Dasar-Dasar Kristalografi
Dasar-Dasar Kristalografi
Kristal dan
Kristal dan
Kristalografi ?
Kristalografi ?
Kristalografi: Ilmu yang merupakan Kristalografi: Ilmu yang merupakan cabang mineralogi cabang mineralogi mempelajari struktur material dalam tingkat atomik
mempelajari struktur material dalam tingkat atomik: :
penentuan, klasifikasi dan penafsiran struktur geometri penentuan, klasifikasi dan penafsiran struktur geometri
zat padat
zat padat ((khususnyakhususnya kristalkristal).).
Kristal: Kristal: zat padat zat padat dengan dengan struktur mikroskopiknya struktur mikroskopiknya ditandai secara khusus oleh pengulangan
ditandai secara khusus oleh pengulangan 33 dimensi dimensi secara periodik
secara periodik dari dari motif yang tersusun dari atommotif yang tersusun dari atom.. Kajian keteraturan dan ketidakteraturan atom dalam Kajian keteraturan dan ketidakteraturan atom dalam
struktur zat padat merupakan cakupan inti dari struktur zat padat merupakan cakupan inti dari
kristalografi kristalografi..
Keperiodikkan struktur atomik mempengaruhi sifat-sifat Keperiodikkan struktur atomik mempengaruhi sifat-sifat makroskopik kristal, misalnya pada sifat
makroskopik kristal, misalnya pada sifat fisiknya: fisiknya:
kecepatan tumbuh, konduktif, elektrik dan termik, indeks kecepatan tumbuh, konduktif, elektrik dan termik, indeks
refraksi, elastisitas, piezoelektrik. refraksi, elastisitas, piezoelektrik. Point-point Penting
Kristalografi merupakan disiplin ilmu relatif baruKristalografi merupakan disiplin ilmu relatif baru,,
penemuan diffraksi sinar-X tahun 1912 pada
penemuan diffraksi sinar-X tahun 1912 pada
penentuan struktur kristal
penentuan struktur kristal..
Kristalografi memiliki peran interdisipliner antara fisika, Kristalografi memiliki peran interdisipliner antara fisika,
kimia, biologi molekuler, sains material dan mineralogi
kimia, biologi molekuler, sains material dan mineralogi..
Tema-tema berkaitan kristalografiTema-tema berkaitan kristalografi: : penentuan struktur penentuan struktur
mikroskopik pada tingkat atomik dari material
mikroskopik pada tingkat atomik dari material
anorganik, organik dan makromolekuler (jarak antar
anorganik, organik dan makromolekuler (jarak antar
atom, sudut ikatan, stereokimia), identifikasi material
atom, sudut ikatan, stereokimia), identifikasi material
murni ataupun campuran (batuan dan mineral, kontrol
murni ataupun campuran (batuan dan mineral, kontrol
kualitas, analisis pada hasil korosi dan sebagainya),
kualitas, analisis pada hasil korosi dan sebagainya),
analisis tekstur pada batuan dan paduan logam,
analisis tekstur pada batuan dan paduan logam,
kontrol orientasi kristal.
kontrol orientasi kristal.
PrinsipPrinsip dalam eksperimen dalam eksperimen kkristalristal: penggunaan: penggunaan difraksi difraksi
sinar-X dan netron dengan panjang gelombang sekitar
sinar-X dan netron dengan panjang gelombang sekitar
1 Å (100 nm).
Pengukuran eksak bentuk kristalin polihedral, teori
Pengukuran eksak bentuk kristalin polihedral, teori
simetri kristal dan periodisitas struktur
simetri kristal dan periodisitas struktur
mikroskopiknya (simetri translasi) berkembang
mikroskopiknya (simetri translasi) berkembang
selama abad ke XVIII dan XIX.
selama abad ke XVIII dan XIX.
Teori ini telah dibuktikan pertama kali melalui
Teori ini telah dibuktikan pertama kali melalui
penelitian fundamental dengan difraksi sinar-X oleh
penelitian fundamental dengan difraksi sinar-X oleh
Von Laue, Friedrich dan Knipping (1912).
Von Laue, Friedrich dan Knipping (1912).
Selanjutnya teori dan teknik penentuan struktur
Selanjutnya teori dan teknik penentuan struktur
dengan difraksi sinar-X atau netron berkembang,
dengan difraksi sinar-X atau netron berkembang,
seiring dengan perkembangan komputer yang
seiring dengan perkembangan komputer yang
semakin canggih.
semakin canggih.
Saat ini, lebih dari 9000 struktur kristal dan 2000
Saat ini, lebih dari 9000 struktur kristal dan 2000
spektra po
spektra po
w
w
der baru telah berhasil dipublikasikan
der baru telah berhasil dipublikasikan
per tahun.
y
x
z
b
a c
Sistem koordinat kristalografik
Sistem koordinat kristalografik
Sumbu kristalografi dan sudut
Sumbu kristalografi dan sudut
antar sumbu
Hukum dan Postulat kristalografi
Hukum dan Postulat kristalografi
DDiajukan oleh ahli berkebangsaan Denmark, Nils iajukan oleh ahli berkebangsaan Denmark, Nils
Steensen (1669) untuk kristal kwarsa (SiO Steensen (1669) untuk kristal kwarsa (SiO22))
Hukum ini diberlakukan untuk kristal secara umum Hukum ini diberlakukan untuk kristal secara umum
oleh ahli berkebangsaan Italia, Domenico oleh ahli berkebangsaan Italia, Domenico
Guglielmini (1688) dan Swis, Moritz Anton Cappeler Guglielmini (1688) dan Swis, Moritz Anton Cappeler
(1723). (1723).
Jean Bantiste Louis de l’Isle (1978) dari Perancis Jean Bantiste Louis de l’Isle (1978) dari Perancis
membuat rumusan atas dasar ahli di atas membuat rumusan atas dasar ahli di atas
Rumusan Jean Bantiste Louis de l’Isle:
Rumusan Jean Bantiste Louis de l’Isle:
Sudut antara dua permukaan tidak akan
Sudut antara dua permukaan tidak akan
berubah akibat pertumbuhan kristal, dengan
berubah akibat pertumbuhan kristal, dengan
demikian sudut tersebut tidak bergantung dari
demikian sudut tersebut tidak bergantung dari
jarak permukaan ke suatu titik tertentu
jarak permukaan ke suatu titik tertentu
Sudut-sudut antar permukaan berkaitan dari
Sudut-sudut antar permukaan berkaitan dari
dua individu yang memiliki jenis kristal yang
dua individu yang memiliki jenis kristal yang
sama adalah sama (pada temperatur dan
sama adalah sama (pada temperatur dan
tekanan yang sama)
tekanan yang sama)
Pada kondisi fisik tertentu, sudut-sudut
Pada kondisi fisik tertentu, sudut-sudut
antar permukaan merupakan karakteristik
antar permukaan merupakan karakteristik
untuk satu jenis kristalin
Tiga polihedral dengan sudut sama pada 60° dan 90° antar permukaan normal
Tiga polihedral dengan sudut sama pada 60° dan 90° antar permukaan normal
Princip Bernhardi (1890) : jumlah dan dimensi
permukaan suatu kristal tidak khas, masing-masing kristal memiliki kekhasan yang asli (habitus), yang terpenting adalah arah dan orientasi yaitu arah
