materi singkat kristal

17
BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang 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

Upload: rahmatd-conoras-putrapiscesz

Post on 16-Nov-2015

240 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Materi singkat kristalografi dan mineralogi..

TRANSCRIPT

BAB I

PENDAHULUANA.Latar belakangKristal 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.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.B.Maksud dan tujuanAdapun maksud dan tujuan diadakan praktikum Kristalografi dan Mineralogi adalah sebagai berikut :1.Mempelajari dan menentukan sistem Kristalografi dan Mineralogi dari bermacam-macam bentuk Kristal baik bentuk dasar maupun bentuk kombinasi dan letak posisi dan panjang sumbu kristalografi.2.Mempelajari dan menentukan kelas simetri dari bermacam-macam bentuk Kristal berdasarkan jumlah unsure-unsur simetri yang dimilikinya.3.Mencari hubungan dalam proyeksi stereogram.4.Mengetahui sfat dari mineral itu sendiri.5.Menentukan hubungan antara Kristal dan mineral.

BAB IILANDASAN TEORIA.Kistalografi Kristalografi adalah ilmu yang mempelajadi tentang Kristal. Sedangkan Kristal itu sendiri adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi .Dalam mempelajari kristalografi kita mengenal ada 7 macam sistem ,antara lain :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.Perbandingan sumbu a = b = c, yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu c.Dan sudut antar sumbunya a+^b = 30. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30 terhadap sumbu b.Sistem Isometrik memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 32.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(perbandingan sumbu) a = b c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b tapi tidak sama dengan sumbu c.Dan sudut antar sumbunya a+^b = 30. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30 terhadap sumbu b.sistem kristal Tetragonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 63.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.Pada penggambaran, 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+^b = 30. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30 terhadap sumbu b4.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 pendekPada 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+^b = 30. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45 terhadap sumbu b.5.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 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+^b = 45 ; b^c+= 80. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45 terhadap sumbu b dan b membentuk sudut 80 terhadap c+.6.Sistem HexagonalSistem 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.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+^b = 20 ; d^b+= 40. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 20 terhadap sumbu b dan sumbu d membentuk sudut 40 terhadap sumbu b+.7.Sistem trigonal-Mempunnyai 4 buah sumbu-Sudut sumbu (abd)tegak lurus c-Panjang sumbu a = b =d c-Sudut antara a+dengan b-= 200dan b+dengan d-= 400-Perbandingan sumbu a : b: c : d = 1 : 3 : 3 :1

B. MINERALOGIMineralogimerupakanilmu bumiyang berfokus pada sifatkimia, strukturkristal, dan fisika (termasukoptik) darimineral. Studi ini juga mencakup proses pembentukan dan perubahan mineral,sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, keterdapatannya, cara terjadinya, dan kegunaannya.Setiap jenis mineral tidak saja terdiri dari unsur-unsur tertentu, tetapi juga mempunyai bentuk tertentu yang di sebut bentuk kristal.

CARA PEMBERIAN NAMA MINERAL1.PENENTUAN BERDASARKAN SIFAT-SIFAT MINERALPenentuan nama mineral dapat dilakukan dengan membandingkan sifat-sifat fisik mineral antara mineral yang satu dengan mineral yang lainnya. Sifat fisik suatu mineral ini sangat diperlukan di dalam mendeterminasi atau mengenal mineral secara megaskopis atau tanpa menggunakan mikroskop. Dengan cara ini seseorang dapat mendeterminasi mineral lebih cepat dan biasanya langsung di lapangan tempat di man sampel tersebut ditemukan. Sifat-sifat mineral tersebut meliputi:

a.Warna (Color)Warna adalah kesan mineral jika terkena cahaya. Bila suatu permukaan mineral dikenai suatu cahaya, maka cahaya yang mengenai permukaan mineral tersebut sebagian akan diserap dan sebagian dipantulkan. Warna mineral dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:Idiokromatik; Yaitu warna mineral yang selalu tetap. Umumnya dijumpai pada mineral-mineral yang tidak tembus cahaya (opak), seperti galena, magnetit,pirit, dan lain sebagainya.Alokromatik; Yaitu warna mineral yang tidak tetap, tergantung dari material pengotornya. Umumnya terdapat pada mineral-mineral yang tembus cahaya, seperti kuarsa, kalsit,dan lain sebagainya.Tapi ada pula warna yang ditentukan oleh kehadiran sekelompok ion asing yang dapat memberikan warna tertantu pada mineral, yang disebut dengan namachomophores. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi warna antara lain:1.Komposisi mineral2. Struktur kristal dan ikatan ion3. Pengotor dari mineral

b.Perawakan KristalPerawakan kristal adalah bentuk khas mineral di tentukan oleh bidang yang membangunnya,termasukbnetuk dan ukuran relative bidang-bidang tersebut. Kita perlu mengenal perawakanyangterdapat pada beberapa jenis mineral, walaupun perawakan kristal bukan merupakan cirri tetap mineral. Contoh: mika selalu menunjukan perawakan kristal yang mendaun (foliated), amphibol, selalu menunjukan perawakan kristal meniang (columnar) perawakan kristal di bedakan menjadi 3 golongan (Richard peart, 1975) yaitu:1.Elongated habits (meniang/berserabut)2.Fattened habits (lembaran tipis)3.Rounded habits (membutir)

c.Kilap (Luster)Kilap adalah kesan mineral akibat pantulan cahaya yang dikenakan padanya. Kilap dibedakan menjadi 2, yaitu kilap logam (metallic luster) dan kilap bukan logam (non metallic luster). Kilap logam memberikan kesan seperti logam bila terkena cahaya. Kilap ini biasanya dijumpai pada mineral-mineral bijih, seperti emas, galena, pirit, dan kalkopirit. Sedangkan kilap bukan logam tidak memberikan kesan logam jika terkena cahaya. Selain itu, adapula kilap sub-metalik (sub-metallic luster), yang terdapat pada mineral-mineral yang mempunyai indeks bias antara 2,6-3.Kilap bukan logam dapat dibedakan menjadi:1. Kilap Kaca(Vitreous Luster); Memberikan kesan seperti kaca atau gelas bila terkena cahaya. Contohnya: kalsit, kuarsa, dan halit.2.Kilap Intan (adamantine Luster); Memberikan kesan cemerlang seperti intan.3.Kilap Sutera (Silky Luster); Memberikan kesan seperti sutera.Umumnya terdapat pada mineral yang mempunyai struktur serat. Seperti asbes, aktinolit, dan gipsum.4. Kilap Lilin (Waxy Luster); Merupakan kilap seperti lilin yang khas.5.Kilap Mutiara (Pearly Luster); Memberikan kesan seperti mutiara atau seperti bagian dalam dari kulit kerang. Kilap ini ditimbulkan oleh mineral transparan yang berbentuk lembaran. Contohnya talk, dolomit, muskovit, dan tremolit.6.Kilap Lemak (Greasy Luster); Menyerupai lemak atau sabun. Hal ini ditimbulkan oleh pengaruh tekanan udara dan alterasi. Contohnya talk dan serpentin.7.Kilap Tanah (Earthy Luster); Kenampakannya buram seperti tanah. Misalnya kaolin, limonit,dan bentonit.

d.Kekerasan (Hardness) Kekerasan adalah ketahanan mineral terhadap suatu goresan. Penentuan kekerasan relatif mineral ialah dengan jalan menggoreskan permukaan mineral yang rata pada mineral standar dari skala Mohs yang sudah diketahui kekerasannya, yang dimulai dari skala 1 yang paling lunak hingga skala 10 untuk mineral yang paling keras.1.TalcMg3Si4O10(OH)22.GypsumCaSO42H2O3.CalciteCaCO34.FluoriteCaF25.ApatiteCa5(PO4)3(OH,Cl,F)6.OrthoclaseKAlSi3O87.QuartzSiO28.TopazAl2SiO4(OH,F)29.CorundumAl2O310.DiamondC (pure carbon)

Misalnya suatu mineral di gores dengan kalsi (H=3) ternyata mineral itu tidak tergores, tetapi dapat tergores oleh fluorite (H=4), maka mineral tesebut mempunyai kekerasan antara 3 dan 4. Dapat pula penentuan kekerasan mineral dengan memepergunakan alat-alat yang sederhana misalnya:Kuku jari manusia H = 2,5Kawat tembaga H = 3Pecahan kaca H = 5,5Pisau baja H = 5,5Kikir baja H = 6,5Lempeng baja H = 7Bila mana suatumineraltidak tergores oleh kuku manusia tetapi oleh kawat tembaga, maka mineral tersebut mempunyai kekerasan antara 2,5 dan 3.

e.Gores (Streak) Gores atau cerat adalah warna mineral dalam bentuk bubuk. Cerat dapat sama atau berbeda dengan warna mineral. Umumnya warna cerat tetap.Gores ini di pertanggungjawabkan karena stabil dan penting untuk membedakan 2 mineral yang warnanya sama tetapi goresnya berbeda. Gores ini di peroleh dengan cara mengoreskan mineral pada permukaan keeping porselin, tetapi apabila mineral mempunyai kekerasan lebih dari 6, maka dapat di cari mineral yang berwarna terang biasanya mempunyai gores berwarna putih. Mineral bukan logam dan berwarna gelap akan memberikan gores yang lebih terang dari pada warna mineralnya sendiri. Mineral yang mempunyai kilap metallic kadang-kadang mempunyai warna gpres yang lebih gelap dari warna mineralnya sendiri.Ada beberapa mineral warna dan gores sering menunjukan warna yang sama.

f.Belahan (Cleavage)Belahan adalah kenampakan mineral berdasarkan kemampuannya membelah melaluibidang-bidang belahan yang rata dan licin.Bidang belahanumumnya sejajar dengan bidang tertentu dari mineral tersebut.Belahan dapat di bedakan menjadi:1.Sempurna (perfect)Yaitu apabila mineral mudah terbelah melalui arah belahannya yang merupakan bidang yang rata dan sukar pecah selain melalui bidang belahannya.2.Baik (good)Yaitu apabila mineral muidah terbelah melalui bidang belahannya yang rata, tetapi dapat juga terbelah tidak melalui bidang belahannya.3.Jelas (distinct)Yaitu apabila bidang belahan mineral dapat terlihat jelas, tetapi mineral tersebut sukar membelah melalui bidang belahannya dan tidak rata.4.Tidak jelas (indistinct)Yaitu apabila arah belahannya masih terlihat, tetapi kemungkinan untuk membentuk belahan dan pecahan sama besar.5.Tidak sempurna (imperfect)Yaitu apabila mineral sudah tidak terlihat arah belahannya, dan mineral akan pecah dengan permukaan yang tidak rata.

g.Pecahan (Fracture)Pecahan adalah kemampuan mineral untuk pecah melalui bidang yangtidak rata dan tidak teratur. Pecahan dapat dibedakan menjadi:1.Pecahan konkoidal (Choncoidal): Pecahan yang memperlihatkan gelombang yang melengkung di permukaan. Bentuknya menyerupai pecahan botol atau kulit bawang.2.Pecahan berserat/fibrus (Splintery): Pecahan mineral yang menunjukkan kenampakanseperti serat, contohnya asbes, augit;3.Pecahan tidak rata (Uneven): Pecahan mineral yang memperlihatkanpermukaan bidang pecahnya tidak teratur dan kasar, misalnya pada garnet;4.Pecahan rata (Even): pecahan mineral yang permukaannya rata dan cukup halus. Contohnya minerallempung.5.Pecahan Runcing (Hacly): Pecahan mineral yang permukaannya tidak teratur, kasar,dan ujungnya runcing-runcing. Contohnya mineral kelompok logam murni.6.Pecahan tanah (Earthy), bila kenampakannya seperti tanah, contohnya mineral lempung.

h.Daya Tahan Terhadap Pukulan (Tenacity)Tenacity adalah suatu reksi atau daya tahan mineral terhadap gaya yang mengenainya, seperti penekanan, pemecahan, pembengkokan, pematahan, pemukulan, penghancuran, dan pemotongan. Tenacity dapat dibagi menjadi:1.Brittle (Rapuh); apabila mineral mudah hancur menjadi tepung halus.2.Sectile (Dapat Diiris); apabila mineral mudah dipotong dengan pisau dengan tidak berkurang menjadi tepung.3.Ductile (Dapat Dipintal); dapat ditarik dan diulur seperti kawat. Bila ditarik akan menjadi panjang, dan apabila dilepaskan akan kembali seperti semula.4.Malleable (Dapat Ditempa); apabila mineral ditempa dengan palu akan menjadi pipih.5.Elastis (Lentur); dapat merenggang bila ditarik, dan akan kembali seperti semula bila dilepaskan.6.Flexible; apabila mineral dapat dilengkungkan kemana-mana dengan mudah.

i.Berat Jenis (Specific Grafity)Berat jenis adalah angka perbandingan antara berat suatu mineral dibandingkan dengan berat air pada volume yang sama. Dalam penentuan berat jenis dipergunakan alat-alat seperti: piknometer, timbangan analitik, dan gelas ukur.Berat jenis dapat dirumuskan sebagai berikut:

j.Sifat KemagnetanSifat kemagnetan yang perlu dicatat dalam praktikum mineral fisik adalah sifat dari mineral yang diselidiki, apakah paramagnetit ataukah diamagnetit.Paramagnetit (magnetit): yaitu mineral tersebut mempunyai daya tarik terhadap magnet.Diamagnetit (non-magnetit): yaitu mineral tersebut mempunyai daya tolak terhadap magnet.

k.Derajat KetransparananSifat Transparan dari suatu mineral tergantung pada kemampuan mineral tersebut mentransmit sinar cahaya (berkas sinar). Sesuai dengan hal ini, variasi mineral dibedakan atas:Opaque mineral; yaitu mineral-mineral yang tidak tembus cahaya meskipun dalam bentuk lembaran tipis. Mineral-mineral ini permukaannya mempunyai kilauan metalik dan meninggalkan berkas hitam atau gelap.Transparant mineral; yaitu mineral-mineral yang tembus pandang seperti kaca.Translucent mineral; yaitu mineral-mineral yang tembus cahaya tapi tidak tembus pandang.Mineral-mineral yang tidak tembus pandang dalam bentuk pecahan-pecahan tetapi tembus cahaya pada lapisan yang tipis.