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 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 tujuan

Adapun 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 II

LANDASAN TEORI

A. 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/Reguler/Kubus

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+^bˉ = 30˚. Hal ini

menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.Sistem

Isometrik memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 3

2. 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+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan

bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ.

sistem kristal Tetragonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6

3. 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+^bˉ = 30˚. Hal ini

menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ

4. 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+^bˉ = 30˚. Hal ini

menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45˚ terhadap sumbu bˉ.

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+^bˉ = 45˚ ; bˉ^c+= 80˚. Hal ini menjelaskan bahwa

antara sumbu a+ memiliki nilai 45˚ terhadap sumbu bˉ dan bˉ membentuk sudut 80˚ terhadap c+.

6. Sistem Hexagonal

Sistem 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+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. Hal ini

menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 20˚ terhadap sumbu bˉ dan sumbu dˉ

membentuk sudut 40˚ terhadap sumbu b+.

7. Sistem trigonal

- Mempunnyai 4 buah sumbu

- Sudut sumbu (aɅbɅd) tegak lurus c

- Panjang sumbu a = b =d ≠c

- Sudut antara a+ dengan b- = 200 dan b+ dengan d- = 400

- Perbandingan sumbu a : b: c : d = 1 : 3 : 3 :1

B. MINERALOGI

Mineralogi merupakan ilmu bumi yang berfokus pada sifat kimia, struktur kristal,

dan fisika (termasuk optik) 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 MINERAL

1. PENENTUAN BERDASARKAN SIFAT-SIFAT MINERAL

Penentuan 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

nama chomophores. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi warna antara lain:

1.Komposisi mineral

2. Struktur kristal dan ikatan ion

3. Pengotor dari mineral

b. Perawakan Kristal

Perawakan kristal adalah bentuk khas mineral di tentukan oleh bidang yang

membangunnya, termasuk bnetuk dan ukuran relative bidang-bidang tersebut. Kita perlu

mengenal perawakan yang terdapat 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.

Kekerasan

Mohs Mineral Formula kimia

Kekerasan

absolut Gambar

1 Talek Mg3Si4O10(OH)2 1

2 Gipsum CaSO4·2H2O 3

3 Kalsit CaCO3 9

4 Fluorit CaF2 21

5 Apatit

Ca5(PO4)3(OH–,Cl–

,F–) 48

6 Feldspar

Ortoklas

KAlSi3O8 72

7 Kuarsa SiO2 100

Kekerasan

Mohs Mineral Formula kimia

Kekerasan

absolut Gambar

8 Topaz Al2SiO4(OH–,F–)2 200

9 Korundum Al2O3 400

10 Intan C 1600

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 = 2,5

· Kawat tembaga H = 3

· Pecahan kaca H = 5,5

· Pisau baja H = 5,5

· Kikir baja H = 6,5

· Lempeng baja H = 7

Bila mana suatu mineral tidak 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 Kemagnetan

Sifat 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 Ketransparanan

Sifat 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.