DOSEN PENGAJAR : FAHRUL INDRAJAYA, ST.

KRISTALOGRAFI & MINERALOGI:KRISTALISASI & SISTEM-SISTEM KRISTAL

KULIAH II

2

Definisi Kristalografi

• Kristalografi merupakan cabang ilmu dari mineralogi yang mempelajari kristal,

• Kristal adalah benda padat yang dibatasi oleh polihedra (bidang-bidang/banyak bidang) yang mencerminkan struktur dalam yang teratur dari atom-atom, ion-ion ataupun molekul-molekul penyusunnya

3

Definisi Mineralogi

• Mineralogi adalah ilmu yang mempelajari material kristalin yang terbentuk di alam (mineral)

• Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam, terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu, dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur.

4

Kristalisasi

• Kristal terbentuk dari:– Larutan – Lelehan– Uap

Yang mengalami perubahan kondisi seperti: penguapan, penurunan T dan P atau perubahan Konsentrasi dan pH

5

Contoh kristalisasi

• Larutan NaCl yang mengalami penguapan akan menjadi lewat jenuh sehingga terjadi presipitasi garam padat.

• Jika penguapan terjadi sangat perlahan maka ion Na+ dan Cl- akan mengelompok membentuk satu atau beberapa kristal yang bentuknya khas

• Jika penguapan terjadi dengan cepat akan terbentuk banyak pusat kristalisasi, menghasilkan kristal yang lebih banyak dan lebih halus

Komposisi kimia kerak Bumi dibagi menjadi:KerakMantel, danInti bumi

Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, beberapa sifat-sifat mineral/kristal tergantung kepadanya. Sifat-sifat mineral/kristal tidak hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepada susunan meruang dari atom-atom penyusun dan ikatan antar atom-atom penyusun kristal/mineral.

• Ketebalan kerak bumi di bawah kerak benua sekitar 36 km dan di bawah kerak samudra berkisar antara 10 sampai 13 km.

• batas antara kerak dengan mantel dikenal dengan Mohorovicic Discontinuity.

• Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan kristalografi sinar X telah mengembangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia dan struktur. Tujuannya adalah:

1) Untuk mengetahui hubungan antara susunan atom dan komposisi kimia dari suatu jenis kristal.

2) Dalam bidang geokimia tujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk memprediksi struktur kristal dari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan.

Daya Ikat dalam Kristal• Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup

ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat listrik di alam.

• Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengan sifat-sifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya ikat.

• Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi termal yang lebih rendah.

• Ikatan kimia dari suatu kristal dapat dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik, kovalen, logam dan van der Waals.

• Proses terbentuknya kristal terdiri dari proses buatan manusia di laboratorium atau proses alami seperti proses pendinginan magma, proses evaporit, proses hidrothermal dan lain-lainnya.

• Bentuk kesempurnaan dari kristal dapat dibagi menjadi 3 yaitu :

Euhedral SubhedralAnhedral

Sistem-Sistem Kristal

• Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongan sistem kristal tersebut ada tiga hal, yaitu:

Jumlah sumbu kristal,Letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain.Parameter yang digunakan untuk masing-masing

sumbu kristal.

Adapun ke tujuh sistem kristal tersebut adalah :

• Sistem Isometrik ( sistem kubik )• Sistem Tetragonal• Sistem Ortorombik• Sistem Heksagonal• Sistem Monoklin• Sistem Triklin

14

Sistem Isometrik

• a = b = c • sering ditulis juga

dlm bentuk : • a1 = a2 = a3

• Jumlah sumbu kristalnya 3

• Ketiga sumbu saling tegak lurus (a bc)

• Masing2 sumbunya sama panjang

(a) (b)

Sistem Isometrik (kubik): (a) asli, (b) modifikasi 

16

Sistem Tetragonal

• Mempunyai 3 sumbu kristal yg tegak lurus a bc

• a = b sama c berlainan

• kadang ditulis:

• a1=a2c

Sistem tetragonal: (a) asli, (b) modifikasi, dan (c) scheelite

(a)(b)

(c)

18

Sistem Ortorombik

• Mempunyai sumbu kristal yang tegak lurus satu dgn yg lainnyaa bc

• Ketiganya mempunyai panjang yg berbeda a b c

(a) (b)

Sistem ortorombik: (a) asli, (b) modifikasi

20

Sistem Heksagonal

• Terdiri dari 4 buah sumbu kristal

• Sumbu c tegak lurus dgn sumbu yg lain a1, a2, a3 c

• a1 a2, a2 a3, a1 a3 = 120°

(a) (b)

(c) (d)

Sistem heksagonal: (a) asli, (b) modifikasi, (c) vanadinit, dan (d) kuarsa

Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya bila pada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga dengan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.

Sistem Trigonal

Sistem trigonal: (a) asli,(b) modifikasi, dan (c) kalsit

(a) (b)

(c)

24

Sistem Monoklin

• Mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya

• a b c

• a b, bc dan a c= = 90

25

Sumbu KristalografiTriklin

• mempunyai 3 sumbu

• a b a b c

, , 90

(a) (b)

Sistem triklin: (a) asli, (b)modifikasi, dan (c) rodokrosit.

(c)