Klasifikasi geokimia unsur

Goldschmidt's Classification of the Elements

• Lithophile: Unsur-unsur yang terdapat dalam atau bersama silikaUnsur-unsurnya sebagian besar adalah logam bersifat sangat reaktif

• Siderophile: unsur-unsur yang terdapat bersama besi

• Chalcophile: Unsur-unsur yang terdapat bersama sulfida

• Atmophile: unsur-unsur yang secara umum berada di udara

Victor M Goldschmidt

Berdasarkan geokimianya, unsur di kelompok kan menjadi 3 yaitu1. Unsur utama (major element)2. Unsur runut (tracer element)3. Unsur tanah Jarang (Rare earth element/REE)

Unsur utama

• Unsur utama adalah unsur yang ada dalam jumlah kira-kira 1% berat dari suatu batuan

• Unsur-unsur tersebut adalah O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K dan Mg

Mineral silikat

MINERAL RUMUS KIMIA

Olivine (Mg,Fe)2SiO4

Pyroxene (Mg,Fe)SiO3

Amphibole (Ca2Mg5)Si8O22(OH)2

Mica

Muscovite KAl3Si3O10(OH)2

Biotite K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)

2

Feldspar

Orthoclase K Al Si3 O8

Plagioclase (Ca,Na)AlSi3O8

Quartz SiO2

Kelompok Mineral Silikat

Mineral non silikatKELOMPOK ANGGOTA SENYAWA KIMIA

Oxides

HematiteMagnetiteCorrundumChromiteIlmenite

Fe2O3

Fe3O4

Al2O3

FeCr2O4

FeTiO3

Sulfides

GalenaSphalerite

PyriteChalcopyrite

BorniteCannabar

PbSZnSFeS2

CuFeS2

Cu5FeS4

HgS

Sulfates

GypsumAnhydrite

Barite

CaSO4,2H2OCaSO4

BaSO4

Native Elements

GoldCooper

DiamondSulfur

GraphiteSilver

Platinum

AuCuCSC

AgPt

Halides

HaliteFlouriteSylvite

NaClCaF2

KCl

Carbonates

CalciteDolomiteMalachite

Azurite

aCO3

CaMg(CO3)2

Cu2(OH)2CO3

Cu3(OH)2(CO3)2

Hydroxides

LimoniteBauxite

FeO(OH).nH2OAl(OH)3.nH2O

Phosphates

ApatiteTurquoise

Ca5(F,Cl,OH)PO4

CuAl6(PO4)4(OH)8

Kelompok Mineral Non-Silikat

Komposisi bagian-bagian bumiElements wt%

  Crust Mantle Core

  Continental Oceanic Upper Lower Outer Inner

O 41.2 43.7 44.7 43.710--15

 

Si 28 22 21.1 22.5  

Al 14.3 7.5 1.9 1.6    

Fe 4.7 8.5 5.6 9.8 80--85 80

Ca 3.9 7.1 1.4 1.7    

K 2.3 0.33 0.08 0.11    

Na 2.2 1.6 0.15 0.84    

Mg 1.9 7.6 24.7 18.8    

Ti 0.4 1.1 0.12 0.08    

C 0.3          

H 0.2          

Mn 0.07 0.15 0.07 0.33    

Ni         5 20

Cr       0.51    

Kuarsa Olivin

Unsur runut (trace element)

• Unsur runut didefinisikan sebagai sembarang unsur yang ada dalam jumlah kira-kira 1% berat dari suatu batuan

• Unsur-unsurnya terdiri dariLi, Be, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga Rb, Sr, Y, Zr, Nb Ba, Pb plus F, Cl, S.

• Unsur runut berada dalam batuan bersama dengan unsur-unsur utama

Major minerals and their compositionMajor mineral Simple formula Compatible trace elementsOlivine (Mg,Fe)2SiO4 Ni, Cr, CoOrthopyroxene (Mg,Fe)2Si2O6 Ni, Cr, CoClinopyroxene Ca(Mg,Fe)(Si,Al)2O6 Cr, ScHornblende (Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Al)5 Ni,Cr,Co,Sc

(Si,Al)8O22(OH,F)2Biotite K2(Mg,Fe,Al,Ti)6 Ni,Cr,Co,Sc,Ba,Rb

(Si,Al)8O20(OH,F)4Muscovite K2Al4(Si,Al)8O20(OH,F)4 Rb,BaPlagioclase (Na,Ca)(Si,Al)4O8 Sr,EuK-feldspar KAlSi3O8Accessory minerals Magnetite Fe3O4 V,ScIlmenite FeTiO3 V,ScSulfides Cu,Au,Ag,Ni,PGEZircon ZrSiO4 Hf,U,Th, heavy REEApatite Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) U, middle REEAllanite Ca2(Fe,Ti,Al)3(O,OH) Light REE, Y, Th, U

(Si2O7)(SiO4)Xenotime YPO4 Heavy REEMonazite (Ce,La,Th)PO Y, light REETitanite (Sphene) CaTiSiO5 U,Th,Nb,Ta, middle REE

Unsur Jarang (REE)

Unsur jarang adalah kumpulan 17 unsur kimia pada tabel periodik, terutama 15 lantanida ditambah skandium dan yttrium.

Skandium dan yttrium dianggap sebagai unsur jarang karena sering ditemukan pada deposit-deposit bijih lantanida dan memiliki karakteristik kimia yang mirip dengan lantanida.

• Logam tanah jarang tidak ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi. Namun ia berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Sehingga logam tanah harus dipisahkan terlebih dahulu dari senyawa kompleks tersebut.

• Secara umum, logam tanah jarang ditemukan dalam bentuk senyawa kompleks fosfat dan karbonat

• Contoh mineral unsur jarang yang ditemukan di alam:

Bastnaesit (CeFCO3) Monazit ((Ce,La,Y,Th)PO3) Xenotime (YPO4)

• Mineral-mineral yang mendominasi dalam senyawa unsur jarang di atas adalah Lanthanum, Cerium, Neodymium. Hal ini mengakibatkan mineral ini, menjadi ekonomis untuk dilakukan proses ekstraksi. Sehingga pemanfaatan ketiga mineral ini, sangat tinggi dibanding mineral logam tanah jarang lainnya.

Kegunaan REE

• Unsur jarang diguanakn untuk bahan baku untuk peralatan vital militer seperti alat pelacak dan peralatan perang lainnya.

• Unsur jarang memegang peranan yang sangat penting dalam kebutuhan material produksi modern seperti: superkonduktor, laser, optik elektronik, glass dan keramik