MINERALOGI
Mineral adalah zat atau benda yang biasanya padat dan homogen dan hasil
bentukan alam yang memiliki sifat-sifat fisik dan kimia tertentu serta umumnya berbentuk kristalin. Meskipun demikian ada beberapa bahan yang terjadi
karena penguraian atau perubahan sisa-sisa tumbuhan dan hewan secara
alamiah juga digolongkan ke dalam mineral, seperti batubara, minyak bumi,
tanah diatome.
3.1 Kimia mineral
Kimia mineral merupakan suatu ilmu yang dimunculkan pada awal abad ke-19,setelah dikemukakannya “hukum komposisi tetap” oleh Proust pada tahun
1799, teori atom Dalton pada tahun 1805, dan pengembangan metode analisis
kimia kuantitatif yang akurat. Karena ilmu kimia mineral didasarkan pada
pengetahuan tentang komposisi mineral, kemungkinan dan keterbatasan
analisis kimia mineral harus diketaui dengan baik. Analisis kimia kuantitatif
bertujuan untuk mengidentifikasi unsur-unsur yang menyusun suatu
substansi dan menentukan jumlah relatif masing-masing unsur tersebut.
Analisis harus lengkap .seluruh unsur-unsur yang ada pada mineral harus
ditentukan. dan harus tepat.
Komposisi kimia sebagian besar mineral yang diketahui, menunjukkan suatu
kisaran tertentu mengenai penyusun dasarnya. Dalam analisis kimia, jumlah kandungan unsur dalam suatu senyawa dinyatakan dengan persen berat dan dalam analisis yang lengkap jumlah total persentase penyusunnya harus 100. Namun dalam prakteknya, akibat keterbatasan ketepatan, jumlah 100 merupakan suatu kebetulan; umumnya kisaran 99,5 sampai 100,5 sudah dianggap sebagai analisis yang baik.
Prinsip-prinsip kimia yang berhubungan dengan kimia mineral
1. Hukum komposisi tetap(The Law of Constant Composition) oleh Proust(1799):“Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap senyawa adalah tetap”
2. Teori atom Dalton (1805)
1. Setiap unsur tersusun oleh partikel yang sangat kecil dan berbentukseperti bola yang disebut atom.
a) Atom dari unsur yang sama bersifat sama sedangkan dari unsuryang berbeda bersifat berbeda pula.
b) Atom dapat berikatan secara kimiawi menjadi molekul.Teknik analisis mineral secara kimia
Analisis kimia mineral (dan batuan) diperoleh dari beberapa macam teknikanalisis. Sebelum tahun 1947 analisis kuantitatif mineral diperoleh denganteknik analisis “basah”, yang mana mineral dilarutkan dalam larutan tertentu.
Penentuan unsur-unsur dalam larutan biasanya dipakai satu atau lebih teknikteknik
berikut: (1) ukur warna (colorimetry), (2) analisis volumetri (titrimetri)dan (3)analisis gravimetri.
Sejak tahun 1960 sebagian besar analisis telah dilakukan dengan teknik instrumental
seperti spektroskop serapan atom, analisis flouresen sinar X, analisiselectron microprobe, dan spektroskop emisi optis. Masing-masing teknikini memiliki preparasi sampel yang khusus dan memiliki keterbatasan deteksidan kisaran kesalahan sedang – baik. Hasil analisis biasanya ditampilkandalam bentuk tabel persen berat dari unsur-unsur atau oksida dalam mineralyang dianalisis. Teknik analisis basah memberikan determinasi secara kuantitatifvariasi kondisi oksidasi suatu kation (seperti Fe2+ dengan Fe3+) dan jugauntuk determinasi kandungan H2O dari mineral-mineral hidrous.
Metode
instrumen umumnya tidak dapat memberikan informasi seperti kondisi oksidasiatau kehadiran H2O.
Dalam analisis kimia mineral dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu
analisis kimia kualitatif dan analisis kimia kuantitatif. Analisis kualitatif
menyangkut deteksi dan identifikasi seluruh komposisi dari suatu senyawa.
Analisis kuantitatif meliputi penentuan persen berat (atau parts per million
[ppm]) unsur-unsur dalam suatu senyawa. Dengan demikian kedua analisis
ini akan menjawab pertanyaan “Apa yang dikandung dan berapa besar jumlahnya?”.
Analisis kualitatif awal umumnya sangat membantu dalam memutuskan
metode apa yang akan dipakai untuk analisis kuantitatif.
Analisis kimia basah
Cara ini biasanya dilakukan di laboratorium kimia. Setelah sampel digerus
menjadi bubuk, langkah pertama yang dilakukan adalah menguraikan sampel.
Biasanya pada tahap ini digunakan satu dari beberapa larutan asam,
seperti asam klorida (HCl), asam sulfat (H2SO4), atau asam florida (HF), atau
campuran dari larutan asam tersebut. Jika sampel sudah dalam bentuk larutan,
langkah selanjutnya adalah colorimetry, volumetri atau gravimetri untuk
menentukan unsur-unsur yang diinginkan.
Kisaran konsentrasi unsur-unsur berdasarkan teknik analisis ini adalah:
Metode Konsentrai unsur dalam sampel
Gravimetri rendah – 100%
Volumetri rendah – 100%
Colorimetri ppm – rendah
Keuntungan menggunakan cara basah adalah reaksi dapat terjadi dengan
cepat dan relatif mudah untuk dikerjakan.
Analisis serapan atom (AAS)
AAS (atomic absorption spectroscopy) ini dapat dimasukkan dalam analisis kimia
cara basah karena sampel asli yang akan dianalisis secara sempurna terlarutkan
dalam suatu larutan sebelum dilakukan analisis. Cara ini didasarkan
atas pengamatan panjang gelombang yang dipancarkan suatu unsur atau serapan
suatu panjang gelombang oleh suatu unsur. Dalam perkembangannya
yang terakhir alat ini dilengkapi oleh inductively coupled plasma (ICP) dan
metode ICP-mass spectrometric (ICP-MS).
Sumber energi yang digunakan pada teknik ini adalah lampu katoda dengan
energi berkisar antara cahaya tampak sampai ultraviolet dari spektrum
elektromagnetik. Sampel dalam bentuk larutan dipanas-kan, dengan anggapan
atom-atom akan bebas dari ikatan kimianya. Pada sampel panas dilewatkan
sinar katoda, akan terjadi penyerapan energi yang akan terekam
dalam spektrometer.
Analisis fluoresen sinar X (XRF)
Analisis ini juga dikenal dengan spektrografi emisi sinar X, yang banyak digunakan
untuk laboratorium penelitian yang mempelajari kimia substansi anorganik.
Di samping untuk laboratorium penelitian analisis ini juga digunakan
untuk keperluan industri, seperti: industri tambang (untuk kontrol kualitas
hasil yang akan dipasarkan), industri kaca dan keramik, pabrik logam dan
bahan baku logam, dan dalam perlindungan lingkungan dan pengawasan pulusi.
Pada analisis ini sampel digerus menjadi bubuk dan ditekan dalam bentuk
pelet bundar. Pelet ini nantinya akan ditembak dengan sinar X. Spektrum
emisi sinar X yang dihasilkan merupakan ciri-ciri tiap-tiap unsur yang terkandung
dalam sampel.
Analisis ini dapat digunakan untuk penentuan sebagian besar unsur, dan
juga sangat sensitif untuk penentuan secara tepat beberapa unsur jejak (seperti
Y, Zr, Sr, Rb dalam kisaran ppm).
Electron probe microanalysis
Metode ini didasarkan atas prinsip yang sama dengan analisis fluoresen sinar
X, kecuali energi yang dipakai bukan tabung sinar X tetap digantikan oleh
sinar elektron. Disebut mikroanalisis karena dapat menganalisis baik kualitatif
maupun kuantitatif material dalam jumlah yang sangat sedikit. Sampel
yang dianalisis biasanya berbentuk sayatan yang sudah dikilapkan (polished
section atau polished thin section) dari suatu mineral, batuan atau material
padat yang lain.
Volume minimum yang dapat dianalisis dengan metode ini sekitar 10 sampai
20 fim3, yang dalam satuan berat sekitar 10-11 gram (untuk material silikat).
Analisis spektrografik optis
Spektrograif emisi optik didasarkan pada kenyataan bahwa atom suatu unsur
dapat menghasilkan energi. Ketika energi ini terdispersi, dengan menggunakan
prisma dapat direkam sebagai suatu spektrum. Jumlah garis dan intensitas
garis dalam spektrum yang terekam ditentukan oleh konfigurasi atom.
Analisis kuantitatif dengan teknik ini memerlukan pengukuran terhadap ketajaman
dari garis-garis spektral yang terekam dalam fotograf.
3.2 Sifat-sifat fisik mineral
Penentuan nama mineral dapat dilakukan dengan membandingkan sifat-sifat
fisik mineral antara mineral yang satu dengan mineral yang lainnya. Sifat-sifat
fisik mineral tersebut meliputi: warna, kilap (luster), kekerasan (hardness), cerat
(streak), belahan (cleavage), pecahan (fracture), struktur/bentuk kristal, berat
jenis, sifat dalam (tenacity), dan kemagnetan.
Warna adalah kesan mineral jika terkena cahaya. Warna mineral dap20
at dibedakan menjadi dua, yaitu idiokromatik, bila warna mineral selalu
tetap, umumnya dijumpai pada mineral-mineral yang tidak tembus cahaya
(opak), seperti galena, magnetit, pirit; dan alokromatik, bila warna mineral
tidak tetap, tergantung dari material pengotornya. Umumnya terdapat pada
mineral-mineral yang tembus cahaya, seperti kuarsa, kalsit.
Kilap adalah kesan mineral akibat pantulan cahaya yang dikenakan
padanya. Kilap dibedakan menjadi dua, yaitu kilap logam dan kilap bukanlogam.
Kilap logam memberikan kesan seperti logam bila terkena cahaya.
Kilap ini biasanya dijumpai pada mineral-mineral yang mengandung logam
atau mineral bijih, seperti emas, galena, pirit, kalkopirit. Kilap bukan-logam
tidak memberikan kesan seperti logam jika terkena cahaya. Kilap jenis ini dapat
dibedakan menjadi:
_ Kilap kaca (vitreous luster)
memberikan kesan seperti kaca bila terkena cahaya, misalnya: kalsit,
kuarsa, halit.
_ Kilap intan (adamantine luster)
memberikan kesan cemerlang seperti intan, contohnya intan
_ Kilap sutera (silky luster)
memberikan kesan seperti sutera, umumnya terdapat pada mineral yang
mempunyai struktur serat, seperti asbes, aktinolit, gipsum
_ Kilap damar (resinous luster)
memberikan kesan seperti damar, contohnya: sfalerit dan resin
_ Kilap mutiara (pearly luster)
memberikan kesan seperti mutiara atau seperti bagian dalam dari kulit
kerang, misalnya talk, dolomit, muskovit, dan tremolit.
_ Kilap lemak (greasy luster)
menyerupai lemak atau sabun, contonya talk, serpentin
_ Kilap tanah
kenampakannya buram seperti tanah, misalnya: kaolin, limonit, bentonit.
Kekerasan adalah ketahanan mineral terhadap suatu goresan. Secara relatif
sifat fisik ini ditentukan dengan menggunakan skala Mohs, yang dimulai dari
skala 1 yang paling lunak hingga skala 10 untuk mineral yang paling keras.
Skala Mohs tersebut meliputi (1) talk, (2) gipsum, (3) kalsit, (4) fluorit, (5) apatit,
(6) feldspar, (7) kuarsa, (8) topaz, (9) korundum, dan (10) intan.
Cerat adalah warna mineral dalam bentuk bubuk. Cerat dapat sama atau
berbeda dengan warna mineral. Umumnya warna cerat tetap. Belahan
adalah kenampakan mineral berdasarkan kemampuannya membelah melalui
bidang-bidang belahan yang rata dan licin (Gambar 3.1). Bidang belahan
umumnya sejajar dengan bidang tertentu dari mineral tersebut.
Pecahan adalah kemampuan mineral untuk pecah melalui bidang yang
tidak rata dan tidak teratur. Pecahan dapat dibedakan menjadi: (a) pecahan
konkoidal, bila memperlihatkan gelombang yang melengkung di permukaan
(Gambar 3.2); (b) pecahan berserat/fibrus, bila menunjukkan kenampakan
seperti serat, contohnya asbes, augit; (c) pecahan tidak rata, bila memperlihatkan
permukaan yang tidak teratur dan kasar, misalnya pada garnet;
(d) pecahan rata, bila permukaannya rata dan cukup halus, contohnya: mineral
lempung; (e) pecahan runcing, bila permukaannya tidak teratur, kasar,
dan ujungnya runcing-runcing, contohnya mineral kelompok logam murni;
(f) tanah, bila kenampakannya seperti tanah, contohnya mineral lempung.
Bentuk mineral dapat dikatakan kristalin, bila mineral tersebut mempunyai
bidang kristal yang jelas dan disebut amorf, bila tidak mempunyai batasbatas
kristal yang jelas. Mineral-mineral di alam jarang dijumpai dalam bentuk
kristalin atau amorf yang ideal, karena kondisi pertumbuhannya yang biasanya
terganggu oleh proses-proses yang lain. Srtruktur mineral dapat dibagi
menjadi beberapa, yaitu:
_ Granular atau butiran: terdiri atas butiran-butiran mineral yang mempunyai
dimensi sama, isometrik.
_ Struktur kolom, biasanya terdiri dari prisma yang panjang dan bentuknya
ramping. Bila prisma tersebut memanjang dan halus, dikatakan
mempunyai struktur fibrus atau berserat.
GAMBAR 3.1: Belahan tiga arah pada gipsum yang dihasilkan dari fragmen semirombohedral
(Hibbard, 2002)
GAMBAR 3.2: Pecahan konkoidal pada beril (Hibbard, 2002
_ Struktur lembaran atau lamelar, mempunyai kenampakan seperti lembaran.
Struktur ini dibedakan menjadi: tabular, konsentris, dan foliasi.
_ Struktur imitasi, bila mineral menyerupai bentuk benda lain, seperti
asikular, filiformis, membilah, dll.
Sifat dalam merupakan reaksi mineral terhadap gaya yang mengenainya,
seperti penekanan, pemotongan, pembengkokan, pematahan, pemukulan
atau penghancuran. Sifat dalam dapat dibagi menjadi: rapuh (brittle), dapat
diiris (sectile), dapat dipintal (ductile), dapat ditempa (malleable), kenyal/lentur
(elastic), dan fleksibel (flexible).
3.3 Sistematika mineral
Sistematika atau klasifikasi mineral yang biasa digunakan adalah klasifikasi
dari Dana, yang mendasarkan pada kemiripan komposisi kimia dan struktur
kristalnya. Dana membagi mineral menjadi delapan golongan (Klein & Hurlbut,
1993), yaitu:
1. Unsur murni (native element), yang dicirikan oleh hanya memiliki satu
unsur kimia, sifat dalam umumnya mudah ditempa dan/atau dapat dipintal,
seperti emas, perak, tembaga, arsenik, bismuth, belerang, intan,
dan grafit.
2. Mineral sulfida atau sulfosalt, merupakan kombinasi antara logam atau
semi-logam dengan belerang (S), misalnya galena (PbS), pirit (FeS2),
proustit (Ag3AsS3), dll
3. Oksida dan hidroksida, merupakan kombinasi antara oksigen atau
hidroksil/air dengan satu atau lebih macam logam, misalnya magnetit
(Fe3O4), goethit (FeOOH).
4. Haloid, dicirikan oleh adanya dominasi dari ion halogenida yang elektronegatif,
seperti Cl, Br, F, dan I. Contoh mineralnya: halit (NaCl), silvit
(KCl), dan fluorit (CaF2).
5. Nitrat, karbonat dan borat, merupakan kombinasi antara logam/semilogam
dengan anion komplek, CO3 atau nitrat, NO3 atau borat
(BO3). Contohnya: kalsit (CaCO3), niter (NaNO3), dan borak
(Na2B4O5(OH)4 . 8H2O).
6. Sulfat, kromat, molibdat, dan tungstat, dicirikan oleh kombinasi logam
dengan anion sulfat, kromat, molibdat, dan tungstat. Contohnya: barit
(BaSO4), wolframit ((Fe,Mn)Wo4)
7. Fosfat, arsenat, dan vanadat, contohnya apatit (CaF(PO4)3), vanadinit
(Pb5Cl(PO4)3)
8. Silikat, merupakan mineral yang jumlah meliputi 25% dari keseluruhan
mineral yang dikenal atau 40% dari mineral yang umum dijumpai.
Kelompok mineral ini mengandung ikatan antara Si dan O. Contohnya:
kuarsa (SiO2), zeolit-Na (Na6[(AlO2)6(SiO2)30] . 24H2O).
GAMBAR 3.3: Beberapa kebiasaan mineral dan asal mulanya (Klein & Hurlbut, 1993)
SUMBER:http://koestoer.wordpress.com/mineralogi/
Mineralogi merupakan ilmu bumi yang berfokus pada sifat kimia, struktur kristal, dan fisika (termasuk optik) dari mineral. Studi ini juga mencakup proses pembentukan dan perubahan mineral.
Pada awalnya, mineralogi lebih menitikberatkan pada sistem klasifikasi mineral pembentuk batuan. International Mineralogical Association merupakan suatu organisasi yang beranggotakan organisasi-organisasi yang mewakili para ahli mineralogi dari masing-masing negara. Aktifitasnya mencakup mengelolaan penamaan mineral (melalui Komisi Mineral Baru dan Nama Mineral), lokasi mineral yang telah diketahui, dsb. Sampai dengan 2004 telah terdapat lebih dari 4000 spesies mineral yang diakui oleh IMA. Dari kesemua itu, 150 dapat digolongkan “umum”, 50 lainnya “terkadang”, dan sisanya “jarang” sampai “sangat jarang”
Belakangan ini, dangan disebabkan oleh perkembangan teknik eksperimental (seperti defraksi neutron) dan kemampuan komputasi yang ada, telah memungkinkan simulasi prilaku kristal berskala atom dengan sangat akurat, ilmu ini telah berkembang luas hingga mencakup permasalahan yang lebih umum dalam bidang kimia anorganik dan fisika padat. Meskipun demikan, bidang ini tetap berfokus pada struktur kristal yang umumnya dijumpai pada mineral pembentuk batuan (seperti pada perovskites, mineral lempung dan kerangka silikat). Secara khusus, bidang ini telah mencapai kemajuan mengenai hubungan struktur mineral dan kegunaannya; di alam, contoh yang menonjol berupa akurasi perhitungan dan perkiraan sifat elastic mineral, yang telah membuka pengetahuan yang mendalam mengenai prilaku seismik batuan dan ketidakselarasan yang berhubungan dengan kedalaman pada seismiogram dari mantel bumi. Sehingga, dalam kaitannya dengan hubungan antara fenomena berskala atom dan sifat-sifat makro, ilmu mineral (seperti yang umumnya diketahui saat ini) kemungkinan lebih berhubungan dengan ilmu material daripada ilmu lainnya.
Mineralogi merupakan ilmu bumi yang berfokus pada sifat kimia, struktur kristal, dan fisika (termasuk optik) dari mineral. Studi ini juga mencakup proses pembentukan dan perubahan mineral.
Pada awalnya, mineralogi lebih menitikberatkan pada sistem klasifikasi mineral pembentuk batuan. International Mineralogical Association merupakan suatu organisasi yang beranggotakan organisasi-organisasi yang mewakili para ahli mineralogi dari masing-masing negara. Aktifitasnya mencakup mengelolaan penamaan mineral (melalui Komisi Mineral Baru dan Nama Mineral), lokasi mineral yang telah diketahui, dsb. Sampai dengan 2004 telah terdapat lebih dari 4000 spesies mineral yang diakui oleh IMA. Dari kesemua itu, 150 dapat digolongkan “umum”, 50 lainnya “terkadang”, dan sisanya “jarang” sampai “sangat jarang”
Belakangan ini, dangan disebabkan oleh perkembangan teknik eksperimental (seperti defraksi neutron) dan kemampuan komputasi yang ada, telah memungkinkan simulasi prilaku kristal berskala atom dengan sangat akurat, ilmu ini telah berkembang luas hingga mencakup permasalahan yang lebih umum dalam bidang kimia anorganik dan fisika padat. Meskipun demikan, bidang ini tetap berfokus pada struktur kristal yang umumnya dijumpai pada mineral pembentuk batuan (seperti pada perovskites, mineral lempung dan kerangka silikat). Secara khusus, bidang ini telah mencapai kemajuan mengenai hubungan struktur mineral dan kegunaannya; di alam, contoh yang menonjol berupa akurasi perhitungan dan perkiraan sifat elastic mineral, yang telah membuka pengetahuan yang mendalam mengenai prilaku seismik batuan dan ketidakselarasan yang berhubungan dengan kedalaman pada seismiogram dari mantel bumi. Sehingga, dalam kaitannya dengan hubungan antara fenomena berskala atom dan sifat-sifat makro, ilmu mineral (seperti yang umumnya diketahui saat ini) kemungkinan lebih berhubungan dengan ilmu material daripada ilmu lainnya.
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 frase yang terdapat dalam alam. Sebagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk :
Lempeng
Tiang
Limas
Kubus
Batu permata kalau ditelaah adalah 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.
Kristal
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. Kristal artinya mempunyai bentuk yang agak setangkup (symetris) 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 krsital.
Ada 32 macam gelas kristal yang dipersatukan dalam 6 sistem kristal, yaitu:
REGULER, Kubus atau ISOMETRIK ketiga poros sama panjang dan berpotongan tegak lurus satu sama lain (contoh : intan, pirit, garam batu)
TETRAGONAL (berbintang empat) ketiga poros tegak lurus satu sama lain, dua poros sama panjang sedangkan poros ketiga berbeda (contoh chalkopirit, rutil, zircon).
HEKSAGONAL (berbintang enam) Hablur ini mempunyai empat poros, tiga poros sama panjang dan terletak dalam satu bidang, bersilangdengan sudut 120 derajat (60 derajat), tetapi poros ke-empat tegak lurus atas bidang itu dan panjangnya berbeda (contoh apalit, beryl, korundum).
ORTOROMBIS (irisan wajik) ketiga poros tidak sama panjang du poros berpotongan siku-siku dan poros ketiga memotong miring bidang kedua poros tadi (berit, belerang, topaz)
MONOKLIN (miring sebelah) ketiga poros tidak sama panjang, dua dari porosnya berpotongan sorong & poros ketiga tegak lurus atas kedua poros tadi (gips, muskovit, augit)
TRIKLIN (miring, ketiga arah) ketiga poros tidak sama panjang dan berpotongan serong satu sama lain(albit, anortit, distin)
Bentuk kristal dibagi dalam 6 tata hablur yang didasarkan:
perbandingan panjang poros – poros hablur
besarnya sudut persilangan poros – poros hablur
Garis
kristal / mineral yang mempunyai kekerasan < 7 jika digosokkan pada lempengan porselin yang kasar biasanya meninggalkan ditempat penggosokan tsb suatu garis yang karakteristik dan seringkali berwarna lain dari mineral itu sendiri.
Pirit yang warnanya kuning emas meninggalkan garis hitam.
Hematit (Fe2O3) yang berkilap kelogam – logaman atau memberigaris merah darah
Fluisvat memberikan garis putih (mineral yang berwarna terang tetapi memberi garis putih)
Skala Kekerasan MOH’s
Kekerasan adalah sebuah sifat fisik lain, yang dipengaruhi oleh tata letak intern dari atom. Untuk mengukur kekerasan mineral dipakai Skala Kekerasan MOHS (1773-1839).
Talk, mudah digores dengan kuku ibu jari
GIPS, mudah digores dengan kuku ibu jari
Kalsit, mudah digores dengan pisau
Fluorit, mudah digores dengan pisau
Apatit, dapat dipotong dengan pisau (agak sukar)
Ortoklas, dapat dicuwil tipis-tipis dengan pisau dibagian pinggir
Kwarsa, dapat menggores kaca
Topaz, dapat menggores kaca
Korundum, dapat mengores topaz
Intan, dapat menggores korundum
Bentuk Kristal Intan ialah benda padat besisi delapan (OKTAHEDRON)
K = 1 : Talk/Silikat magnesia yang mengandung air
K = 2 : Gips (CaSO4), batu tahu
K = 3 : Kalsit (CaCo3)
K = 4 : Vluispat (CaF2)
K = 5 : Apatit mengandung chloor
K = 6 : Veldspat, kaca tingkap
K = 7 : Kwarsa, pisau dari baja
K = 8 : Topas; Silikat alumunium yang mengandung borium, batu permata
K = 9 : Korsum (Al2O3 dalam corak merah, batu permata delima, corak biru batu nilam/safir)
K = 10 : intan batu permata
Masing-masing mineral tersebut diatas dapat menggores mineral lain yang bernomor lebih kecil dan dapat digores oleh mineral lain yang bernonor lebih besar. Dengan lain perkataan SKALA MOHS adalah Skala relative. Dari segi kekerasan mutlak skala ini masih dapat dipakai sampai yang ke 9, artinya no. 9 kira-kira 9 kali sekeras no. 1, tetapi bagi no. 10 adalah 42 kali sekeras no. 1
K.E. Kinge (1860) dalam Han Sam Kay mengelompokkan batu permata yang dijadikan perhiasan dalam lima belas kelas sebagai berikut :
Batu permata Kelas I, Nilai Keras antara 8 s/d 10
Batu Permata kelas II, Nilai Keras antara 7 s/d 8
Batu permata Kelas III
Batu permata kelas ini tergolong jenis batu mulia dan batu mulia tanggung, nilai kerasnya kira-kira 7, sebagian besar terdiri dari asam kersik (kiezelzuur), keculai pirus (tuquois)
Batu-Batu mulia Tanggung yaitu batu kelas IV, nilai keras antara 4 – 7
Batu kelas V
Batu kelas V nilai kerasnya dan kadar berat jenisnya sangat berbeda-beda. Warnanya gelap (kusam) dan kebanyakan agak keruh, tidak tembus cahaya, batunya sedikit mengkilap, dan harganyapun amat murah bila dibandingkan dengan harga batu mulia.
Dalam kelas ini termasuk batu marmer dan batu kelas V tidak tergolong batu mulia.
Belahan
Belah adalah kecenderungan batu permata untuk membelah kearah tertentu menyusur permukaan bidang rata, lebih spesifik lagi ia menunjukkan kearah mana ikatan-ikatan diantara atom relative lemah dan biasanya reta-retak menunjukan arah belah.
Belahan ialah sifat untuk menjadi belah menurut bidang yang agak sama licinnya
belahan baik sekali
baik
sedang
buruk
tidak ada belahan sama sekali
Warna
Kenapa kita dapat melihat berbagai warna ?
Warna dapat dilihat ketika terjadi beberapa proses pemindahan panjang gelombang, beberapa menyerap panjang gelombang spesifik dari spektrum yang dapat dilihat. Spektrum yang dapat dilihat terdiri dari warna merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila dan violet.
Ketika terjadi pemindahan panjang gelombang akan mempengaruhi energi dan akan terjadi perubahan warna dan jika permata itu mengandung besi biasanya akan terlihat berwarna kelam, sedangkan yang mengandung alumunium biasanya terlihat berwarna cerah, tetapi juga ada mineral yang berwarna tetap seperti air (berkristal) dan dinamakan Idhiochromatic
Disini warna merupakan sifat pembawaan disebabkan karena ada sesuatu zat dalam permata sebagai biang warna (pigment agent) yang merupakan mineral-mineral yaitu : belerang warnanya kuning; malakit warnanya hijau; azurite warnanya biru; pirit warnanya kuning; magatit warnanya hitam; augit warnanya hijau; gutit warnanya kuning hingga coklat; hematite warnanya merah dsbnya.
Ada juga mineral yang mempunyai warna bermacam-macam dan diistilahkan allokhromatik, hal ini disebabkan kehadiran zat warna (pigmen), terkurungnya sesuatu benda (inclusion) atau kehadiran zat campuran (Impurities). Impurities adalah unsur-unsur yang antara lain terdiri dari Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, dan biasanya tidak hadir dalam campuran murni, unsur-unsur yang terkonsentrasi dalam batu permata rendah.
Aneka warna batu permata ini sangat mempersona manusia sehingga manusia memberi gelar “mulia” pada batu-batu itu, contoh intan yang hanya terdiri dari satu unsur mineral yakni zat arang merupakan benda yang padat yang bersisi delapan karena adanya zat campuran yang berbeda akan menyebabkan warna yang berbeda : tidak berwarna, kuning, kuning muda, agak kebiru-biruan, merah, biru agak hijau, merah jambu, merah muda, agak kuning coklat, hitam yang dinamakan carbonado, hijau daun. Banyak mineral hanya memperlihatkam warna yang terang pada bagian-bagian yang tipis sekali. Mineral yang lebih besar dan tebal selalu memberi kesan yang hitam, tanda demikian antara lain diperlihatkan oleh banyak mineral.
Warna hijau muda; jika warna tersebut makin tua berarti makin bertambah Kadar Fe didalam molekulnya.
Berat Jenis (BD)
Untuk mengetahui mineral yang belum diketahui Bdnya dipakai alat yang disebut cairan berat :
Pertama : Bromoform (ChBr)
Kedua : Joodmethylin (Ch2 J2)
Ketiga : Cclerici yaitu larutan Thallium malonat formiat
Mineral dengan BD < 2,68 mineral ringan
kwarsa: 2,57
albit: 2,62
oligoklas: 2,64
Mineral dengan BD > 2,68 mineral berat
Labradorit: 2,70
Anortit: 2,76
Augit hornblende: 3,20
Maskotit: 2,90
Biotitit: 3,00
Korundum: 3,20
Turmalin
Mineral dengan BD 3,3 – 4 mineral amat berat
olifin
starolit
granat / garnet
Mineral dengan BD > 4 dan kekerasan = 7
Zirkon
BD = 2,65 Mineral tergolong dalam fraksi enteng dan bias rangkapnya Kuarsa kristalen; bergkristalØtergolong rendah yaitu terdiri dari opal = sebetulnya gel asamØ(tidak berwarna); amathis atau kecubung chalsedon; jenis kristalnya jenis kripto (kwarsa kriptoØkersik kristalen); k = 7; struktur kristalnya baru tampak jika dilihat dengan agat; jenis kristalnya jenis kripto (kwarsaØmenggunakan mikroskop. kripto kristalen) = k = 7; struktur kristalnya baru tampak jika dilihat Oniks, jenis kristalnya jenis kriptoØdengan menggunakan mikroskop (kwarsa kripto kristalen) = k = 7; struktur kristalnya baru tampak jika opalØ besi kersik Ø jaspis Ødilihat dengan menggunakan mikroskop tanggung (half opal) = sifat membelah tidak ada pecahannya berupa kerang.
Nefrit = Jade = Giok {Ca2 (Mg, Fe)5 (OH)2Si8O22}ØBD = 2,9 – 3,3 aktinolit atau Amfibol kalsium magnesium besi; bentuk menyerabut atau asbes tiform; warna kelabu, kehijau-hijauan atau kekuning-kuningan; adanya garis kembar; warna plagioklas putih, kadang – kadang kehijau-hijauan, hijau tua, coklat, hitam, kadang-kadang tembus pandang (transparan), tembus cahaya (Translucent) atau opal; bidang belah berpotongan dengan sudut 550 dan 1250 ; K = 5 – 6; apabila dipanaskan mengeluarkan air yang menunjukkan bahwa ia terbentuk dalam suasana hidro (perhatikan adanya gugusan OH) atau dikenal sebagai AMFIBOL.
Epidot ( H2 M4 “M6”’ Si6O26, M”); dari batu-batuanØBD = 3,3 – 3,6 endapan atau sedimen yang lebih tua; k = 6,5; Hijau- hijau kekuning-kuningan, terdapat jenis yang berwarna merah; belahan baik; mengristal monoklin, prisma; bias cahaya dan bias rangkap kuat.
Granat/Garnet (M3” M2”’ SiO3O12); dari batuanØBD = 3,5 – 5,3 sedimen tua; kristal reguler; bias cahaya keras, tidak berbias rangkap (Isotrop); K = 7; belahan baik; warna merah, merah coklat, kuning dan hijau jarang, tidak berwarna sama sekali.
Korundum (Al2O3) tersusun sangat padat; tak berwarnaØBD = 4 –bermacam-macam warna; K = 9; Oktahedron/Hexagonal; Bias tinggi; Bias Spinel (M” = Mg, Zr, Fe; M”’ = Cr, Al,Ørangkapnya rendah. (3,9 – 4,1) Mn); hijau tua; K = 7,5 – 8; Biasnya tinggi, Mengkristal secara reguler; bersifat isotrop dalam optiknya; belahannya seringkali buruk
Ortit termasuk golongan Epidot hanya dalamØBD = 4,2 persenyawaannya berbeda disebabkan kadar Ce yang tinggi; K= 5,6; merah coklat, coklat merah tua – kuning atau coklat kuning; kristal gemuk Turmalin {H9Al3(B.OH)2Si4O19}; K= 7; Heksagonal,Øseperti prisma; belahan buruk, Bias sedang; Pleokroisnya sangat kuat; jernis seperti air, Coklat biru sampai hitam, turmalin biru agak jarang diketemukan.
Tiap-tiap batu permata yang sudah dikenal berat jenisnya dapat diketahui nilai keras batu, dari berat batu dapatlah dihitung kari dari permata tersebut. Karat adalah satuan berat yang setimbang dengan seperlima gram. Satuan ini disebut karat metric. Jika kita timbang berat intan, tidak dikatakan berat intan 1 gram tetapi berat intan adalah 5 karat, demikian yang lain batu rubi beratnya 17,8 karat, batu sapphire 7 karat dsbnya.
Nama-nama batu permata, kristal, dan mineral terkenal
Dalam bahasa Inggris dengan bahasa Indonesia di dalam kurung, berdasarkan urutan abjad:
A
Amazonite
Amber
Ametrine
Ammolite
Andalusite
Apatite
Arsenopirit
Axinite
B
Beryl
Permata Aquamarine
Bixbite
Permata Emerald (Batu yaspis/jaspis hijau, jamrud/zamrud)
Morganite
Biotit
Bismuth
Bloodstone (batu akik darah)
Bone
Boraks
C
Chrysoberyl (mata kucing): Alexandrite
Chrysocolla
Chrysolite (krisolit)
Chrysoprase
Coral
Cordierite
Cubic Zirconia
D
Danburite
Kristal Diamonds (berlian)
Dinososaur Bone
Dolomite
Drusy
E
Emas Murni
Emerald
Euclase
F
Fluorite
G
Permata Garnet (Batu delima, mata kucing): Rhodolite
Gadolinit
Galena
Gypsum
H
Halit
Heliodore (Beryl)
HORNBLENDE
Hematite
I
Iolite
J
Jade (giok)
Jambrud (Emerald)
K
Kalaverit
Kalkopirit
Kalsit
Kolumbit (Niobit)
Krenerit
Kernite
Kuarsa
Kunzite
L
Labradorite: Spectrolite
Permata Lapis Lazuli
Larimar
M
Malachite (malakit)
Magnesit
Mika
Monazit
Montana Agate
Moonstone (batu biduri bulan, biduri laut)
Morgan Hill
Muskovit
N
Nagyagit
Nephrite (jade)
O
Olivin
Opal (kalimaya)
Ortoklas
P
Padparadscha
Palmwood
Permata Pearl (mutiara)
Pectolite
Permata Peridot
Petzit
Piroksen
Pyrope
Pyrit
Q
Kristal Quartz (Kuarsa): termasuk didalamnya Aventurine, Carnelian, Citrine,
Kristal Agate (akik)
Kristal Amethyst (kecubung)
Kristal Chalcedony
Onyx (batu krisopras)
Permata Jasper
R
Rose Quartz
Rubicelle (spinel)
Permata Ruby (Batu merah delima / mirah delima / mirah, Batu nilem, yaspis merah, akik merah, rubi
)
S
Kristal Sapphire (Batu nilam, lazurit, safir)
Serit
Silvanit
Spinel
Permata Sunstone
Sugilite
T
Talk
Tanzanite
Permata Tiger’S Eye (mata kucing)
Kristal Topaz (Batu cempaka, topas, yakut kuning)
Torit
Torit (long description)
Kristal Tourmaline: Rubelite (merah), Dravite (kuning), Verdelite (hijau), Indicolite (biru)
Turquoise (Batu yakut biru, pirus)
V
Violan
X
Xenotime
Xenotlite
Y
Yag
Z
Zircon
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 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
Pada 1556, 64 tahun setelah Columbus menemukan daratan yang disebutnya New World, sebuah buku dipublikasikan dari wilayah pertambangan di selatan Leipzig, Jerman. Ditulis dalam bahasa latin buku itu bertajuk: De Re Metalicca (Sifat-sifat Alami Metal).
Buku yang terbagi dalam 12 bab itu isinya membahas soal kandungan bijih besi, tambang, metode penambangan beserta alat-alat perlengkapannya, peleburan, kadar logam, tembaga, perak, timah, merkuri, dan antimoni. Memakai ilustrasi buku itu juga mengupas tentang emas, bismut, metal, dan seng.
Penulisnya, seorang dokter asal Jerman Georg Bauer lebih dikenal sebagai Georgius Agricola. Karya yang maha hebat itu mendunia setelah diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris. Buku itu pun terkenal dikalangan insinyur pertambangan.
Tak heran bila Agricola pun dinobati sebagai penggagas ilmu geologi. Dia menyumbang studi lanjutan sistematik yang berkaitan dengan bumi, bebatuan yang terkandung di dalamnya, mineral, dan fosil. Menyumbang pengetahuan dasar tentang ilmu geologi pertambangan dan metalurgi, mineralogi, geologi struktur, dan palaentologi.
Lahir di Glauchau, Jerman Selatan, Agricola belajar sastra Yunani dan Latin di Leipzig University. Pada 1522, dia belajar ilmu pengobatan. Pertama di Leipzig dan kemudian melanjutkan ke Bologna dan Padua, Italia. Setelah meraih gelar dokter pada 1526. Setahun kemudian ia membuka praktik di Joachimsthal.
Rupanya, Agricola tak pernah benar-benar tertarik dengan profesinya sebagai dokter. Kehidupan di Joachimsthal yang dikenal sebagai pusat pertambangan—khususnya perak— waktu itu telah meracuninya. Agricola lantas banting stir dengan mempelajari pertambangan dan geologi.
Kali ini Agricola benar-benar serius. Tak hanya belajar dia juga melakukan pengamatan lapangan. Dan bukan hanya bebatuan dan mineral saja yang dipelajarinya. Tapi juga setiap aspek teknologi pertambangan. Pindah ke Chemnitz, 1536 yang juga merupakan kota pusat pertambangan.
Di sanalah Agricola menulis bukunya yang termashyur itu: De Re Metallica yang rampung ditulisnya pada 1555. Tak lama kemudian di tahun yang sama Agricola wafat. Buku itupun lantas dipublikasikan tanpa disaksikan olehnya, 1556.
Sebelumnya, 1546, Agricola sempat menulis sebuah buku bertajuk De Ortu et Causis Subterraneorum. Isinya menjelaskan bahwa angin dan dan air merupakan unsur geologi yang dahsyat. Contohnya gempa bumi dan meletusnya gunung berapi akibat uap air di bawah tanah dan gas karena pemanasan di dalam bumi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar