Pendahuluan Mineralogi
-
Upload
greisella-kencana -
Category
Documents
-
view
316 -
download
8
description
Transcript of Pendahuluan Mineralogi
MINERALOGY
1
Handout - 01
Rosana @ FTG-UNPAD 2010
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
2
Kenneth G. Libbrecht, 1999
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
3
DiamondGoldRuby
BiotiteGypsum
DESCRIPTIONNama Mata Kuliah : MINERALOGYKode Mata Kuliah : Q10A203Bobot SKS : 3Ditawarkan pada : Semester GenapPrasyarat bagi M.K : Petrologi & PetrografiMenuntut prasyarat M.K : Kimia Dasar I & II
4
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
5
Pendahuluan Unsur Simetri Bentuk-bentuk
kristal Pembagian Kelas
Kristal Proyeksi Kristal Pertumbuhan kristal
& Kembar
Kimia Mineral Sifat Fisik Mineral Genesis of Mineral Genesa Mineral Klasifikasi Mineral Deskripsi Mineral
Crystallography Mineralogy
COURSES OUTLINE
INTRODUCTION
Definition
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
7
DEFINISI Mineralogi adalah ilmu pengetahuan tentang mineral
“MINERAL IALAH SUATU BENDA PADAT HOMO-GEN YANG TERBENTUK DI ALAM SECARA ANORGA-NIK, MEMPUNYAI KOMPOSISI KIMIA TERTENTU, DAN SUSUNAN ATOM YANG TERATUR”
Air, batubara, minyak bumi dan gas alam bukan mineral..(?)
Batasan mineral adalah “suatu benda padat homogen” menyatakan : “mineral terdiri dari satu fasa padat, hanya satu macam material, yang tidak dapat diuraikan lagi men-jadi senyawa-senyawa sederhana oleh suatu proses fisika”.
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
8
Dengan demikian, cairan-cairan dan gas-gas yang ter-bentuk/terjadi di alam tidak termasuk mineral.
Batasan “yang terbentuk di alam” menyatakan : “disebut mineral jika benda padat itu terbentuk/terjadi di alam dengan sendirinya”.
Dengan demikian, suatu benda padat mirip mineral yang dapat dibuat di laboratorium, tidak dapat disebut mineral. Contoh : jika suatu larutan natrium klorida (NaCl) diuapkan, terbentuklah kristal-kristal NaCl yang tak dapat di-bedakan dengan mineral halit. Tetapi, kristal-kristal NaCl hasil buatan di laboratorium tersebut bukan suatu mineral.
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
9
Batasan “suatu benda padat yang terbentuk di alam secara anorganik” menyebabkan : “benda-benda padat ho-mogen yang dihasilkan binatang, atau tumbuh-tumbuhan, tidak termasuk mineral”.
Karenanya, kulit tiram (kerang) yang tersusun oleh kalsium karbonat (CaCO3) dan tidak dapat dibedakan secara kimia dan fisika dengan mineral aragonit, atau kalsit, tidak dapat disebut mineral.
Batasan bahwa mineral “mempunyai komposisi kimia tertentu”, menyatakan : “mineral adalah suatu senyawa kimia yang mempunyai komposisi tertentu dan dinyatakan oleh suatu rumus. Rumus kimianya dapat sederhana, atau kompleks, bergantung pada banyaknya elemen yang ada dan proporsi kombinasinya”.
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
10
Batasan bahwa mineral “mempunyai susunan atom yang teratur”, menyatakan : “mineral adalah benda padat kristal. Bentuk kristal tersebut tidak lain adalah ekspresi/ke-nampakan dari susunan atom yang teratur”.
Kristalografi : adalah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari kristal secara sistimatik, termasuk didalamnya hukum-hukum, struktur dalam, bentuk luar serta kejadiannya dan perkembangan/pertumbuhan kristalnya.
Tujuan dari materi kristalografi adalah untuk dapat mengidentifikasi mineral, determinasi, menentukan bentuk-bentuk ikatan/susunan atom atau ion dari suatu mineral.
PENGERTIAN KRISTAL Kristal merupakan bentuk geometri dari zat padat
yang dibatasi oleh bidang datar old Kristal adalah zat padat homogen yang terdiri dari
ikatan atom-atom/ ion-ion dalam bentuk 3 dimensi dengan susunan (struktur dalam) yang tetap dan teratur.
Kristal merupakan suatu benda padat homogen yang berbentuk polihedral yang teratur, dibatasi oleh bidang permukaan yang licin, tidak kasar, sebagai ekspresi dari bangun atau struktur dalamnya yang teratur.
Escher (1950) memberi definisi kristal adalah suatu benda padat homogen yang dibatasi atau ditutupi oleh bidang-bidang rata yang merupakan perwujudan luar dari suatu pengaturan dalam atom-atom atau ion-ion yang teratur
Semakin baik wujud suatu kristal, berarti semakin baik pula susunan dalam dari atom-atom atau ion-ionnya.
11
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
INTRODUCTION
Hystory
INTRODUCTIONSejarah Perkembangan Kristalografi
Zaman Yunani --- Pra Abad Pertengahan “kristal” hanya digunakan untuk sebutan “es”Zaman Yunani --- Abad Pertengahan“kristal” digunakan untuk sebutan kristal batuan (rock – crystal) atau mineral kuarsa.
Sekarang, digunakan untuk penamaan semua bahan padat yang berasal dari suatu proses alami yang tersusun oleh bidang-bidang polihedral
Juga digunakan untuk penamaan ornamen yang terbuat dari kuarsa murni seperti : gelas kristal; bola kristal; lampu kristal; tabung/bejana; dll
13
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Pencetus Hukum-Hukum Kristalografi :
Pliny (?) dalam “Pliny’s Natural History” volume XXXVII, pertama sekali yang memberi komentar tentang bentuk kristal dan sifat permukaannya
Johannes Kepler (1611), mengemukakan bahwa kenampakan dari bentuk kristal kemungkinan akibat tersusunnya unit-unit kecil secara teratur.
Dalam selebaran/tulisannya tentang “Hexagonal snow”
Steno (1669), pencetus hukum pertama dalam kristalografi “ Hukum ketetapan sudut The constancy of interfacial angles.
Sudut antara bidang-bidang tertentu pada suatu jenis kristal selalu konstan
Berdasarkan percobaan pada Mineral Kuarsa (SiO2)
Rome de I’Isle (1783) memberi konfirmasi terhadap Steno, hal tersebut merupakan hukum alam yang umum sebagai hasil dari susunan dalam yang teratur
Dengan menggunakan alat Goniometer contact.14
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
15Contact Goniometer
Goniometer Refleksi
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
16
Gugliemini (1655-1710) mengemukakan tentang struktur kristal berdasarkan arah belahan yang terdapat pada kristal
Hauy (1784) menyatakan bahwa semua kristal selalu terbentuk atau tersusun oleh unit-unit kecil yang berbentuk polihedral dimana tiap unit untuk tiap mineral mempunyai bentuk yang khas. Juga menemukan adanya sumbu-sumbu acuan pada kristal yang disebut “sumbu kristal”.
Hukum Hauy “The law of simple Rational intercepts” menyatakan bahwa perpotongan bidang kristal terhadap sumbu kristal akan selalu menunjukkan perbandingan parameter yang simpel dan tetap.Contoh: pada Kalsit.
M.A. Bravais (1850) memperlihatkan adanya 14 tipe dari pola susunan atom / ion dalam ruang (space lattice) yang selanjutnya disebut “Bravais Lattice”
17
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
18
Beberapa bentuk susunan unit-unit dari kubus
Konsep struktur unit dari Hauy dengan bentuk belahan kubus galena, (a) modifikasi kubus permukaan dodecahedron, ( b) dodecahedron, (c) octahedron
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
19
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
20
INTRODUCTION
Development of Crystal
PEMBENTUKAN KRISTAL Kristal dapat terbentuk dari larutan magma yang
jenuh atau kelewat jenuh yang kemudian membeku karena adanya penurunan temperatur. Hal ini disebut Proses Kristalisasi
Bila penurunan temperatur teratur dan perlahan-lahan, akan terbentuk kristal yang berukuran kasar dan sempurna, hal ini disebabkan karena atom-atom / ion-ion mempunyai kesempatan untuk berdifusi membentuk konfigurasi, sehingga dihasilkan bentuk yang sempurna.
Bila penurunan temperaturnya cepat atau tiba-tiba maka akan dihasilkan kristal yang berukuran halus karena tidak ada kesempatan untuk saling berdifusi antara ion-ion penyusunnya.
Pada penurunan temperatur yang cepat juga akan dihasilkan material yang non kristalin yang tak berbentuk yang disebut Amorf. 22
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
23
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011BENTUK KRISTAL BERDASARKAN PEMBETUKKANNYA :
- Euhedral- Subhedral- Anhedral Amorf
Kristal Euhedral: dicirikan oleh perkembangan muka kristal yang sempurna (dibatasi oleh bidang-bidang yang rata)
Kristal Subhedral: dicirikan oleh perkembangan muka kristal yang hanya sebagian (tak semua rata)
Kristal Anhedral: dicirikan oleh kristal yang tidak mempunyai bentuk muka kristal.
Hal tersebut dapat terjadi karena dipengaruhi oleh proses pembentukannya, pengaruh luar, pengaruh ruang.
24
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Bentuk Kristal Berdasarkan Cara Pengamatannya : - Kristalin - Mikrokristalin - Kriptokristalin
25
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Kristalin : untuk kristal yang dapat diamati secara baik dengan mata telanjang.
Mikrokristalin : untuk kristal yang pengamatannya baru terlihat bila dengan bantuan mikroskop.
Kriptokristalin : untuk kristal yang baru dapat diamati dengan bantuan difraksi sinar X.
Ciri khas bahan kristalin yaitu: padat, kristalin, mempunyai kekerasan tertentu dan mempunyai sifat kelistrikan / kemagnitan.
26
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Proses Pembentukan Kristal- Pembekuan / Pendinginan - Penguapan / Evaporasi
27
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Kristalisasi dapat terbentuk akibat: proses pendinginan / pembekuan dan proses evaporasi atau penguapan.
Proses pendinginan: bila suatu larutan (dengan konsentrasi tertentu) didinginkan maka ion-ion pada larutan tersebut dapat mempunyai kecenderungan untuk mengatur diri menurut susunan tertentu sehingga dicapai suatu kondisi yang stabil. Contoh : Larutan Magma.
Proses Evaporasi : bila suatu larutan dengan konsentrasi unsur-unsur tertentu mengalami penguapan, maka setelah melalui kondisi jenuh akan terjadi proses kristalisasi. Contoh: air laut --- mineral Halite (NaCl)
28
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KONDISI RELATIF DARI BENTUK KRISTAL ADALAH :
a. Homogenitas / keseragaman larutanb.Kecepatan pendinginan / temperatur
pembentukkanc. Kemurnian larutan / akibat pengotorand. Ruang pembentukkan
29
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
30
a. Homogenitas sangat menentukan bentuk kristal yang terjadi
Contoh: larutan sodium chlorate ( NaClO3) diaduk hingga homogen lalu didinginkan cepat, maka kristal yang terbentuk akan berupa kubus. Tapi bila larutan dibiarkan tenang selama proses kristalisasi maka akan dihasilkan bentuk kubus yang terpancung tiap sudutnya
Bentuk kristal Sodium Chlorate (NaCl3), (a) bila larutan diaduk, (b) bila laturan dibiarkan
tenang
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
31
b. Kecepatan pendinginan menentukan bentuk ikatan atau konfigurasi yang baik.
Contoh : larutan Gypsum (CaSO4.2H2O) bila kristalisasi cepat akan dihasilkan bentuk yang panjang & tipis dan bila lambat akan dihasilkan bentuk yang tebal dan pendek
Bentuk kristal gipsum, (a) bila kristalisasi cepat, (b) bila kristalisasi lambat
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
32
c. Kemurnian larutan/pengotoran akan sangat berpengaruh pada proses kristalisasi.
Contoh: Sodium Chlorate (NaCl) bila tak ada pengotoran atau
larutan murni, maka pada saat kristalisasi akan dihasilkan
bentuk kubus, tapi bila pada larutan tersebut ditambahkan urea
10 %, maka kristal yang dihasilkan akan berbentuk Oktahedral
Kristal NaCl (a) murni, (b) ditambah 10% urea
d. Ruang pembentukan akan mempengaruhi bentuk kristal yang terjadi, bila ruang yang
tersedia kecil, maka kristal yang dihasilkan juga akan kecil atau dapat berbentuk anhedral.
33
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
34
WIKIPEDIA, 2009
Pirit
Pirit
Mangan
Kuarsa
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
35
WIKIPEDIA, 2009
Rutil
Turmalin
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
36
WIKIPEDIA, 2009
Tourmalin
Tourmalin Tiger eyes
ELEMENT SYMMETRY
To be continue
Rosana @
FTG-U
NP
AD
2011
37