bab ii tinjauan pustaka

PRAKTIKUM KRISTALOGRAFI & MINERALOGILABORATORIUM GEOLOGIPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kristalografi

Kata "Kristalografi" berasal dari kata bahasa Yunani crystallon yang

berarti tetesan dingin atau beku, dengan makna meluas kepada semua padatan

transparan pada derajat tertentu, dan graphein yang berarti menulis (Anonim,

2013).

Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat geometri

dari kristal terutama perkembangan, pertumbuhan, kenampakan bentuk luar,

struktur dalam (internal) dan sifat-sifat fisis lainnya.

Sifat Geometri, memberikan pengertian letak, panjang dan jumlah sumbu

kristal yang menyusun suatu bentuk kristal tertentu dan jumlah serta bentuk luar

yang membatasinya. Perkembangan dan pertumbuhan kenampakkan luar, bahwa

disamping mempelajari bentuk-bentuk dasar yaitu suatu bidang pada situasi

permukaan, juga mempelajari kombinasi antara satu bentuk kristal dengan bentuk

kristal lainnya yang masih dalam satu sistem kristalografi, ataupun dalam arti

kembaran dari kristal yang terbentuk kemudian (Hidayatullah, 2012).

2.1.1. 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

Muhammad ArifH1C113013

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Yunani


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 (latent heat of

fusion). Karena alasan ini banyak ilmuwan yang menganggap bahan

gelas sebagai cairan, bukan padatan

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.

Bentuk kristal dibedakan berdasarkan sifat-sifat simetrinya

(bidang simetri dan sumbu simetri) dibagi menjadi tujuh sistem, yaitu :

Isometrik, tetragonal, hexagonal, trigonal, ortorombik, 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 ortorombik

memiliki tiga kelas, hexagonal tujuh kelas dan trigonal lima kelas.

Selanjutnya monoklin mempunyai tiga kelas dan triklin dua kelas

(Hidayatullah, 2012).

2.1.2. Unsur-Unsur Simetri Kristal

Unsur simetri kristal digunakan untuk memperlihatkan atau

mencari hubungan terhadap bidang polyhedrals penyusun kristal pada

permukaan bidang kristal. Unsur simetri biasa didapat apabila kita

menampakan kristal-kristal dalam dua demensi atau tiga dimensi.

Unsur-unsur simetri meliputi:

a. Bidang simetri

Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat

membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian

yang satu merupakan pencerminan dari yang lain. Beberapa bidang

simetri antara lain:

1) Bidang Cermin (Mirror plane)

Bidang cermin merupakan bidang khayal sebagai

perefleksian yang membelah tubuh kristal menjadi dua bagian

yang sama bentuk dan ukurannya pada arah yang berlawan.

Bidang cermin biasanya dituliskan dengan notasi M atau P.

2) Glide plane



Glide plane merupakan bidang simetri yang

menghasilkan kenampakan simetris kombinasi antara cermin

atau translasi atau pergeseran.

3) Bidang Simetri Utama

Bidang simetri utama merupakan bidang yang dibuat

melalui dua sumbu simetri utama kristal simetrinya.

4) Bidang Simetri Diagonal

Bidang simetri diagonal merupakan suatu bidang

simetri yang dibuat hanya melalui suatu sumbu simetri utama

kristal. Bidang ini biasanya disebut dengan bidang diagonal saja

dengan suatu notasi.

b. Sumbu simetri

Sumbu simetri adalah garis khayal, dimana kristal dapat

berotasi yang disebut juga sebagai sumbu lipat dan yang dapat

menunjukan paling banyak dari kenampakan kristal atau merupakan

garis khayal pada kristal yang apabila diputar sebanyak satu kali

pemutaran penuh (3600) melalui garis khayal ini sebagai poros

pemutarannya akan menghasilkan kenampakan yang sama.

Beberapa jenis sumbu simetri antara lain :

1) Sumbu utama yang mempengaruhi dalam penentuan sistem

kristal yaitu sumbu a, sumbu b, sumbu c, seperti yang telah

dibahas dalam subbab sebelumnya.

2) Sumbu miring yang tidak mempengaruhi dalam penentuan

sistem kristal. Sumbu ini dibagi 2, yaitu :

a) Sumbu Diagonal

Sumbu diagonal merupakan sumbu yang

menghubungkan sudut-sudut kristal yang biasanya terletak

di antara sumbu a atau sumbu b dengan sumbu c.

b) Sumbu Oblique



Sumbu oblique adalah sumbu miring selain sumbu

diagonal yang biasanya letaknya selain sumbu di antara

sumbu a atau sumbu b dengan sumbu c.

3) Sudut Antara Sumbu Utama Besar sudut sangat menentukan

dalam penentuan sistem kristal, dimana sudut-sudut tersebut

antara lain :

(1) Sudut antara sumbu b dan sumbu c

(2) Sudut antara sumbu a dan sumbu c

(3) Sudut antara sumbu a dan sumbu b

4) Sumbu rotasi

Sumbu rotasi merupakan sumbu simetri yang apabila

diputar akan menunjukan kenampakan yang sama (berulang)

pada sisi depan tidak terlihat kenampakan kombinasi inversi atau

pembalikan, pada sisi belakang kristal tersebut. Notasi penulisan

dan simbol gambar dibedakan sesuai dengan nilai subunya yang

berdasarkan atas jumlah munculnya kenampakan ulang

sepanjang satu periode putaran penuh.

5) Sumbu Rotasi Inversi

Sumbu rotasi inversi merupakan sumbu simetri yang

dapat menunjukan kenampakan kombinasi antara kenampakan

ulang pada sisi depan kristal dengan kenampakan inversi atau

pembalikan pada sisi yang lainnya. Jumlah kenampakan antara

kenampakan ulang dengan kenampakan inversinya merupakan

nilai sumbu tersebut.

6) Sumbu sekrup (screw axis)

Sumbu sekrup (screw axis) merupakan sumbu simetri

sebagai bentuk kombinasi antara pemutaran dan pergeseran atau

translasi dimana selain pemutaran selai menunjukan

kenampakan ulang disertai juga dengan pergeseran dan

umumnya digunakan untuk mengidentifikasi space group.

c. 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 (Anonim, 2012).


bab ii tinjauan pustaka

Documents