2.Mineral

(1)

MINERAL

ANIE YUL

ANIE YULISTYORINI, ISTYORINI, ST., MSST., MScc JURUSAN TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MALANG UNIVERSITAS NEGERI MALANG

2009 2009

(2)

SIFAT-SIFAT MINERAL

1.

1. SIFAT-SIFAT

SIFAT-SIFAT

FISIK

MINERAL

Menurut Isbandi (1986), mineral

Menurut Isbandi (1986), mineral dapat dibedakandapat dibedakan

menurut beberapa sifat fisiknya, antara

menurut beberapa sifat fisiknya, antara lain:lain:



 Sifat-sifat yang tergantung pada gaya-gaya Sifat-sifat yang tergantung pada gaya-gaya kohesikohesi

(cohesion)

(cohesion) dan elastisitas dan elastisitas (elasticity)(elasticity), seperti yang, seperti yang

nampak pada

nampak pada sifat-sifat belahan, pecahan,keras,sifat-sifat belahan, pecahan,keras,

keliatan, kekenyala

keliatan, kekenyalan, gambaran n, gambaran pelarutan dan lain-pelarutan dan

lain-lain.

lain.



 Sifat-sifat berdasarkan gaya berat bumi Sifat-sifat berdasarkan gaya berat bumi seperti dalamseperti dalam

bentuk berat jenis

(3)



 Sifat-sifat yang tergantung pada pengaruh Sifat-sifat yang tergantung pada pengaruh cahaya,cahaya,

seperti warna, kilat, derajat

seperti warna, kilat, derajat kejernihan, sifat-sifat optiskejernihan, sifat-sifat optis

yang khas, dan lain-lain.



 Sifat-sifat yang tergantung pada panas, ialah halSifat-sifat yang tergantung pada panas, ialah hal

hantaran panas, perubahan bentuk,

hantaran panas, perubahan bentuk, mudahnya lebur,mudahnya lebur,

dan lain-lain.



 Sifat-sifat berdasarkan gaya-gaya listrik dan Sifat-sifat berdasarkan gaya-gaya listrik dan gaya-gayagaya-gaya

magnet.



 Sifat-sifat berdasarkan perangsangan Sifat-sifat berdasarkan perangsangan pancaindra,pancaindra,

seperti rasa, rabaan, bau dan

(4)

1.1.

1.1. SIFAT

SIFAT –

– SIFAT BERDASARKAN

SIFAT BERDASARKAN

GAYA-GAYA KOHESI

1. Belahan

(cleavage)



 Belahan adalah kecenderungan suatu kristal yangBelahan adalah kecenderungan suatu kristal yang

karena pemukulan akan pecah ke sesuatu arah tertentu,

sehingga akan didapatkan bidang yang rata dan licin.



 Belahan suatu kristal ditentukan berdasarkan pada:Belahan suatu kristal ditentukan berdasarkan pada:

–

– mudah tidaknya dibelahmudah tidaknya dibelah

–

– bentuk bidang belahanbentuk bidang belahan

–

(5)



 Bidang belahan selalu berupa bidang-bidang strukturBidang belahan selalu berupa bidang-bidang struktur

kristal, karenanya akan selalu sejajar dengan bidang

kristal. Bidang-bidang kristal ini mempunyai hubungan

dengan sumbu-sumbu

dengan sumbu-sumbu kristalografkristalografis.is.



 Bidang belahan merupakan bidang-bidang dimanaBidang belahan merupakan bidang-bidang dimana

kedudukan atom-atomnya berdekatan

kedudukan atom-atomnya berdekatan susunannysusunannya,a,

sedangkan arah lainnya kedudukan atomnya berjauhan.



 Selain kedudukan/jarak atom yang satu terhadap yangSelain kedudukan/jarak atom yang satu terhadap yang

lain, yang menentukan belahan suatu kristal adalah

muatan listrik

(6)

Jenis

_–

jenis Belahan



Sistem reguler

 

Tetragonal

 

Hexagonal

 

Rhombis

 

Monoklin

 

Triklin

(7)

2.

2. Pecahan

Pecahan

(fracture)

Menurut Isbandi (1986), apabila

Menurut Isbandi (1986), apabila tidak terdapat belahan,tidak terdapat belahan,

umumnya terdapat pecahan pada mineral yang kita

selidiki. Pecahan-pecahan ini banyak terdapat pada

mineral yang bersifat amorf.

Macam-macam pecahan antara lain:



 Conchoidal, dimana permukaan pecahan sepertiConchoidal, dimana permukaan pecahan seperti

rumah siput, terdapat pada mineral kwarts, batuan

obsidian.



 Kasar dan tajam, seprti pada mineral tembagaKasar dan tajam, seprti pada mineral tembaga



 Seperti tanah, terdapat pada kaolin, bauxit, kapur danSeperti tanah, terdapat pada kaolin, bauxit, kapur dan

lain-lain.

(8)

3.

3. Keras

Keras

(hardness)(hardness)



 Keras adalah daya tahan mineral terhadap penceratanKeras adalah daya tahan mineral terhadap penceratan

(scratching)

(scratching) atau atau penggoresanpenggoresan (abrasion).(abrasion).



 Sifat keras ini penting sekali artinya bagi penentuanSifat keras ini penting sekali artinya bagi penentuan

mineral secara cepat. Penentuan keras mineral

mineral secara cepat. Penentuan keras mineral secarasecara

nisbi, adalah dengan menggunakan skala keras

MOHS yang terdiri atas 10 macam mineral dengan

kekerasan antara 1 sampai dengan 10.

(9)

Sk

ala

MOHS

merupakan skala untuk menentukanmerupakan skala untuk menentukan

kekerasan suatu mineral dengan memberikan cerat atau

goresan pada mineral yang diselidiki.

Sebagai contoh jika suatu mineral dapat dicerat dengan

skala keras 7 (kwarts) tetapi tidak dapat dicerat dengan

skala 6 (veldspat), maka mineral tersebut adalah 6,5

atau antara 6 dan 7.

(10)



 Pencerata suatu mineral harus dilakukan sependekPencerata suatu mineral harus dilakukan sependek

mungkin yaitu 0,5 cm dan searah, karena kekerasan

mineral pada arah yang berbeda

mineral pada arah yang berbeda dapat berbeda puladapat berbeda pula

nilainya.



 Selain dengan cara penceratan, penentuan kerasSelain dengan cara penceratan, penentuan keras

mineral dapat dilakukan dengan cara pengasahan

(grinding method),

(grinding method), penggoresanpenggoresan (abrasion method),(abrasion method), caracara

penekanan

penekanan (identing method),(identing method), sehingga nilai kerassehingga nilai keras

tersebut dapat berbeda-beda.

(11)

Skala Kekerasan MOHS

MOHS

MOHS Keras methodeKeras methode

POSCHIL POSCHIL Boormethode Boormethode PFAFF PFAFF Slijpmethode Slijpmethode ROSIWALL ROSIWALL Drukmethode Drukmethode AUERBACH AUERBACH 1. Talk 1. Talk 2,32,3 1,1251,125 0,030,03 4,44,4 2. Gips 2. Gips 9,59,5 13,513,5 1,251,25 12,512,5 3. Kalsit 3. Kalsit 22,522,5 2424 4,54,5 8080 4. Fluorit 4. Fluorit 35,535,5 3838 5,05,0 100100 5. Apatit 5. Apatit 5555 7272 6,56,5 201201 6. 6. VVeldspaeldspatt 108108 200200 3737 220220 7. Kwarts 7. Kwarts 300300 300300 120120 268268 8. Topas 8. Topas 450450 460460 175175 457457 9. Korund 9. Korund 10001000 10001000 10001000 10001000 10. Intan 10. Intan 14001400 22002200

(12)

4.

4. Sifat dalam

Sifat dalam

(tenacity)

Sifat ini merupakan sifat mineral pada saat kita lakukan

usaha pemecahan, pemotongan, pembengkokan,

penghancuran dan lain-lain.

Sifat

_–

sifat dalam yang penting antara lain: sifat dalam yang penting antara lain:



 Kenyal/elastisKenyal/elastis: keping mineral yang tipis dapat kita: keping mineral yang tipis dapat kita

bengkokkan dan tidak pecah/putus, kalau tenaga kita

lepaskan meka kedudukannya kembali seperti semula,

contohnya mika.

(13)



 Fleksibel: dapat dibengkokkan tanpa pecah, kalauFleksibel: dapat dibengkokkan tanpa pecah, kalau

tenaga kita lepaskan, mineral tetap

tenaga kita lepaskan, mineral tetap bengkok, contohnyabengkok, contohnya

pada talk.



 Dapat dipilin: contohnya pada emas dan tembaga.Dapat dipilin: contohnya pada emas dan tembaga.



 Rapuh: mudah dibubuk atau dihancurkan tetapi tidakRapuh: mudah dibubuk atau dihancurkan tetapi tidak

dapat diiris-iris menjadi keping-keping seperti pada

kwarts.



 Mudah ditempa: menjadi lempeng-lempeng tipis seprtiMudah ditempa: menjadi lempeng-lempeng tipis seprti

pada emas, tembaga

(14)

1.2.

1.2. BERAT

BERAT

JENIS

Menurut Isbandi (1986), salah satu cara penentuan

berat jenis secara teliti ialah dengan menggunakan

p y c n o m e t e r

p y c n o m e t e r . Cara-cara . Cara-cara pengukurannpengukurannya adalahya adalah

sebagai berikut:



 Mineral yang akan ditentukan berat jenisnya ditimbangMineral yang akan ditentukan berat jenisnya ditimbang

terlebih dahulu, misalnya beratnya

terlebih dahulu, misalnya beratnya aa gram. gram.



 Selanjutnya pycnometer diisi dengan aquadest sampaiSelanjutnya pycnometer diisi dengan aquadest sampai

penuh dan selanjutnya ditimbang misalnya

penuh dan selanjutnya ditimbang misalnya bb gram. gram.



 Akhirnya mi Akhirnya mineral dimasukkneral dimasukkan ke dalam pycan ke dalam pycnometernometer

yang penuh air tersebut dan ditimbang, misalnya

yang penuh air tersebut dan ditimbang, misalnya cc

gram.

(15)



Berat jenis mineral

c

b

a

B

BJ

J







))

((

(16)

1.3.

1.3. SIFAT-SIFAT YANG TERGANTUNG

SIFAT-SIFAT YANG TERGANTUNG

PADA PENGARUH CAHAYA

1.

1. Warna

Warna



 Warna mineral merupakan sifat fisis yang pertama kaliWarna mineral merupakan sifat fisis yang pertama kali

dapat kita lihat.



 Beberapa mineral mempunyai warna yang hampirBeberapa mineral mempunyai warna yang hampir

selalu tetap

selalu tetap →→ IDIOCHROMATISIDIOCHROMATIS



 Warna yang tetap ini akibatWarna yang tetap ini akibat unsur unsur penyusunannypenyusunannyaa

yang tetap

(17)

2.

2. Derajat Kejernihan (Degree of Derajat Kejernihan (Degree of TransparencyTransparency))



 Sifat ini Sifat ini merupakan kemampuan mineral untuk meneruskanmerupakan kemampuan mineral untuk meneruskan cahaya

cahaya →→ jernih/transparen jernih/transparen

cth:

cth: grafit, pyrit, galenitgrafit, pyrit, galenit



 opage/tidak tembus cahayaopage/tidak tembus cahaya →→ tidak meneruskan cahayatidak meneruskan cahaya cth: kwarts, selenit, dll

cth: kwarts, selenit, dll



(18)

3.

3. Kilat (Luster)

Kilat (Luster)

Kilat mineral adalah kenampakan permukaan mineral

karena pantulan cahaya

karena pantulan cahaya → erat hubungannya dengan→ erat hubungannya dengan

daya tembus mineral terhadap

daya tembus mineral terhadap cahaya, pembiasacahaya, pembiasa

serta struktur

serta struktur kristalnya.kristalnya.

Kilat mineral dibedakan menjadi:

a.

a. Kilat logam:Kilat logam: mineral yang tidak tembus cahaya danmineral yang tidak tembus cahaya dan

biasanya berat → pyrit,

biasanya berat → pyrit, wolframit, galenitwolframit, galenit

b.

b. Kilat setengah logam:Kilat setengah logam: bahan-bahan setengah logambahan-bahan setengah logam

→selenium, bismuth, tellurium

(19)

c.

c. Kilat Kilat bukan bukan logam:logam:

→

kilat sepertikilat seperti kaca: kwarta, sfaleritkaca: kwarta, sfalerit

→

mutiara: asbes, gipsmutiara: asbes, gips

→

kilat keruh: tanah,kaolin, bauxitkilat keruh: tanah,kaolin, bauxit

→ lemak: talk, nephelin, dll

(20)

4.

4. Cerat (streak)

Cerat (streak)



 Cerat mineral merupakan warna bubuk mineral, danCerat mineral merupakan warna bubuk mineral, dan

sering digunakan dalam determinasi mineral.



 Warna mineral dapat bermacam-macam, tetapi ceratWarna mineral dapat bermacam-macam, tetapi cerat

biasanya beda



 Penentuan warna cerat adalah dengan penghancuran,Penentuan warna cerat adalah dengan penghancuran,

penceratan dll.



 Menceratkan mineral yang diselidiki pada kepingMenceratkan mineral yang diselidiki pada keping

porselin yang belum diglasur

(21)

Contoh: mineral hematit, geothit dan magnetit yang hitam

warnanya.

Hematit

→

coklat hitam coklat hitam

Geothit

→

coklat kuning coklat kuning

Magnetit

(22)

1.4.

1.4. SIFAT-SIFAT

SIFAT-SIFAT

YANG

TERGANTUNG

PADA

PANAS

1.

1. Penghantar Panas/Isolator Panas

Penghantar Panas/Isolator Panas

→

Cu, Fe Cu, Fe

→

asbes, mikaasbes, mika

2.

2. Nilai lebur

Nilai lebur

mudah tidaknya suatu mineral lebur/leleh ataupun

menjadi plastis ditentukan dengan skala lebur

KOBELL yang terdiri atas 7 macam mineral:

(23)

a. a. StibitStibit

→

525 525oo_C_C b. b. ChalkopyritChalkopyrit → 800→ 800oo_C_C c. c. Almandit Almandit

→

1050 1050oo_C_C d. d. Aktionit Aktionit

→

12001200oo_C_C e. e. OrthoklasOrthoklas

→

13001300oo_C_C f. f. EnstatitEnstatit

→

14001400oo_C_C g. g. KwartsKwarts

→

14001400oo_C_C

(24)

1.5.

1.5. SIFAT-SIFAT

SIFAT-SIFAT

BERDASARKAN

GAYA-

GAYA-GAYA MAGNIT DAN LISTRIK

GAYA MAGNIT DAN LISTRIK



 Magnetis : Magnetit (FeMagnetis : Magnetit (Fe₃₃OO₄₄), pyrotit (FeS), ), pyrotit (FeS), ferroplatinferroplatin

(FePt)



 Sifat-sifat elektrisSifat-sifat elektris

→

bermuatan listrik karena bermuatan listrik karena penggosokpenggosokan an (frictional(frictional

electricity

electricity) : ) : intan, turmalin, topas.intan, turmalin, topas.

→

bermuatan listrik karena bermuatan listrik karena pemanasanpemanasan

(pyroelectrici

(pyroelectricity): pemanasan pada ty): pemanasan pada 1 ujung akan1 ujung akan

terjadi panas pada ujung lainnya.: mineral turmalin,

kwarts

→

PiezoelePiezoelektrisitet: terjadi karena ktrisitet: terjadi karena ada penekanan.ada penekanan.

Sifat ini ditunjukkan oleh mineral polar: kwarts

(25)

→

Penghantar listrik: Cu, FePenghantar listrik: Cu, Fe

→

(26)

1.5.

1.5. SIFAT-SIFAT

SIFAT-SIFAT

BERDASARKAN

PERANGSANGAN PANCAINDRA

1.

1. RasaRasa

→

asin (NaCl), pahit (epsomit MgSOasin (NaCl), pahit (epsomit MgSO₄₄.7H.7H₂₂O), dinginO), dingin

(chilisalpeter NaNO

(chilisalpeter NaNO₃₃), asam (cuka), Alkalis (tawas)), asam (cuka), Alkalis (tawas)

2. Bau

→

bau timbul karena digosok, dibasahi, direakskan denganbau timbul karena digosok, dibasahi, direakskan dengan

asam.

→

bawang putih (As), lobak (Se), belerang (S), arangbawang putih (As), lobak (Se), belerang (S), arang

(batubara, aspal), tanah (kaolin)

3.

3. RabaanRabaan

→

lemak (talk), kasar (kapur), licin lemak (talk), kasar (kapur), licin (mineral sepiolit), melekat(mineral sepiolit), melekat

(kaolin, diatomit)

(27)

2. SIFAT

_–

SIFAT KIMIA MINERAL

TUJUAN

1.

1. Menentukan susunan kimia tiap-tiap species mineralMenentukan susunan kimia tiap-tiap species mineral

2.

2. Menunjukkan hubungan kimia antara macam-macamMenunjukkan hubungan kimia antara macam-macam

mineral

3.

3. Menerangkan cara-cara penyelidikMenerangkan cara-cara penyelidikan an mineral secaramineral secara

untuk membedakan antara mineral yang

untuk membedakan antara mineral yang stu denganstu dengan

lainnya.

(28)

2.1.

2.1. Penentuan

Penentuan

Susunan

Kimia

Mineral

Penentuan susunan kimia mineral

Penentuan susunan kimia mineral → analisa kualitatif→ analisa kualitatif

dan kuantitatif

→

→ Analisa Kualitatif Analisa Kualitatif : : menentukan unsur menentukan unsur apa apa yangyang

terdapat dalam suatu mineral.

→

→ Analisa Analisa Kuantitatif : Kuantitatif : menentukan kadar menentukan kadar masingmasing-

-masing

masing unsur unsur suatu suatu mineralmineral

contoh: Dari analisa kualitatif diketahui mineral

mengandung unsur-unsur Cu, Fe, dan S.

mengandung unsur-unsur Cu, Fe, dan S. Dari analisaDari analisa

kuantitatif didapatk

kuantitatif didapatkan an kadar masing-masing unsur Cukadar masing-masing unsur Cu

34,89%, Fe 30,04% dan S 34,51%

(29)

Unsur

Unsur Analisis Analisis % % BeratBerat

Atom Atom Perbandingan Perbandingan Senyawa Senyawa Pembulatan Pembulatan Perbandingan Perbandingan

Cu

34, 34, 89 89 : : 63,54 63,54 = = 0,54910,5491 30,04 30,04 : : 55,85 55,85 = = 0,53780,5378 34,51 34,51 : : 32,07 32,07 = = 1,07681,0768 1,021 1 1,021 1

Fe

1,000 1 1,000 1

S

2,002 2 2,002 2

Rumus empiris mineral tersebut adalah :

(30)

2.2

2.2 Penyelidikan

Penyelidikan

Mineral

Secara

Kimia

→ Analisa Kualitatif : menentukan unsur apa yang terdapat

dalam suatu mineral.

→ Analisa Kuantitatif : menentukan kadar masing

→ Analisa Kuantitatif : menentukan kadar masing-masing-masing

unsur suatu mineral.

Analisa Kua

Analisa Kualitatiflitatif



 Penggunaan asam-asam (regensia) dalam kondisiPenggunaan asam-asam (regensia) dalam kondisi

basah →

basah → cara basahcara basah



 Penggunaan pipa peniup → analisis pipa peniup (Penggunaan pipa peniup → analisis pipa peniup (blowblow

pipe analys

(31)

A. Penyelidikan denga

n cara basah

Reagen yang digunakan: HCl, HNO

Reagen yang digunakan: HCl, HNO₃₃, H, H₂₂SOSO₄₄ selanjutnyaselanjutnya

NH

NH₄₄OH, larutan BaClOH, larutan BaCl₂₂, AgNO, AgNO₃₃, ammonium oksalat dan, ammonium oksalat dan

aquadestilata.

Hal-hal yang perlu diperhatikan:



 Derajat pelarutanDerajat pelarutan



(32)

Penentuan derajat pelarutan

a.

a. Larut dengan sempurnaLarut dengan sempurna → oksida (hematit, → oksida (hematit, limonit,limonit,

geothit)

b.

b. Larut dengan pengeluaran Larut dengan pengeluaran buih/gasbuih/gas → karbonat (CO→ karbonat (CO₂₂))

c.

c. Pemisahan bagian yang sukar larut terjadi padaPemisahan bagian yang sukar larut terjadi pada

beberapa mineral:

→ silikat: menyerupai gel

→ sulfida: pemisahan apabila diberi H

→ sulfida: pemisahan apabila diberi H₂₂SOSO₄₄

→ senyawa Pb, Ag, Hg + HCl memberikan residu

chlorida

(33)

Mineral-minera

Mineral-mineral l yang yang tidak tidak dapat dapat larut larut pada pada pemberianpemberian

asam antara lain:

→ oksida

→ oksida-oksida: kwarts, korund, spinel, chromit,-oksida: kwarts, korund, spinel, chromit,

diaspor, rutil, kasiterit

→

→ silikiasilikiat-silikat: t-silikat: titanit-titanit, titanit-titanit, tantalat-tantalat, tantalat-tantalat, niobat-

niobat- niobat.

niobat.

→

→ beberapa beberapa sulfat: sulfat: barit, barit, celesitcelesit

→