1 | P a g e
Mineral dan Kristal
I.
MINERAL
A. Definisi Mineral
Yang dimaksud dengan mineral adalah sebagian besar zat-zat hablur (kristal) yang ada dalam kerak bumi dan bersifat homogen, baik fisik maupun kimiawi. Mineral itu merupakan persenyawaan anorganik asli serta mempunyai susunan kimia tetap. Yang dimaksud dengan persenyawaan kimia (anorganik) asli adalah bahwa mineral itu harus terbentuk di alam, karena banyak zat yang mempunyai sifat yang sama dengan mineral dapat dibuat di laboratorium. Jadi mineral inilah yang merupakan bagian-bagian pada batuan, dengan kata lain, batuan adalah kumpulan mineral-mineral atau mineral adalah bahan yang membentuk batuan.
Setiap jenis mineral tidak saja terdiri dari unsur-unsur tertentu, tetapi juga mempunyai bentuk tertentu yang disebut bentuk kristal. Bentuk kristal berneka corak tetapi selalu polihedral (bidang banyak). Nicholas Steno (1631-1687) orang yang pertama melakukan pengukuran terhadap sudut-sudut yang dibuat oleh bidang-bidang yang seharga pada kristal kuarsa (SiO2). Bentuk-bentuk yang dimiliki hablur alam ini tidak lain merupakan pencerminan struktur dalam kristal. Dalam kristalografi bentuk kristal yang banyak jumlahnya itu dapat dikelompokan menjadi tujuh sistem kristal yaitu : Isometrik, tetragonal, ortorombik, trigonal, heksagonal, monoklin, triklin. - Mineral adalah suatu zat yang terdapat dalam alam dengan komposisi kimia yang khas dan biasanya mempunyai struktur kristal yang jelas, yang kadang-kadang dapat menjelma dalam bentuk geometris tertentu.
Istilah mineral dapat mempunyai bermacam-macam makna; sukar untuk mendefinisikan mineral dan oleh karena itu kebanyakan orang mengatakan, bahwa mineral ialah satu frasa yang terdapat dalam alam. Sebagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk :
2 | P a g e
Lempeng Tiang Limas Kubus
Batu permata merupakan campuran dari unsur-unsur mineral. Setiap mineral yang dapat membesar tanpa gangguan akan memperkembangkan bentuk kristalnya yang khas, yaitu suatu wajah lahiriah yang dihasilkan struktur kristalen (bentuk kristal). Ada mineral dalam keadaan amorf, yang artinya tak mempunyai bangunan dan susunan kristal sendiri (mis kaca & opal). Tiap-tiap pengkristalan akan makin bagus hasilnya jika berlangsungnya proses itu makin tenang dan lambat.
Mineral adalah zat padat berupa bahan an-organik yang terbentuk secara alamiah berupa unsure atau persenyawaan dengan komposisi kimia tertentu dan umumnya mempunyai struktur kristal tertentu yaitu bentuk-bentuk geometris beraturan.
Kristal adalah zat padat yang mempunyai bentuk bangun beraturan yang terdiri dari atom-atom dengan susunan teratur.
B.
PERBEDAAN KRISTAL DAN MINERAL
Mineral : - Terbentuk oleh proses alam- Tidak selalu membentuk kristal Kristal : - Dapat buatan manusia
- Tidak selalu membentuk mineral
Sampai sekarang sudah diketahui ada lebih dari 2300 macam mineral (tahun 1989).Jumlah ini bertambah terus, setiap tahun dapat diketahui ada 25 macam mineral baru. Untuk mempelajari mineralogy secara sistematis dengan menggunakan semacam klasifikasi yaitu berdasarkan sifat-sifat kimia mineral atau berdasarkan sifat-sifat fisiknya.
Klasifikasi berdasarkan sifat kimia mineral pertama dikemukakan oleh BERZELIUS sebagai berikut :
I. Native Elements
3 | P a g e II. Sulphides
Galena (PbS) Chalcopyrite (CuFeS2) Pyrite (FeS2)
III. Oxides dan Hydroides
Cuprite (Cu2O) Hematite (Fe2O3) Gouthite (HfeO2)
IV. Halides
Halite (NaCl) Fluorite (CaF2) Sylvite (KU)
V. Carbonates, Nitrates dan Borates
Kalsit (CaCO3) Dolomit (Ca,Mg(CO3)2) Soda Niter (NaNO3)
VI. Sulphates, Chromates, Molybdates dan Tungstates
Barite (BaSO4) Gypsum (CaSO4, 2H2O) Crocoite (PBCrO4)
VII. Phospates, Arsenates dan Vanadates
Xenotime (YPO4) Apatite (Ca5(PO4)3,(F,Cl,OH)
Untuk mengenali dan mengidentifikasi mineral-mineral dalam latihan dan praktikum, digunakan klasifikasi berdasarkan sifat fisik mineral. Setiap mineral mempunyai karakteristik masing-masing yang berbeda.
C. SIFAT-SIFAT FISIK MINERAL
1. Bentuk kristal (Crystal Form)
Suatu bentuk mineral dapat berupa kristal tunggal atau rangkaian kristal. Struktur kristal berkembang pada saat penghabluran dari larutannya. Bentuk ini mempunyai pola teratur pada sisi-sisinya dengan sudut aturannya yang dapat digolongkan ke dalam sistim kristal utama (Gambar 1.1) merupakan ciri setiap mineral. Bentuk-bentuk kristal yang sempurna jarang ditemukan dan sulit untuk dapat melakukan pemerian.
2. Warna (Colour)
Adalah yang ditampilkan dan dapat terlihat dipermukaan mineral oleh mata telanjang. Warna biasanya lebih bersifat umum daripada menunjuk yang spesifik.
Pada umumnya warna mineral ditimbulkan karena penyerapan beberapa jenis panjang gelombang yang membentuk cahaya putih, jadi warna itu timbul sebagai hasil dari cahaya putih yang dikurangi oleh beberapa panjang gelombang yang terserap.
4 | P a g e Mineral berwarna gelap adalah mineral yang secara merata dapat menyerap seluruh panjang gelombang pembentuk cahaya putih.
Mineral-mineral yang mempunyai warna-warna tetap dan tertentu disebut IDIOCHROMATIC, sedangkan mineral yang mempunyai warna yang dapat berubah-ubah disebut
ALLOCHROMATIC.
D. FAKTOR-FAKTOR YANG MENIMBULKAN WARNA DALAM MINERAL
- Komposisi Kimia
Contoh : warna biru dan hijau pada mineral-mineral Cooper sekunder. - Struktur kristal dan ikatan atom
Contoh : polymorph dari Carbon : intan tidak berwarna dan transparant sedangkan graphite berwarna hitam dan opaque.
Polymorph adalah suatu unsur atau senyawa yang dapat membentuk lebih dari satu susunan atom. Tiap-tiap susunan mempunyai sifat-sifat fisik dan struktur kristal yang berbeda. Jadi atom-atom/ion-ion disusun secara berbeda dalam polymorph yang berbeda untuk zat yang sama. (bentuk lain, rumus kimia analog)
- Pengotoran mineral
Contoh : Calcedon yang berwarna
Sedangkan ion-ion maupun kelompok-kelompok ion yang dapat menimbulkan warna khas pada mineral disebut CHROMOPHORES, sebagai contoh :
- Ion-ion Cu2 yang terkena hidrasi merupakan chromophore di dalam mineral-mineral Cu sekunder yang berwarna hijau dan biru.
- Ion-ion Cr3 adalah chromophore di dalam uvarovite (garnet hijau); di dalam muscovite yang mengandung chrom (hijau) dan juga di dalam emerald.
3. Belahan (Cleavage)
Sifat mineral untuk pecah sepanjang satu atau lebih arah tertentu dan bentuk rata, umumnya sejajar dengan salah satu sisi kristal.
Dengan memperhatikan cleavage yang terdapat dalam fragmen-fragmen mineral maka kita dapat menentukan sistem kristal dari mineral itu. Contohnya mineral yang hanya memperlihatkan sebuah cleavage saja, tidak mungkin termasuk dalam sistem kristal isometrik, karena pada kenyataannya setiap bentuk yang terdapat di dalam sistem kristal tersebut terdapat lebih dari dua
5 | P a g e permukaan. Demikian juga suatu mineral yang menunjukkan tiga buah arah cleavage yang tidak sama satu sama lain, mungkin termasuk sistem orthorombik, monoklin, triklin; sedangkan apabila ke-3 arah cleavage tersebut masing-masing tegak lurus satu sama lain maka sistem kristalnya orthorombik.
- Sempurna (Perfect)
Bila bidang belahan sangat rata (terbelah melalui cleavagenya) diperoleh permukaan licin dan berkilauan (contohnya mika), sedangkan bila pecah tidak melalui bidang belahan agak sukar untuk memecahnya.
- Baik (Good)
Bidang belahan rata, tetapi tidak sebaik yang sempurna, masih dapat pecah pada arah lain, contohnya Feldspar.
- Jelas (Distinct)
Bidang belahan jelas, tetapi tidak begitu rata, dapat pecah pada arah lain dengan mudah, contohnya Scapolite.
- Tak Jelas (Indistinct)
Kemungkinan membelah melalui bidang belahan/pecah melalui permukaan pecahan kesegala arah, akibat adanya tekanan, contohnya Beryl.
4. Pecahan (Fracture)
Suatu permukaan yang terbentuk akibat pecahnya suatu mineral dan umumnya tidak teratur, disebabkan suatu mineral mendapat tekanan yang melebihi batas-batas elastis dan plastisnya.
Tabel. 1.2. Pecahan berdasarkan bentuk pecahnya.
PECAHAN KETERANGAN
Conchoidal
Pecah bergelombang melengkung seperti kulit bawang atau botol pecah.
Contoh : Kuarsa, Olivin
Hackly
Pecah tajam-tajam, seperti besi pecah. Contoh : Stibnite
6 | P a g e Contoh : Asbestos, Gypsum, Anhydrite
Even
Bidang pecah halus-agak kasar, masih mendekati bidang datar.
Contoh : Galena
Uneven
Permukaan pecah kasar dan tidak teratur seperti kebanyakan mineral.
7 | P a g e
5. Kilap (Luster)
Cahaya yang dipantulkan oleh permukaan mineral. Kilap tergantung pada kualitas fisik
permukaan (jumlah cahaya yang dipantulkan). Sebagian luster tidak dipengaruhi oleh warna dari mineral itu.
Kilap/Luster secara umum dapat dibedakan menjadi : a. Metallic Luster/Kilap logam
Mineral-mineral yang dapat menyerap pancaran secara kuat, disebabkan oleh sifat opaque atau hampir opaque walaupun mineral-mineral ini terbentuk sebagai fragmen-fragmen yang tipis. Mineral-mineral ini mempunyai indeks bias sebesar 3 ke atas. Mineral-mineral yang mempunyai Metallic Luster seperti Logam Mulia (Native Element) serta sebagian besar Sulfida Logam, contohnya Cooper, Bysmuth, Arsenic, Antimony, Pyrite, Chalcopyrite, Galena, Grafit, Hematite, Magnetite.
b. Non-Metallic Luster/Kilap non-Logam
Mineral-mineral yang dapat meluluskan cahaya pada bagian-bagian yang tipis dari mineral tersebut. Kilap bukan logam umumnya terdapat pada mineral-mineral yang warna muda (light coloures).
Kilap bukan logam dapat dibedakan menjadi 7, yaitu : - Intan (adamantine)
Kilap sangat cemerlang, seperti pada intan permata. Contohnya Diamond, Wulfenite, Vanadinite, Pyrargyrite.
- Kaca (vitreous)
Kilap seperti pada pecahan kaca. Contohnya Celestine, Beryl, Tourmaline. - Damar (resineous)
Kilap seperti damar, contohnya Sphalerit, Realgar. - Lemak (greasy)
Kilap seperti lemak, seakan-akan permukaan mineral tersebut berlemak/berminyak, contohnya Nefelin, Zircon, Jadeite, Chrysolite, Talk, Carnalite.
- Mutiara (pearly)
Kilap seperti mutiara, biasanya terlihat pada bidang-bidang belah mineral. Contohnya Muscovite, Glacaophone, Lepidolite, Albite.
8 | P a g e - Sutera (silkly)
Kilap seperti sutera, biasanya terlihat pada mineral-mineral menyerat, contohnya Serpentin, Asbes, Aurichalcite.
- Tanah (earthy)
Biasanya juga disebut kilap guram (dull), biasanya terlihat pada mineral yang kompak. Contohnya Lazurite, Glauconite, Kaolinite, Chamosite.
6. Gores atau Cerat (Streak)
Warna yang dihasilkan apabila mineral dalam keadaan bubuk yang sangat halus. Gores dapat diperoleh dengan jalan menggoreskan di atas porselen goresan yang berwarna putih (streak plate). Gores sebuah mineral dianggap sebagai salah satu unsur penentu yang baik, lebih konstan daripada warna mineralnya. Pada mineral yang mempunyai kilap bukan logam akan
menghasilkan goresan warna muda atau lebih ringan dibandingkan warna mineralnya. Pada mineral logam (Kilap Logam) kadang-kadang mempunyai gores yang berwarna lebih gelap daripada mineralnya sendiri. Gores dapat sama atau berbeda dengan warna mineralnya.
7. Kekerasan (Hardness)
Ukuran daya tahan mineral terhadap goresan (scratching). Kekerasan relatif dari suatu mineral dapat ditetapkan dengan membandingkan mineral tersebut dengan urutan mineral yang dipakai sebagai standar kekerasan. MOHS (1822) telah membuat sekala kekerasan mineral secara kualitatip (scale of relative hardness).
Skala Kekerasan Alat-alat Penguji
Kekerasan Alat Penguji
2,5 Kuku Manusia
3 Kawat Tembaga
5,5 – 6 Pecahan Kaca
5,5 – 6 Pisau Baja/Paku Baja
9 | P a g e
Tabel. 1.4. Skala Kekerasan Relatif Mineral (SEKALA MOHS)
Kekerasan Nama Mineral Unsur/Senyawa Kimia
1 Talc (Talk) Hydrat Magnesium Silikat
2 Gypsum (Gipsum) Hydrat Kalsium Fosfat
3 Calcite (Kalsit) Kalsium Karbonat
4 Fluorspar (Fluorit) Kalsium Flour
5 Apatite (Apatit) Kalsium Fosfat
6 Feldspar/Ortoklas Alkali Silikat
7 Quartz (Kuarsa) Silika
8 Topaz Alumina Silikat
9 Corondum Alumina
10 | P a g e Perawakan kristal bukan merupakan ciri yang tetap, karena bentuknya sangat dipengaruhi dengan keadaan lingkungan sewaktu pembentukkannya, sedang keadaan itu sangat berubah-ubah. Untuk mineral tertentu sering menunjukkan perawakan kristal tertentu, seperti mineral Mika memperlihatkan perawakan mendaun (foliated), mineral Amphibole perawakan meniang/tiang (columnar).
Perawakan Kristal dibedakan menjadi 3 golongan (Richard Pearl,1975) yaitu : 1) Elongated habits (meniang/berserabut)
2) Flattened habits (lembaran tipis) 3) Rounded habits (membutir)
9. Berat jenis (Density)
Adalah suatu bilangan murni (tidak mempunyai satuan), yaitu angka yang menyatakan berapa kali berta suatu benda jika dibandingkan dengan berat air yang mempunyai volume sama dengan benda itu, dengan kata lain, ialah perbandingan antara berat jenis benda tersebut dengan berat jenis air.
Berat jenis suatu mineral terutama ditentukan oleh struktur kristal dan komposisi kimianya. Berat jenis akan berubah sesuai dengan perubahan suhu dan tekanan, hal ini disebabkan perubahan kedua faktor ini dapat mengakibatkan pemuaian dan pengkerutan, maka mineral dengan komposisi kimia dan struktur kristal tertentu akan mempunyai suatu berat jenis yang tetap apabila pengukuran dilakukan pada suhu dan tekanan tertentu.
Cara menentukan Berat Jenis pada mineral-mineral antara lain dengan pengukuran sebagai berikut :
- Berat mineral diukur secara langsung, kemudian isinya diukur berdasarkan prinsip Archimides.
Isinya ditentukan dengan jalan mengukur kehilangan berat yang terdapat ketika fragmen mineral yang sebelumnya telah ditimbang beratnya (ditimbang beratnya dalam keadaan kering), kita masukkan ke dalam air. Fragmen mineral tersebut akan memindahkan sejumlah zat cair dengan isi/berat yang sama dengannya, dan beratnya seolah-olah berkurang sebesar berat zat cair yang dipindahkan.
Jika : W1 = Berat fragmen mineral kering di udara W2 = Berat fragmen mineral di dalam air Maka Berat Jenisnya (B.J.) adalah :
11 | P a g e Setiap jenis mineral mempunyai berat jenis tertentu, sedangkan Berat Jenis ditentukan struktur atom/kristalnya dan komposisi kimianya.
10. Tenacity
Tenacity yaitu kemampuan mineral untuk ditempa atau dibentuk (tingkat kekenyalan mineral). Tenacity terdiri atas :
a. Brittle (rapuh), bila mineral mudah retak atau dihancurkan.
b. Elastis, bila mineral dapat kembali kekeadaan semula setelah dibentuk. c. Fleksibel, bila mudah dibentuk tetapi tidak dapat kembali kekeadaan semula. d. Sectile, bila dapat diiris dengan pisau.
e. Ductile, bila mineral dapat ditempa.
11. Magnetisme
Hanya beberapa mineral saja yang bersifat magnet, diantaranya yang paling umum adalah Magnetite (Fe3O4), Phyrotite (Fe1-nS) dan polymorph dari Fe2O3 maghnite. Sebenarnya semua mineral mempunyai sifat magnetis. Mineral yang bersifat sedikit di tolak oleh magnet disebut
Diamagnetis, sedangkan yang sifatnya sedikit tertarik oleh magnet disebut Paramagnetis. Semua
mineral yang mengandung besi bersifat Paramagnetis, tetapi ada juga mineral-mineral yang tidak mengandung besi seperti Beryl dapat juga bersifat Paramagnetis.
Sifat-sifat magnetis dari mineral telah dipergunakan di dalam penyelidikan-penyelidikan geofisis dengan menggunakan sebuah magnetometer, sebuah alat yang dapat mengukur segala perubahan dari medan magnet bumi yang kemudian kita nyatakan di dalam Peta. Penyelidikan magnetis ini sangat berguna untuk menentukan suatu cebakan bijih, juga untuk mengetahui perubahan-perubahan jenis batuan dan untuk mengikuti formasi-formasi batuan yang mempunyai sifat-sifat magnetis tertentu.
Nama-nama batu permata, kristal, dan mineral terkenal
Dalam bahasa Inggris dengan bahasa Indonesia di dalam kurung, berdasarkan urutan abjad: Agate Amazonite Amber Ametrine Ammolite Andalusite Apatite Aquamarine ( Beryl ) Axinite Aventurine
12 | P a g e
Benitoite Beryl
Bixbite ( Beryl )
Bloodstone / Akik darah Bone Cat's eye Carnelian Cassiterite Chalcedony Charoite
Chrysoberyl (mata kucing): Alexandrite Chrysocolla Chrysolite (krisolit) Chrysoprase Coral Cordierite Cubic Zirconia Danburite
Diamonds / Berlian / Intan Dinososaur Bone Diopsite Dolomite Drusy Euclase Enstatie Fluorite Fosfor
Permata Garnet (Batu delima, mata kucing): Rhodolite Heliodore (Beryl)
Hematite Iolite Kunzite Idocrase
13 | P a g e
Jadeite/giok
Labradorite: Spectrolite Permata Lapis Lazuli Larimar
Malachite (malakit) Matlockit
Montana Agate
Moonstone (batu biduri bulan, biduri laut) Morgan Hill Nephrite/nefrit (jade) Olivine Orthoclase Opal (kalimaya) Padparadscha Phenakite Pyrope Palmwood Pearl / Mutiara Pectolitej Peridot Pyrite Quarz
Kristal Quartz (Kuarsa): termasuk di dalamnya Aventurine, Carnelian, Citrine, o Kristal Agate (akik)
o Kristal Amethyst (kecubung) o Kristal Chalcedony
o Onyx (batu krisopras) o Permata Jasper Rhodonite
Ruby Rutile
Rubicelle (spinel)
Permata Ruby (Batu merah delima / mirah delima / mirah, Batu nilem, yaspis merah, akik merah, rubi)
14 | P a g e
Scapolite (yellow) Sphene
Spodumene Strontium titanate
Kristal Sapphire (Batu nilam, lazurit, safir) Spinel
Permata Sunstone Sugilite
Tanzanite
Permata Tiger’S Eye (mata kucing)
Kristal Topaz (Batu cempaka, topas, yakut kuning)
Kristal Tourmaline: Rubelite (merah), Dravite (kuning), Verdelite (hijau), Indicolite (biru)
Turquoise (Batu yakut biru, pirus) Violan Yag Zircon Zoisite
II. KRISTAL
A. Definisi 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.
-Kristal adalah sebuah benda yang homogen, berbentuk sangat geometris dan atom-atomnya tersusun dalam sebuah kisi-kisi kristal,karena bangunan kisi-kisi kristal tersebut berbeda-beda maka sifatnya juga berlainan. Kristal dapat terbentuk dalam alam (mineral) atau di laboratorium.
15 | P a g e -Kristal artinya mempunyai bentuk yang agak setangkup (simetris) dan yang pada banyak sisinya terbatas oleh bidang datar, sehingga memberi bangin yang tersendiri sifatnya kepada mineral yang bersangkutan.
Benda padat yang terdiri dari atom-atom yang tersusun rapi dikatakan mempunyai struktur kristalen. Dalam suasana yang baik benda kristalen dapat mempunyai batas bidang rata-rata & benda itu dinamakan kristal (hablur) & bidang rata itu disebut muka kristal.
-Kristal adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi.
Secara umum, zat cair membentuk kristal ketika mengalami proses pemadatan. Pada kondisi ideal, hasilnya bisa berupa kristal tunggal, yang semua atom-atom dalam padatannya "terpasang" pada kisi atau struktur kristal yang sama, tapi, secara umum, kebanyakan kristal terbentuk secara simultan sehingga menghasilkan padatan polikristalin. Misalnya, kebanyakan logam yang kita temui sehari-hari merupakan polikristal.
Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari suatu cairan tergantung pada kimia cairannya sendiri, kondisi ketika terjadi pemadatan, dan tekanan ambien. Proses terbentuknya struktur kristalin dikenal sebagai kristalisasi.
Meski proses pendinginan sering menghasilkan bahan kristalin, dalam keadaan tertentu cairannya bisa membeku dalam bentuk non-kristalin. Dalam banyak kasus, ini terjadi karena pendinginan yang terlalu cepat sehingga atom-atomnya tidak dapat mencapai lokasi kisinya. Suatu bahan non-kristalin biasa disebut bahan amorf atau seperti gelas. Terkadang bahan seperti ini juga disebut sebagai padatan amorf, meskipun ada perbedaan jelas antara padatan dan gelas. Proses pembentukan gelas tidak melepaskan kalor lebur jenis (Bahasa Inggris: latent heat of fusion). Karena alasan ini banyak ilmuwan yang menganggap bahan gelas sebagai cairan, bukan padatan. Topik ini kontroversial, silakan lihat gelas untuk pembahasan lebih lanjut.
Struktur kristal terjadi pada semua kelas material, dengan semua jenis ikatan kimia. Hampir semua ikatan logam ada pada keadaan polikristalin; logam amorf atau kristal tunggal harus diproduksi secara sintetis, dengan kesulitan besar. Kristal ikatan ion dapat terbentuk saat pemadatan garam, baik dari lelehan cairan maupun kondensasi larutan. Kristal ikatan kovalen juga sangat umum. Contohnya adalah intan, silika dan grafit. Material polimer umumnya akan membentuk bagian-bagian kristalin, namun panjang molekul-molekulnya biasanya mencegah pengkristalan menyeluruh. Gaya Van der Waals lemah juga dapat berperan dalam struktur kristal. Contohnya, jenis ikatan inilah yang menyatukan lapisan-lapisan berpola heksagonal pada grafit.
Kebanyakan material kristalin memiliki berbagai jenis cacat kristalografis. Jenis dan struktur cacat-cacat tersebut dapat berefek besar pada sifat-sifat material tersebut.
Meskipun istilah "kristal" memiliki makna yang sudah ditentukan dalam ilmu material dan fisika zat padat, dalam kehidupan sehari-hari "kristal" merujuk pada benda padat yang menunjukkan bentuk geometri tertentu, dan kerap kali sedap di mata. Berbagai bentuk kristal tersebut dapat ditemukan di alam. Bentuk-bentuk kristal ini bergantung pada jenis ikatan molekuler antara
16 | P a g e atom-atom untuk menentukan strukturnya, dan juga keadaan terciptanya kristal tersebut. Bunga salju, intan, dan garam dapur adalah contoh-contoh kristal.
Beberapa material kristalin mungkin menunjukkan sifat-sifat elektrik khas, seperti efek feroelektrik atau efek piezoelektrik.
Kelakuan cahaya dalam kristal dijelaskan dalam optika kristal. Dalam struktur dielektrik periodik serangkaian sifat-sifat optis unik dapat ditemukan seperti yang dijelaskan dalam kristal fotonik. Kristalografi adalah studi ilmiah kristal dan pembentukannya
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 :
jumlah bidang suatu kristal selalu tetap
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.
-Kristal adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi.
Secara umum, zat cair membentuk kristal ketika mengalami proses pemadatan. Pada kondisi ideal, hasilnya bisa berupa kristal tunggal, yang semua atom-atom dalam padatannya "terpasang" pada kisi atau struktur kristal yang sama, tapi, secara umum, kebanyakan kristal terbentuk secara simultan sehingga menghasilkan padatan polikristalin. Misalnya, kebanyakan logam yang kita temui sehari-hari merupakan polikristal.
Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari suatu cairan tergantung pada kimia cairannya sendiri, kondisi ketika terjadi pemadatan, dan tekanan ambien. Proses terbentuknya struktur kristalin dikenal sebagai kristalisasi.
17 | P a g e Meski proses pendinginan sering menghasilkan bahan kristalin, dalam keadaan tertentu
cairannya bisa membeku dalam bentuk non-kristalin. Dalam banyak kasus, ini terjadi karena pendinginan yang terlalu cepat sehingga atom-atomnya tidak dapat mencapai lokasi kisinya. Suatu bahan non-kristalin biasa disebut bahan amorf atau seperti gelas. Terkadang bahan seperti ini juga disebut sebagai padatan amorf, meskipun ada perbedaan jelas antara padatan dan gelas. Proses pembentukan gelas tidak melepaskan kalor lebur jenis (Bahasa Inggris: latent heat of fusion). Karena alasan ini banyak ilmuwan yang menganggap bahan gelas sebagai cairan, bukan padatan. Topik ini kontroversial, silakan lihat gelas untuk pembahasan lebih lanjut.
Struktur kristal terjadi pada semua kelas material, dengan semua jenis ikatan kimia. Hampir semua ikatan logam ada pada keadaan polikristalin; logam amorf atau kristal tunggal harus diproduksi secara sintetis, dengan kesulitan besar. Kristal ikatan ion dapat terbentuk saat pemadatan garam, baik dari lelehan cairan maupun kondensasi larutan. Kristal ikatan kovalen juga sangat umum. Contohnya adalah intan, silika dan grafit. Material polimer umumnya akan membentuk bagian-bagian kristalin, namun panjang molekul-molekulnya biasanya mencegah pengkristalan menyeluruh. Gaya Van der Waals lemah juga dapat berperan dalam struktur kristal. Contohnya, jenis ikatan inilah yang menyatukan lapisan-lapisan berpola heksagonal pada grafit.
Kebanyakan material kristalin memiliki berbagai jenis cacat kristalografis. Jenis dan struktur cacat-cacat tersebut dapat berefek besar pada sifat-sifat material tersebut.
Meskipun istilah "kristal" memiliki makna yang sudah ditentukan dalam ilmu material dan fisika zat padat, dalam kehidupan sehari-hari "kristal" merujuk pada benda padat yang menunjukkan bentuk geometri tertentu, dan kerap kali sedap di mata. Berbagai bentuk kristal tersebut dapat ditemukan di alam. Bentuk-bentuk kristal ini bergantung pada jenis ikatan molekuler antara atom-atom untuk menentukan strukturnya, dan juga keadaan terciptanya kristal tersebut. Bunga salju, intan, dan garam dapur adalah contoh-contoh kristal.
Beberapa material kristalin mungkin menunjukkan sifat-sifat elektrik khas, seperti efek feroelektrik atau efek piezoelektrik.
Kelakuan cahaya dalam kristal dijelaskan dalam optika kristal. Dalam struktur dielektrik periodik serangkaian sifat-sifat optis unik dapat ditemukan seperti yang dijelaskan dalam kristal fotonik. Kristalografi adalah studi ilmiah kristal dan pembentukannya
kristalisasi berlangsung, maka ukuran kristal akan semakin besar dan sebaliknya. a. Contoh dari larutan (solution) mengalami presipitasi--> Gipsum, Halit, Kalsit
b. Contoh dari lelehan (melt) mengalami kristalisasi --> Orthoklas, Kuarsa atom atau molekul yang teratur dimana keteraturan susunan tersebut dapat dilihat pada perm
18 | P a g e
Kristalografi adalah penjabaran mengenai kristal-kristal. Kristal sendiri adalah zat padat yang mempunyai susunan ukaannya yang terdiri dari bidang-bidang datar.
Hal-hal penting yang dipelajari di kristalografi antara lain: - Sistem kristal
- Kimia dan struktur kristal - Pertumbuhan kristal - Bentuk luar kristal - Struktur dalam kristal
Kristal dapat terbentuk oleh melalui dua cara yakni presipitasi dan kristalisasi. Kecepatan kristalisasi akan mempengaruhi bentuk dan ukuran butir kristal. Semakin lama proses c. Contoh dari uap (vapour) mengalami presipitasi --> Gipsum, Belerang, Alunit.
B.PROSES PEMBENTUKAN KRISTAL
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 kimianya tidak berubah karena tidak adanya faktor lain yang terlibat kecuali tekanan dan temperatur
19 | P a g e
C.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.
20 | P a g e
1. Sistem Isometrik
Sistem ini juga disebut sistem kristal regular, atau dikenal pula dengan sistem kristal kubus atau kubik. Jumlah sumbu kristalnya ada 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Dengan perbandingan panjang yang sama untuk masing-masing sumbunya.
Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Isometrik memiliki axial ratio (perbandingan sumbu a = b = c, yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, semua sudut kristalnya ( α , β dan γ ) tegak lurus satu sama lain (90˚).
Gambar 1 Sistem Isometrik
Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem Isometrik memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 3. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c juga ditarik garis dengan nilai 3 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.
Sistem isometrik dibagi menjadi 5 Kelas : Tetaoidal
Gyroida Diploida Hextetrahedral Hexoctahedral
Beberapa contoh mineral dengan system kristal Isometrik ini adalah gold, pyrite, galena, halite,
Fluorite (Pellant, chris: 1992)
2. Sistem Tetragonal
Sama dengan system Isometrik, sistem kristal ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek. Tapi pada umumnya lebih panjang.
21 | P a g e Pada kondisi sebenarnya, Tetragonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b ≠ c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, semua sudut kristalografinya ( α , β dan γ ) tegak lurus satu sama lain (90˚).
Gambar 2 Sistem Tetragonal
Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal Tetragonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.
Sistem tetragonal dibagi menjadi 7 kelas: Piramid Bipiramid Bisfenoid Trapezohedral Ditetragonal Piramid Skalenohedral Ditetragonal Bipiramid
Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Tetragonal ini adalah rutil, autunite, pyrolusite,
Leucite, scapolite (Pellant, Chris: 1992)
3. Sistem Hexagonal
Sistem ini mempunyai 4 sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu lainnya. Sumbu a, b, dan d masing-masing membentuk sudut 120˚ terhadap satu sama lain. Sambu a, b, dan d memiliki panjang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Hexagonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b = d ≠ c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu d, tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = 90˚ ; γ = 120˚.
22 | P a g e Hal ini berarti, pada sistem ini, sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk sudut 120˚ terhadap sumbu γ.
Gambar 3 Sistem Hexagonal
Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem Hexagonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 20˚ terhadap sumbu bˉ dan sumbu dˉ membentuk sudut 40˚ terhadap sumbu b+.
Sistem ini dibagi menjadi 7: Hexagonal Piramid Hexagonal Bipramid Dihexagonal Piramid Dihexagonal Bipiramid Trigonal Bipiramid Ditrigonal Bipiramid Hexagonal Trapezohedral
Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Hexagonal ini adalah quartz, corundum,
hematite, calcite, dolomite, apatite. (Mondadori, Arlondo. 1977)
4. Sistem Trigonal
Jika kita membaca beberapa referensi luar, sistem ini mempunyai nama lain yaitu Rhombohedral, selain itu beberapa ahli memasukkan sistem ini kedalam sistem kristal Hexagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya, bila pada sistem Trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang terbentuk segienam, kemudian dibentuk segitiga dengan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.
Pada kondisi sebenarnya, Trigonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b = d ≠ c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu d, tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = 90˚ ; γ = 120˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk sudut 120˚ terhadap sumbu γ.
23 | P a g e Gambar 4 Sistem Trigonal
Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal Trigonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 20˚ terhadap sumbu bˉ dan sumbu dˉ membentuk sudut 40˚ terhadap sumbu b+.
Sistem ini dibagi menjadi 5 kelas: Trigonal piramid
Trigonal Trapezohedral Ditrigonal Piramid Ditrigonal Skalenohedral Rombohedral
Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Trigonal ini adalah tourmaline dan cinabar (Mondadori, Arlondo. 1977)
5. Sistem Orthorhombik
Sistem ini disebut juga sistem Rhombis dan mempunyai 3 sumbu simetri kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang berbeda. Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Orthorhombik 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 sistem ini, ketiga sudutnya saling tegak lurus (90˚).
24 | P a g e Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem Orthorhombik 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 = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.
Sistem ini dibagi menjadi 3 kelas: Bisfenoid
Piramid Bipiramid
Beberapa contoh mineral denga sistem kristal Orthorhombik ini adalah stibnite, chrysoberyl,
aragonite dan witherite (Pellant, chris. 1992) 6. Sistem Monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu n; n tegak lurus terhadap sumbu c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b paling pendek.
Pada kondisi sebenarnya, sistem Monoklin 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 = 90˚ ≠ γ. Hal ini berarti, pada ancer ini, sudut α dan β saling tegak lurus (90˚), sedangkan γ tidak tegak lurus (miring).
Gambar 6 Sistem Monoklin
Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal Monoklin 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 = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45˚ terhadap sumbu bˉ. Sistem Monoklin dibagi menjadi 3 kelas:
Sfenoid Doma Prisma
25 | P a g e Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Monoklin ini adalah azurite, malachite,
colemanite, gypsum, dan epidot (Pellant, chris. 1992)
7. Sistem 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.
Gambar 7 Sistem Triklin
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: Pedial
Pinakoidal
Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah albite, anorthite, labradorite,
kaolinite, microcline dan anortoclase (Pellant, chris. 1992)
D.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.
26 | P a g e 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.
E.TUJUAN MEMPELAJARI KRISTALOGRAFI
1. Untuk mengidentifikasi mineral, penentuan morfologi, komposisi dan sifat-sifat fisiknya. Metode analisis yang biasa digunakan adalah:
a. Mineralogi optik menggunakan mikroskop polarisasi
Mineral Ortopiroksen b. Difraksi Sinar-X (XRD
c. Scanning Electron Microscope
Metode ini dilakukan khusus untuk mineral yang berukuran sangat kecil seperti mineral lempung.
27 | P a g e
Peralatan untuk melakukan SEM 2. Eksplorasi endapan mineral dan bijih.
28 | P a g e
3. Mineralogi industri (mineral untuk semen dan zeolith)
zeolit yang mempunyai banyak manfaat 4. Industri gemologi (batu permata)
29 | P a g e
5. Aspek mineralogi ilmu material, ex keramik 6. Biomineralogi
7. Mineralogi sebagai bencana kesehatan, ex asbes (mineralogi modis) F.RUANG LINGKUP ILMU KRISTALOGRAFI & MINERALOGI 1. Pendahuluan
2. Kristalografi
3. Kimia dan struktur kristal 4. Pertumbuhan kristal 5. Sifat-sifat fisik mineral 6. Sistematika mineralogi 7. Genesa dan asosiasi mineral 8. Mineral silikat
9. Karbonat, sulfosalt, dan fosfat 10. Oksida dan hidroksida 11. Sulfida
12. Unsur murni
13. Mineral pembentuk Batuan 14. Endapan mineral ekonomis
30 | P a g e
G. SIFAT KRISTAL
Kristal mempunyai sifat dasar yang diutarakan oleh Steno yaitu dua bidang muka kristal yang
berimpit selalu membentuk sudut yang besarnya tetap pada suatu kristal. Hukum ini kemudian
dikenal dengan Hukum Ketetapan Sudut bidang dua atau Hukum Steno)
Bidang muka kristal adalah bidang-bidang datar yang membentuk permukaan kristal. Masing-masing kristal akan mempunyai letak dan arah bidang muka kristal tertentu dan berbeda-beda. Contoh: Kristal tawas [(NH4)2Al2(SO4)4.24H20]
H.UNSUR-UNSUR SIMETRI KRISTAL
Bidang Simetri
Bidang simetri merupakan suatu bidang khayal yang menembus dan membagi
Kristal menjadi dua bagian yang sama besar dengan salah satu sisi / bagian merupakan suatu pencerminan dari bidang yang lain. Bidang simetri dibagi menjadi dua, yaitu :
1. Bidang Simetri Aksial, merupakan suatu bidang simetri yang melewati 2 sumbu Kristal. 2. Jika bidang tersebut terbentuk tegak lurus dengan sumbu c, maka disebut dengan Bidang
Simetri Horizontal.n Jjika bidang tersebut terbentuk sejajar dengan sumbuu c, maka disebut dengan Bidang Simetri Vertikal.
2. Bidang Simetri Intermediet, apabila bidang simetri tersebut hanya melewati 1 sumbu saja (Bidang
Simetri Diagonal)
Sumbu 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.
31 | P a g e 1. Gire, atau sumbu simetri biasa,cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar Kristal
pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (3),dst..
2. Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang horisontal.
3. Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka simetri itu. Bila tiga tribar (3), empat tetrabar (4),dst
Pusat Simetri
Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila dalam kristal tersebut dapat dibuat 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 Semua Kristal memiliki pusat Kristal, namun belum tentu memiliki sumbu simetri.
