BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Kristalografi dan mineralogi merupakan cabang ilmu yang mempelajari tentang kristal dan mineral-mineral penyusun pembentuknya, serta dasar disiplin ilmu kristalografi. Bidang ini terkait dalam ilmu geologi tentang kimia dan fisika. Secara mendalam pokok bahasan yang dikaji meliputi sifat-sifat geometri Kristal serta fisis kristal.
Secara tersendiri kristalografi diartikan satu cabang ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat di dalam geometri kristal terutama berkaitan dengan permasalahan perkembangan, pertumbuhan, kenampakan luar suatu struktur dalam sifat fisis lainnya. Sedangkan mineralogi merupakan ilmu yang secara dalam mempelajari tentang sifat-sifat mineral pembentuk batuan yang terdapat di bumi dan manfaat bagi manusia serta dampaknya terhadap sifat tanah.
Proses terbentuknya kristal dan mineral alam merupakan akibat dari proses geologi, yaitu : a. Endogenik, merupakan proses kristal yang dibentuk pengkristalan magma.
b. Eksogenik, merupakan proses pengkristalan yang dipengaruhi oleh gaya-gaya dari luar. c. Tektonik lempeng, dimana proses ini adalah dasar dari penyatuan jalur magnetik dengan
sumbu zona pelapukan.
Berdasarkan perbandingan panjang yang berada pada sumbu-sumbukristalografi, letak maupun maupun posisi sumbu, jumlah dan nilai sumbuvertikal atau nilai di sumbu c, maka kristal digolongkan menjadi 7 sistem kristal, yaitu : isometrik, tetragonal, hexagonal, trigonal, orthorombic, triclinik, monoclinic. Untuk mempelajari sistem kristal yang lebih mendalam dan beberapa hal yang sangat penting di atas maka makalah ini ini di buat untuk mengenal lebih jauh atau memperdalam ilmu pengetahuan tentang sistem kristal Isometrik, Heksagonal, dan
Tetragonal.
B. Rumusan Masalah
1. Menjelaskan sistem kristal dengan masing-masing kelasnya terutama Sistem Kristal Orthorombic dan Triclinc.
2. Menggambarkan bentuk Kristal Orthorombic dan Triclinc.
3. Menyebutkan simbol mauguin dan schoenflish pada masing-masing kelas.
C. Tujuan
1. Mengetahui macam-macam sistem kristal Orthorombic dan Triclinc
2. Mengetahui kelas-kelas yang ada pada sistem kristal Orthorombic dan Triclinc 3. Mengetahui bentuk sistem kristal dan simbol yang ada di dalamya.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
KRISTALOGRAFI (SISTEM KRISTAL)
Batuan adalah kumpulan satu atau lebih mineral, yang dimaksud dengan Mineral sendiri adalah bahan anorganik, terbentuk secara alamiah, seragam dengan komposisi kimia yang tetap pada batas volumenya dan mempunyai kristal kerakteristik yang tercermin dalam bentuk fisiknya. Jadi, untuk mengamati proses Geologi dan sebagai unit terkecil dalam Geologi adalah dengan mempelajari kristal.
Kristalografi adalah suatu ilmu pengetahuan kristal yang dikembangkan untuk mempelajari perkembangan dan pertumbuhan kristal, termasuk bentuk, struktur dalam dan sifat-sifat fisiknya. Dahulu, Kristalografi merupakan bagian dari Mineralogi. Tetapi karena bentuk-bentuk kristal cukup rumit dan bentuk tersebut merefleksikan susunan unsur-unsur penyusunnya dan bersifat tetap untuk tiap mineral yang dibentuknya., maka pada akhir abad XIX, Kristalografi dikembangkan menjadi ilmu pengetahuan tersendiri.
Pengertian Kristal
Kata “kristal” berasal dari bahasa Yunani crystallon yang berarti tetesan yang dingin atau beku. Menurut pengertian kompilasi yang diambil untuk menyeragamkan pendapat para ahli, maka kristal adalah bahan padat homogen, biasanya anisotrop dan tembus cahaya serta mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidang-bidangnya memenuhi hukum geometri; Jumlah dan kedudukan bidang kristalnya selalu tertentu dan teratur. Kristal-kristal tersebut selalu dibatasi oleh beberapa bidang datar yang jumlah dan kedudukannya tertentu. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter.
Bila ditinjau dan telaah lebih dalam mengenai pengertian kristal, mengandung pengertian sebagai berikut :
1. Bahan padat homogen, biasanya anisotrop dan tembus cahaya : tidak termasuk didalamnya cair dan gas
tidak dapat diuraikan kesenyawa lain yang lebih sederhana oleh proses fisika terbentuknya oleh proses alam
2. Mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidang-bidangnya mengikuti hukum geometri :
macam atau model bentuk dari suatu bidang kristal selalu tetap
sifat keteraturannya tercermin pada bentuk luar dari kristal yang tetap.
Apabila unsur penyusunnya tersusun secara tidak teratur dan tidak mengikuti hukum-hukum diatas, atau susunan kimianya teratur tetapi tidak dibentuk oleh proses alam (dibentuk secara laboratorium), maka zat atau bahan tersebut bukan disebut sebagai kristal.
Proses Pembentukan Kristal
Pada kristal ada beberapa proses atau tahapan dalam pembentukan kristal. Proses yang di alami oleh suatu kristal akan mempengaruhi sifat-sifat dari kristal tersebut. Proses ini juga bergantung pada bahan dasar serta kondisi lingkungan tempat dimana kristal tersebut terbentuk.
Berikut ini adalah fase-fase pembentukan kristal yang umumnya terjadi pada pembentukan kristal :
Fase cair ke padat : kristalisasi suatu lelehan atau cairan sering terjadi pada skala luas dibawah kondisi alam maupun industri. Pada fase ini cairan atau lelehan dasar
pembentuk kristal akan membeku atau memadat dan membentuk kristal. Biasanya dipengaruhi oleh perubahan suhu lingkungan.
Fase gas ke padat (sublimasi) : kristal dibentuk langsung dari uap tanpa melalui fase cair. Bentuk kristal biasanya berukuran kecil dan kadang-kadang berbentuk rangka (skeletal form). Pada fase ini, kristal yang terbentuk adalah hasil sublimasi gas-gas yang memadat karena perubahan lingkungan. Umumnya gas-gas tersebut adalah hasil dari aktifitas vulkanis atau dari gunung api dan membeku karena perubahan
temperature.
Fase padat ke padat : proses ini dapat terjadi pada agregat kristal dibawah pengaruh tekanan dan temperatur (deformasi). Yang berubah adalah struktur kristalnya,
sedangkan susunan unsur kimia tetap (rekristalisasi). Fase ini hanya mengubah kristal yang sudah terbentuk sebelumnya karena terkena tekanan dan temperatur yang berubah secara signifikan. Sehingga kristal tersebut akan berubah bentuk dan unsur-unsur fisiknya. Namun, komposisi dan unsur-unsur kimianya tidak berubah karena tidak adanya faktor lain yang terlibat kecuali tekanan dan temperatur.
Sistem Kristalografi
Dalam mempelajari dan mengenal bentuk kristal secara mendetail, perlu diadakan pengelompokkan yang sistematis. Pengelompokkan itu didasarkan pada perbangdingan panjang, letak (posisi) dan jumlah serta nilai sumbu tegaknya.
Bentuk kristal dibedakan berdasarkan sifat-sifat simetrinya (bidang simetri dan sumbu simetri) dibagi menjadi tujuh sistem, yaitu : Isometrik, Tetragonal, Hexagonal, Trigonal, Orthorhombik, Monoklin dan Triklin.
Dari tujuh sistem kristal dapat dikelompokkan menjadi 32 kelas kristal. Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh kristal tersebut. Sistem Isometrik terdiri dari lima kelas, sistem Tetragonal mempunyai tujuh kelas, sistem Orthorhombik memiliki tiga kelas, Hexagonal tujuh kelas dan Trigonal lima kelas. Selanjutnya Monoklin mempunyai tiga kelas dan Triklin dua kelas.
Sumbu, Sudut dan Bidang Simetri
Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu : gire, giroide, dan sumbu inversi putar.
Sudut simetri adalah sudut antar sumbu-sumbu yang berada dalam sebuah kristal. Sudut-sudut ini berpangkal (dimulai) pada titik persilangan sumbu-sumbu utama pada kristal yang akan sangat berpengaruh pada bentuk dari kristal itu sendiri.
Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan (refleksi) dari bagian yang lainnya. Bidang simetri ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu utama (sumbu kristal).
Proyeksi Orthogonal
Proyeksi orthogonal adalah salah satu metode proyeksi yang digunakan untuk mempermudah penggambaran. Proyeksi orthogonal ini dapat diaplikasikan hamper pada semua penggambaran yang berdasarkan hukum-hukum geometri. Contohnya pada bidang penggambaran teknik, arsitektur, dan juga kristalografi. Pada proyeksi orthogonal, cara penggambaran adalah dengan menggambarkan atau membuat persilangan sumbu. Yaitu dengan menggambar sumbu a,b,c dan seterusnya dengan menggunakan sudut-sudut persilangan atau perpotongan tertentu. Dan pada akhirnya akan membentuk gambar tiga dimensi dari garis-garis sumbu tersebut dan membentuk bidang-bidang muka kristal.
Aplikasi Kristalografi Pada Bidang Geologi
Pada bidang Geologi, mempelajari kristalografi sangatlah penting. Karena untuk mempelajari ilmu Geologi, kite tentunya juga harus mengetahui komposisi dasar dari Bumi ini, yaitu batuan. Dan batuan sendiri terbentuk dari susunan mineral-mineral yang tebentuk oleh proses alam. Dan pada bagian sebelumnya telah dijelaskan tentang pengertian mineral yang dibentuk kristal-kristal.
Dengan mempelajari kristalografi, kita juga dapat mengetahui berbagai macam bahan-bahan dasar pembentuk Bumi ini, dari yang ada disekitar kita hingga jauh didasar Bumi. Ilmu kristalografi juga dapat digunakan untuk mempelajari sifat-sifat berbagai macam mineral yang paling dicari oleh manusia. Dengan alasan untuk digunakan sebagai perhiasan karena nilai estetikanya maupun nilai guna dari mineral itu sendiri. Jadi, pada dasarnya, kristalografi digunakan sebagai dasar untuk mempelajari ilmu Geologi itu sendiri. Dengan alasan utama kristal adalah sebagai pembentuk Bumi yang akan dipelajari.
B.
SISTEM KRISTAL TRIKLIN
Sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama.
Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Triklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β ≠ γ ≠ 90˚. Hal ini berarti, pada system ini, sudut α, β dan γ tidak saling tegak lurus satu dengan yang lainnya.
Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, Triklin memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang. Artinya tidak ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-sumbunya pada sistem ini. Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 45˚ ; bˉ^c+= 80˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45˚ terhadap sumbu bˉ dan bˉ membentuk sudut 80˚ terhadap c+.
Sistem ini dibagi menjadi 2 kelas: 1. Pedial
Kelas : ke-1 Simetri : 1
Elemen Simetri : hanya sebuah pusat 2. Pinakoidal
Kelas : ke-2 Simetri : 1bar
Elemen Simetri : hanya sebuah pusat
Tipe kristal ini memiliki 3 (tiga) sumbu yang tidak sama yang saling berpotongan pada sisi miringnya. Felspar-Albit (sebuah silikat natrium dan aluminium) merupakan contoh dari mineral dengan sistem kristal triklin.
Sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. System kristal Triklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut
kristalografi α = β ≠ γ ≠ 90˚. Hal ini berarti, pada system ini, sudut α, β dan γ tidak saling tegak lurus satu dengan yang lainnya.
Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah albite, anorthite, labradorite, kaolinite, microcline dan anortoclase, kyanit, oligoclase, thodonit, pherthite, pectolite, amblygonute (Pellant, chris. 1992).
C.
SISTEM KRISTAL ORTHOROMBIK
Sistem kristal ortorombik terdiri atas 4 bentuk, yaitu : ortorombik sederhana, body center (berpusat badan) (yang ditunjukkan atom dengan warna merah), berpusat muka (yang
ditunjukkan atom dengan warna biru), dan berpusat muka pada dua sisi ortorombik (yang ditunjukkan atom dengan warna hijau). Panjang rusuk dari sistem kristal ortorombik ini berbeda-beda (a ≠ b≠ c), dan memiliki sudut yang sama (α = β = γ) yaitu sebesar 90°.
Dikatakan ortorombik karena sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang saling tegak lurus satu sama lain. Tetapi ketiga sumbu ini mempunyai panjag yang berbeda-beda. Sumbu-sumbu simetri ini diberi tanda huruf a, b, dan c denga parameter Sumbu-sumbu a<b<c. Sumbu a disebut sumbu brakia, sumbu b disebut sumbu makro, dan sumbu c disebut sumbu vertikal. Sistem kristal ini memiliki pusat simetri yang merupakan titik pertemuanantara bidang dan sumbu simetri yang ada pada sistem kristal tersebut.Sistem kristal ini juga mempunyai 3 bidang simetri karena jika banguntersebut dibagi oleh sumbu simetri akan menghasilkan 2 bagian yang sama besarnya. Sistem kristal ini mempunyai 1 simetri putar 2-fold pada ketiga sumbunya yaitu apabila diputar berdasar sumbu a, b, c akan menunjukkan 2 kenampakanyang sama. Berdasar contoh di atas, maka sistem kristal ini digolongkan dalam kelasdypiramidal dengan Herman maugin Symbol 2/m 2/m 2/m. Beberapa contohmineral yang mempunyai sistem kristal ortorombik kelas dypiramidal adalah phurcalite, chesterite, epsomite.
A. Kelas-kelas Dalam Sistem Kristal Orthorhombic
Sistem ortorombik memiliki tiga kelas, dengan kelas yang paling simetrismemiliki berbagai macam mineral terbesar kedua diwakili. Sebagaimanadinyatakan di atas, semua sumbu dari sistem ortorombik dapat berfungsi sebagaidua sumbu rotasi kali lipat. Mereka juga dapat berfungsi sebagai persimpanganlinear dua pesawat tegak lurus cermin. Jika semua pesawat tegak lurus tigacermin yang hadir, maka tiga sumbu kristalografi didefinisikan oleh perpotongan dari cermin. Semua simetri ini menghasilkan sebuah pusat simetri
(operasiinversi).
Kelompok dalam sistem kristal orthorhombic tercantum di bawah ini, dengannomor internasional dan notasi, kelompok ruang mereka dalam kristal nama dancontoh. Sistem kristal orthorhombic ini dibagi menjadi 3 kelas yaitu sebagaiberikut :
Orthorhombic Pyramidal Orthorhombic Disphenoidal
Orthorhombic Dipyramidal
2. Orthorhombic Pyramidal
Ortorombik Pyramidal, hanya memiliki pesawat cermin dua dan satu duasumbu lipatan. Sumbu dua kali lipat berfungsi sebagai persimpangan pesawatcermin. Karena kelas ini tidak memiliki pesawat tegak lurus cermin atau lainnya dua kali lipat rotasi terhadap sumbu lipat hanya dua, maka dapatmenghasilkan kristal hemimorphic yang memiliki top yang berbeda daribawah mereka.
Ciri-ciri Orthorhombic Pyramidal Kelas : 6
Simetri : 2 m m
Elemen simetri : Hanya ada satu sumbu dari dua kali lipat rotasi danada dua cermin.
Axes kristalografi : Tidak ada sama.
Angles : Semua tiga sudut = 90 derajat. Bentuk umum : Piramida, prisma, kubah dan pedion.
Mineral umum : Anggota Kelompok hemimorphite, bertrandite,enargite, natrolite dan prehnite.
Catatan : Kristal kelompok ini adalah hemimorphic atau kutub Contoh : Mineral dari Orthorhombic Pyramidal (Natrolite)
3. Orthorhombic Disphenoidal
Kelas berikutnya, Kelas Disphenoidal Ortorombik, telah kehilanganpesawat cermin tetapi masih memiliki 3 sumbu dua kali lipat. Semua sumbutentu saja saling tegak lurus. Kristal tipe model disebut disphenoid dan miripdengan disphenoid tetragonal dari kelas 22 dan 24 dan tetrahedron dari kelas31.Orthorhombic disphenoidal memiliki wajah segitiga sisi tak sama panjangyang bertentangan dengan segitiga sama kaki dari disphenoid tetragonal dansegitiga equalateral dari tetrahedron isometrik. Semua bentuk muncul sebagai lawan wedges.
Ciri-ciri Orthorhombic Disphenoidal
Kelas : 7
Simetri : 2 2 2
Elemen simetri : Hanya ada tiga sumbu dari dua kali lipat rotasi. Axes kristalografi : Tidak ada sama.
Angles : Semua tiga sudut = 90 derajat. Bentuk umum : Epsomite.
Mineral umum : Anggota Kelompok disphenoid ortorombik, prismaortorombik dan beberapa pinacoids.
Catata : Kristal ini dapat dibiarkan atau tangan kanan,enantiomorphic. Contoh : Mineral dari Orthorhombic Disphenoidal (Epsomite)
4. Orthorhombic Dipyramidal
Sistem kristal oerthorhombic dipyramidal Ini menggambarkan simetritertinggi dari sistem ortorombik, Ortorombik Dipyramidal, dengan simbologidari 2 / m 2 / m 2 / m. Kelas ini
memiliki, sebagai penyederhanaan kotor, jenismodel formulir yang merupakan kotak persegi panjang sederhana yang enamwajah dipasangkan menjadi tiga set persegi panjang ukuran yang berbeda.
Ciri-ciri Orthorhombic Dipyramidal Kelas : 8
Simetri : 2 / m 2 / m 2 / m
Elemen simetri : Memiliki tiga sumbu rotasi dua kali lipat dengantegak lurus cermin untuk semua tiga sumbu danpusat.
Axes kristalografi :Tidak ada sama.
Angles :Semua tiga sudut = 90 derajat.
Bentuk umum :Orthorhombic dipyramid, prisma dan beberapapinacoid. Mineral umum : Ini adalah kelas simetri terbesar samping kelasprismatik
monoklinik dalam hal jumlah mineral yangdiwakili di dalamnya seperti anggota Kelompok baritserta belerang, staurolite, olivin, andalusite, anggotadari Aragonite Group, marcasite, topaz, brookite,enstatite, anthrophyllite, sillimanite, zoisite, Adam,danburite, kordierit, wavellite dan lain-lain banyakbanyak
BAB III
KESIMPULAN
1. Sistem kristal adalah pengelompokkan kristal yang didasarkan pada perbangdingan panjang, letak (posisi) dan jumlah serta nilai sumbu tegaknya.
2. Sistem Orthorombic adalah sistem kristal yang mempunyai tiga buah sumbu yang tidak sama panjangnya dan saling tegak lurus. System Orthorombic dibagi menjadi 3 kelas yaitu : Orthorombic Pyramidal, Orthorombic Disphenoidal, Orthorombic Dipyramidal.
3. Sistem Triclinic mempunyai dua kelas simetri yang menerangkan ada tidaknya pusat simetri. System Kristal Triclinic dibagi menjadi 2 kelas yaitu Pedial dan Pinakoidal.
