
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_minerals
Mineral Liat
Clay and organic matter in the soil
provide the negative absorptive sites or
Cation Exchange Capacity (CEC)
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Bahan Organik sbg sumber muatan negatif
1. Soil Humus - SOM
R-CO
+
<---> R-CO-O- + H+
OHor
O-
Ca++ or K+
This charge is pH dependent or as the pH increases
more OH- is available and therefore more CEC and
conversely acid soils have a lower CEC from OM.
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Liat sebagai sumber muatan negatif
Source 1:
1) broken
bonds at
edge of
clay mineral
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Source 2:
2) internal charge
not satisfied
because of ionic
substitution called
Isomorphous
Substitution
Al 3+ for Si 4+ or
Mg2+ for Al 3+ or
Zn2+ for Al3+
No substitution
Neutral
Zn++ for Al+++
-1 charge
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Mineral Liat Silicate
1. Aluminosilicates have a definite
crystalline structure. Formed by the
alteration of existing minerals or by
synthesis from elements.
2. < .002 mm in size (only seen with aid of
electron microscope)
3. Two basic kinds of clay minerals
1 : 1 and 2 : 1
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Unit-unit dasar penyusun Mineral Liat
Silicon - Oxygen Tetrahedron
(Si2O5-2)
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Unit-unit dasar penyusun Mineral Liat
Aluminum Octahedral (Gibsite Sheet)
Al(OH)6-3
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Tipe Mineral Liat
1) Kaolinite a 1: 1 clay mineral
1 silica sheet and 1 gibsite sheet
.0072 cm thick
Properties:
1) LARGE PARTICLES LOW CEC - 3-15 MEQ/100G
2) RIGIDLY FIXED- LOW SHRINK SWELL
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
MINERAL Liat Tipe 2:1
1. Hydrous Mica atau Illite
replacement of Si4+ with Al+3 in 25% of tetrahedrals, each
substitution leaves 1 neg charge site also K+ ions are a bridge
between layers and hold them tightly together
K
Space
Properties
1) non-expanding
2) Low CEC 30 meq/100
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
2. Vermiculite
Same as Illite with all the K ions removed
Properties
1) expanding - large
shrink swell
2) High CEC=150meq/100g
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
3. Smectite atau Montmorillonite
Mg++ replaces Al+++ in Octahedral layer
Properties: 1) expanding (common clay found in Minnesota’s soils.
2) CEC = 80-150 meq/100g
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
Sumber: ww4.msu.ac.zw/.../1252749842lecture12%20clay%20minerals.ppt
LIAT
Mineral liat termasuk kelompok berikut :
Kelompok Kaolin yang meliputi mineral kaolinit , dikit , haloisit , dan nacrite (
polimorf Al2Si2O5 (OH)4 ) .
Beberapa referensi memasukkan kelompok kaolinit – serpentin karena
kesamaan struktural nya.
Kelompok Smektit yang mencakup smectites dioctahedral seperti
montmorillonit dan nontronite dan smectites trioctahedral misalnya Saponite .
Kelompok Illite yang meliputi liat mika . Illit adalah satu-satunya mineral umum .
Kelompok Klorit mencakup berbagai macam mineral yang variasi kimianya
cukup besar .
Jenis liat 2:1 lain adalah Sepiolite atau Atapulgit , liat dengan saluran air yang
panjang internal dalam strukturnya .
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_minerals
STRUKTUR MINERAL LIAT
Mineral liat yang ditandai dengan lembaran dua dimensi dengan sudut
bersama berupa SiO4 tetrahedra dan / atau AlO4 oktahedra . Unit
lembaran ini memiliki komposisi kimia ( Al,Si)3O4 .
Setiap silika tetrahedron menyumbangkan 3 atom oksigen sharing
dengan tetrahedra lain membentuk susunan heksagonal dalam dua dimensi .
Keempat simpul tidak dibagi dengan tetrahedron lain dan semua
tetrahedra "titik " dalam arah yang sama , yaitu semua simpul bebas
berada di sisi yang sama dari lembaran.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_minerals
STRUKTUR MINERAL LIAT
Pada mineral liat , lembar tetrahedral selalu terikat pada lembaran
oktahedral oleh kation kecil , seperti aluminium atau magnesium , dan
dikoordinasikan oleh enam atom oksigen . Simpul bebas dari lembar
tetrahedral juga merupakan bagian dari lembaran oktahedral , namun
atom oksigen tambahan terletak di atas “gap” dalam lembar tetrahedral
di pusat enam tetrahedral . Atom oksigen ini terikat pada atom hidrogen
membentuk gugus OH dalam struktur liat .
Liat dapat dikategorikan tergantung pada cara bagaimana lembaran
tetrahedral dan oktahedral dikemas menjadi lapisan . Jika hanya ada
satu tetrahedral dan satu oktahedral di setiap lapisan liat , maka dikenal
sebagai liat tipe1:1. Liat tipe 2:1 memiliki dua lembar tetrahedral
dengan satu lembar oktahebral membentuk lapisan liat.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_minerals
STRUKTUR MINERAL LIAT
Ikatan antara lembaran tetrahedral dan oktahedral mengharuskan
lembaran tetrahedral menjadi bergelombang atau bengkok ,
menyebabkan distorsi ditrigonal menjadi susunan heksagonal , dan
lembaran oktahedral diratakan . Hal ini meminimalkan distorsi ikatan valensi keseluruhan kristal tersebut .
Tergantung pada komposisi lembaran tetrahedral dan oktahedral,
lapisan akan memiliki tanpa muatan, atau akan memiliki muatan negatif
neto.
Muatan pada lapisan ini dapat dinetralkan oleh kation interlayer seperti
Na+ atau K+ . Dalam setiap kasus interlayer juga dapat mengandung air
.
Struktur kristal terbentuk dari tumpukan lapisan diselingi dengan
interlayers .
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_minerals
LIAT
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Clay