Unsur Unsur Kristalografi

(1)

TUGAS KRISTALOGRAFI DAN MINERALOGI

#1

UNSUR – UNSUR KRISTALOGRAFI

Disusun oleh :

Nama : Arismayadi Dirantika No.Mhs : 410013197

Kelas : 03

JURUSAN TEKNIK GEOLOGI

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL YOGYAKARTA

(2)

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

BAB II KRISTALOGRAFI DAN UNSUR-UNSURNYA 2.1 GEOMETRI KRISTAL

2.1.1 SUMBU KRISTALOGRAFI 2.1.2 SUDUT KRISTALOGRAFI 2.1.3 SIMBOL KRISTALOGRAFI 2.1.4 JUMLAH UNSUR SIMETRI

2.1.4.1 Sumbu Simetri 2.1.4.2 Bidang Simetri

2.1.4.3 Titik atau Pusat Simetri 2.1.4.4 Zona dan Sumbu Zona 2.2 SISTEM KRISTALOGRAFI 2.2.1 Sistem Reguler 2.2.2 Sistem Tetragonal 2.2.3 Sistem Hexagonal 2.2.4 Sistem Trigonal 2.2.5 Sistem Orthorombic 2.2.6 Sistem Monoklin 2.2.7 Sistem Triklin DAFTAR PUSTAKA

(3)

BAB I PENDAHULUAN

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.

Mineral adalah suatu senyawa anorganik yang terbentuk di alam secara alamiah yang bersifat homogen yang mempunyai komposisi kimia terbatas dan sifat fisika tertentu.

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.

(4)

BAB II

KRISTALOGRAFI DAN UNSUR – UNSURNYA 2.1 GEOMETRI KRISTAL

2.1.1 Sumbu Kristalografi

Sumbu kristalografi adalah suatu garis lurus yang dibuat melalui pusat kristal. Kristal mempunyai 3 bentuk dimensi, yaitu panjang, lebar, dan tebal. Tetapi dalam penggambarannya dibuat 2 dimensi sehingga dinamakan proyeksi orthogonal.

2.1.2 Sudut Kristalografi

Sudut kristalografi adalah sudut yang dibentuk oleh perpotongan sumbu-sumbu kristalografi pada titik potong ( pusat kristal ).

a) Sudut α ialah sudut yang dibentuk antara sumbu b dan sumbu c. b) Sudut β ialah sudut yang dibentuk antara sumbu a dan sumbu c. c) Sudut γ ialah sudut yang dibentuk antara sumbu a dan sumbu b.

2.1.3 Simbol Kristalografi

Simbol Weiss adalah bagian yang terpotong dibagi dengan satuan ukur. Simbol Weiss dipakai dalam penggambaran kristal ke dalam proyeksi orthogonal dan proyeksi stereografis.

(5)

Simbol Miller adalah satuan ukur dibagi dengan bagian tang terpotong. Simbol Miller dipakai dalam penggambaran kristal kedalam suatu kristal.

Parameter Bidang Dan Parameter Rasio

Parameter bidang hkl: Oh = 1 bagian

Ok = 3 bagian Ol = 6 bagian

Parameter rasio bidang hkl:

Oh : Ok : Ol = 1 : 3 : 6

Contoh : bidang hal yang tersebut kita gambarkan dalam susunan salip sumbu sistem reguler, maka bidang hal tersebut memotong :

 Sumbu a pada 1 bagian a+

 Sumbu d pada 1 bagian b+

 Sumbu c pada 2 bagian c+

maka : Simbol Weiss Simbol Miller

a : b : c 1/1 : 1/1 : 2/1

( 1 1 2 )...1/1 1/1 ½...( 2 2 1 )

2.1.4 Jumlah Unsur Simetri

Jumlah unsur simetri adalah notasi-notasi yang digunakan untuk menjelaskan nilai-nilai yang ada dalam sebuah kristal, nilai sumbu-sumbunya, jumlah bidang simetrinya, serta titik pusat dari kristal tersebut. Dengan menentukan nilai jumlah unsur simetri, kita akan dapat

(6)

mengetahui dimensi-dimensi yang ada dalam kristal tersebut, yang selanjutnya akan menjadi patokan dalam penggambarannya.

Unsur simetri yang diamati adalah sumbu, bidang, dan pusat simetri. Cara penentuannya adalah sebagai berikut:

1. Pada posisi kristal dengan salah satu sumbu utamanya, lakukan pengamatan terhadap nilai sumbu simetri yang ada. Pengamatan dapat dilakukan dengan cara memutar kristal dengan poros pada sumbu utamanya.

2. Perhatikan keterdapatan sumbu simetri tambahan, jika ada tentukan jumlah serta nilainya.Menentukan nilainya sama dengan pada sumbu utama.

3. Amati keterdapatan bidang simetri pada setiap pasangan sumbu simetri yang ada pada kristal.

4. Amati bentuk kristal terhadap susunan persilangan sumbunya, kemudian tentukan ada tidaknya titik pusat kristal.

5. Jumlahkan semua sumbu dan bidang simetri (yang bernilai sama) yang ada.

Pengelompokaan dalam kelas Unsur Simetri didasarkan pada :

 Sumbu simetri

 Bidang simetri

 Titik simetri atau pusat simetri.

 Zona dan Sumbu Zona

2.1.4.1 Sumbu simetri

Sumbu simetri adalah garis lurus yang dibuat melalui pusat kristal, dimana bila kristal tersebut diputar 3600 dengan garis tersebut sebagai poros utamanya, maka pada kedudukan tertentu, kristal tersebut akan menunjukan kenampakan-kenampakan seperti semula.

(7)

 Sumbu simetri gyre

Berlaku bila kenampakan satu sama lain pada, kedua belah pihak/ kedua ujung sumbu sama dinotasikan dengan huruf L ( linier ) atau g ( gyre ). Penulisan nilai pada kan atas atau kanan bawah notasi.

Contoh : L4 = L4 = g4 = g4

 Bigyre

Apabila kristal diputar 3600 dengan sumbu tersebut sebagai poros putarannya, akan muncul 2 kali kenampakan.

Contoh : L2 = L2 = g2 = g2

 Trigyre

Contoh : L3 = L3 = g3 = g3

 Tetragyre

Contoh : L4 = L4 = g4 = g4

 Hexagyre

(8)

 Sumbu Simetri Gyre Polair

berlaku bila kenampakan ( konfigurasi ) satu sama lain pada ke dua belah pihak berbeda / tidak sama. Jika salah satu sisinya berupa sudut atau corner maka pada sisi lainya berupa bidang atau plane. Dinotasikan dengan huruf L atau g.

Contoh : L2 = g2

 Sumbu Cermin Putar ( Gyroide )

Dinoasikan dengan huruf S ( Spiegel Axepy ) = Sumbu Spigel.

Sumbu cermin putar didapatkan dari kombinasisuatu perputarn dimana, sumbu tersebut sebagai poronya, dengan pencerminan ke arah suatu bidang cermin putar yang tegak lurus dengan sumbu tersebut bidang cermin ioni disebut dengan cermin putaran atau bidang normal. Macam – macam Gyroide :

 Digyroide ( S2 )

Sumbu cermin putar bernilai 2, besar perputaran 1800 yang artinya satu putaran bernilai 1800 menuju 18 dilanjutkan dengan pencermiana tegak lurus bidang cermin putaran menempati 1 kembali.

 Trigyroide ( S3 )

Sumbu cermin putar bernilai 3, besar perputaran 1200. dalam penentuan dan cara mandapatkan sumbu bernilai 3 caranya sama dengan Digyroide.

(9)

 Tetragyroide ( S4 )

Sumbu cermin putar bernilai 4. besar perputara 900, maka akan terjadi kenampakan beru element simetri dari 1 lewat 1’ menempati 2. Pada kenampakan pertama, Tetragyroide merupakan Digyroide, asal susunan keseluruhan diputar sebesar 1800

 Hexagyroide ( S6 )

Sumbu cermin putar bernialai 6, besar perputaran 600.

 Sumbu Inversi Putar

Sumbu ini merupakan hasil perputaran dengansumbu tersebut sebagai poros perputarannya, dilanjutkan dengan menginverskan auat membalik melalui titik atau pusat simetri pada sumbu tersebut yang disebut Sentrum Inversi. Cara penulisan nya :



3,



4 dan sebagainya. Dan sering pula ditulis dengan huruf “ L ”. Kemudian disebelah kanan atas ditulis nilai dan kanan bawah ditulis i

Contoh :L4i , L6i dan sebagainya.

2.1.4.2 Bidang Simetri

Bidang simetri adalah bidang datar yang dibuat melalui pusat kristal dan membelah kristal menjadi 2 bagian yang sama besar, dimana bagian yang satu dengan yang merupakan pencerminan dari bagian belahan yang lainnya. Bidang simetri di notasikan dengan P ( Plane ) atau m ( mirror). Bidang simetri dikelompokan menjadi 2 yaitu :

a) Bidang Simetri Utama / Pokok

Merupakan bagian yang dibuat melalui 2 buah sumbu simetri utama kristal dan menjadi 2 bagian yang sama besar

(10)

Picture from : http://ceritageologi.wordpress.com/2012/12/10/kristalografi/

Bidang simetri ini ada 2 yaitu :

 Bidang Simetri Utama Horisontal dinotasikan dengan h  Bidang Simetri Utama Vertikal dinotasikan dengan v

b) Bidang Simetri Tambahan / Intermediet / Diagonal

Bidang simetri diagonal merupakan bidang simetri yang dibuat hanya melalui satu sumbu simetri utama kristal. Bidang ini sering disebut dengan bidang diagonal saja dan dinotasikan dengan d Catatan : Dalam menghitung jumlah bidang simetri, dihitung dahulu bidang simetri utama, baru dihitung simetri tambahannya

2.1.4.3 Titik Simetri atau Pusat Simetri

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.

(11)

Picture from : http://ceritageologi.wordpress.com/2012/12/10/kristalografi/

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.

2.1.4.4 Zona dan Sumbu Zona

Zona didefinisikan sebagai satu set bidang-bidang kristal yang terletak sedemikian sehingga garis-garis potongnya saling sejajar satu sama lain. Sedangkan sumbu zona adalah suatu garis yang letaknya sejajar dengan garis potong dari bidang-bidang yang terletak dalam suatu zona.

2.2 TUJUH SISTEM KRISTALOGRAFI

(12)

Ketentuan: Sumbu : a = b = c Sudut : a = b = g = 900

Karena Sb a = Sb b = Sb c, maka disebut juga Sb a.

Cara Menggambar: Ð a- / b+ = 300 a : b¯: c = 1 : 3 : 3

Gambar sistem kristal Reguler yang termasuk dalam Nama kristal Hexahedron.

Dengan contoh mineral Galena (PbS), Emas (Au), Pyrite (FeS2) dan

Halite (NaCl).

Gambar sistem kristal Reguler yang termasuk dalam

Nama Kristal

Pentagonal Dodecahedron. Dengan contoh mineral ;Magnetite (Fe3O4),

Intan (C).

(13)

Ketentuan: Sumbu : a = b ¹ c Sudut : a = b = g = 900

Karena Sb a = Sb b disebut juga Sb a

Sb c bisa lebih panjang atau lebih pendek dari Sb a atau b.

Bila Sb c lebih panjang dari Sb a dan Sb b disebut bentuk Columnar Bila Sb c lebih pendek dari Sb a dan Sb b disebut bentuk Stout.

Cara menggambar: Ð a + / b-- = 30o a : b : c = 1 : 3 : 6

Contoh mineral : Cassiterite (SnO2), Calcophyrite (CuFeS)

Gambar sistem kristal Tetragonal yang termasuk dalam Nama Kristal Tetragonal Prisma Orde I dengan contoh mineralChalcopyrite (CuFeS2) dan Cassiterite (SnO2).

(14)

Ketentuan:

Ada 4 sumbu yaitu a, b, c, d Sumbu a : = b = d ¹ c Sudut : b1 = b2 = b3 = 900

Sudut : g1 = g2 = g3 = 1200

Sb a, b, dan d terletak dalam bidang horisontal / lateral dan membentuk Ð 600. Sb c dapat lebih panjang atau lebih pendek dari Sb a.

Cara menggambar: Ð a+ / b¯ = 170 Ð b+ / d¯ = 390 b : d : c : = 3 : 1 : 6

Contoh Mineral : Apatite [Ca5((F,Cl,OH)PO4)3]

Gambar sistem kristal Hexagonal yang termasuk dalam Nama Kristal Hexagonal Prisma dengan contoh mineral Quarst (SiO2)dan Apatite

[Ca5((F,Cl,OH)PO4)3]

(15)

Ketentuan

Sumbu : a = b = d ¹ c Sudut : b1 = b2 = b3 = 900

Sudut : g1 = g2 = g3 = 1200

Cara menggambar:

Sama dengan sistem Hexagonal,

perbedaannya hanya pada Sb c bernilai 3. Penarikan Sb a sama dengan pada

Sistem Hexagonal.

Gambar sistem kristal Trigonal prisma orde I yang termasuk dalam Nama Kristal Hexagonal Prisma dengan contoh mineral Gypsum (CaSO4 2H2O)

(16)

Ketentuan: Sumbu : a ¹ b ¹ c Sudut a = b = g = 900

Sb c adalah sumbu terpanjang Sb a adalah sumbu terpendek Sb a disebut Sb Brachy Sb b disebut Sb Macro Sb c disebut Sb Basal Cara menggambar: Ð a- / b+ = 300 a : b : c = 1 : 4 : 6

Gambar sistem kristal Orthorombik dengan nama Orthorombic Brachi Makro Basal Pinacoid dengan contoh mineral Barite(BaSO4)

(17)

2.2.6 Sistem Monoklin ( Oblique = Monosymetric = Clinorhombic = Hemiprismatik = Monoclinohedral )

Ketentuan: Sumbu : a ¹ b ¹ c

Sudut : a = g = 900 b ¹ 900 Sb a disebut sumbu Clino Sb b disebut sumbu Ortho Sb c disebut sumbu Basal

Cara menggambar Ð a- / b + = 450 a : b : c = 1 : 4 : 6

Sb c adalah sumbu terpanjang Sb a adalah sumbu terpendek

Gambar sistem kristal Monoklin dengan nama Monoklin Hemybipyramid dengan contoh mineral Orthoclase (K Al Si3O8)

(18)

Ketentuan: Sumbu : a ¹ b ¹ c Sudut : a ¹ b ¹ g ¹ 900

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 Cara menggambar: Ð a+ / c¯ = 450 Ð b- / c + = 800 a : b : c = 1 : 4 : 6

Gambar sistem kristal Triklin dengan nama Triklin Hemybipyramiddengan contoh mineral Kyanite (Al2O SiO4)

(19)

http://id.scribd.com/doc/95691331/4/II-2-Geometri-Kristal-a-Sumbu-dan-sudut-Kristalografi http://medlinkup.wordpress.com/2010/10/31/kristalografi-1/ http://tanyayogiariesta.blogspot.com/ https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=13&ved=0CHcQFjAM&url =http%3A%2F%2Ftekim.undip.ac.id%2Fstaf%2Fratnawati%2Ffiles%2F2010%2F05%2F3- kristal3.pptx&ei=zYJGUvbKJ4SKrQf84oDYDg&usg=AFQjCNH2i_uMvC-YXk9zHYI8L_rbWAzX9Q&sig2=enxpQJuY8KoGy1VS_Z6g-A&bvm=bv.53217764,d.bmk http://furqanwera.blogspot.com/2012/12/tujuh-sistem-kristal-beserta-gambar-dan.html http://thebestsolutionforgeologicalsciences.blogspot.com/2012/03/tujuh-sistem-kristalografi.html http://ceritageologi.wordpress.com/2012/12/10/kristalografi/