Pengertian Kristal...docx

Pengertian Kristal Kata “kristal” berasal dari bahasa Yunani crystallon yang berarti tetesan yang dingin atau beku. Menurut pengertian kompilasi yang diambil untuk menyeragamkan pendapat para ahli, maka kristal adalah bahan padat homogen, biasanya anisotrop dan tembus cahaya serta mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidang-bidangnya memenuhi hukum geometri; Jumlah dan kedudukan bidang kristalnya selalu tertentu dan teratur. Kristal-kristal tersebut selalu dibatasi oleh beberapa bidang datar yang jumlah dan kedudukannya tertentu. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidangbidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter. Bila ditinjau dan telaah lebih dalam mengenai pengertian kristal, mengandung pengertian sebagai berikut : 1. Bahan padat homogen, biasanya anisotrop dan tembus cahaya : 

tidak termasuk didalamnya cair dan gas



tidak dapat diuraikan kesenyawa lain yang lebih sederhana oleh proses fisika



terbentuknya oleh proses alam

2. Mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidang-bidangnya mengikuti hukum geometri : 

jumlah bidang suatu kristal selalu tetap



macam atau model bentuk dari suatu bidang kristal selalu tetap



sifat keteraturannya tercermin pada bentuk luar dari kristal yang tetap.

Apabila unsur penyusunnya tersusun secara tidak teratur dan tidak mengikuti hukum-hukum diatas, atau susunan kimianya teratur tetapi tidak dibentuk oleh proses alam (dibentuk secara laboratorium), maka zat atau bahan tersebut bukan disebut sebagai kristal. Proses Pembentukan Kristal Pada kristal ada beberapa proses atau tahapan dalam pembentukan kristal. Proses yang di alami oleh suatu kristal akan mempengaruhi sifat-sifat dari kristal tersebut. Proses ini juga bergantung pada bahan dasar serta kondisi lingkungan tempat dimana kristal tersebut terbentuk. Berikut ini adalah fase-fase pembentukan kristal yang umumnya terjadi pada pembentukan kristal :



Fase cair ke padat : kristalisasi suatu lelehan atau cairan sering terjadi pada skala luas

dibawah kondisi alam maupun industri. Pada fase ini cairan atau lelehan dasar pembentuk kristal akan membeku atau memadat dan membentuk kristal. Biasanya dipengaruhi oleh perubahan suhu lingkungan. 

Fase gas ke padat (sublimasi) : kristal dibentuk langsung dari uap tanpa melalui fase cair.

Bentuk kristal biasanya berukuran kecil dan kadang-kadang berbentuk rangka (skeletal form). Pada fase ini, kristal yang terbentuk adalah hasil sublimasi gas-gas yang memadat karena perubahan lingkungan. Umumnya gas-gas tersebut adalah hasil dari aktifitas vulkanis atau dari gunung api dan membeku karena perubahan temperature. 

Fase padat ke padat : proses ini dapat terjadi pada agregat kristal dibawah pengaruh

tekanan dan temperatur (deformasi). Yang berubah adalah struktur kristalnya, sedangkan susunan unsur kimia tetap (rekristalisasi). Fase ini hanya mengubah kristal yang sudah terbentuk sebelumnya karena terkena tekanan dan temperatur yang berubah secara signifikan. Sehingga kristal tersebut akan berubah bentuk dan unsur-unsur fisiknya. Namun, 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. Kristalografi adalah studi ilmiah kristal dan pembentukannya. Kristal tunggal juga disebut sebagai monokristalin, yaitu suatu padatan kristal yang mempunyai kisi kristal yang susunannya teratur secara kontinyu dan kisi-kisi kristal yang membentuk bingkai tersebut tidak rusak atau tetap struktur-nya (Liu Z. and Stavrinadis, A, 2008). Menurut Milligan (1979), kristal tunggal adalah suatu padatan yang atom-atom dalam molekul-molekulnya diatur dalam keterulangan dimana sebagian padatan kristal tersusun dari jutaan kristal tunggal yang disebut grain. Dalam proses pembentukan struktur kristal tersebut, dalam ilmu kristalografi dijelaskan dengan dua jalan yaitu hcp (hexagonal close-packed) dimana kristal terbentuk dengan urutan atom ABABAB dan seterusnya serta urutan pembentukan kristal lainnya adalah ccp (cubic closepacked) dimana urutan atom pembentuknya adalah ABCABC dan seterusnya (Hammond, 2009). Dalam identifikasi kristal tunggal tidak akan lepas dengan kisi Bravais karena dengan mengetahui system kristal atau kisi Bravais dapat diidentifikasi jenis dari kristal tunggal tersebut. Kisi Bravais merupakan system kristal atau bentuk dasar dari kisi kristal. Terdapat empat belas kisi Bravais dan untuk sistem kristalnya terdapat tujuh yang ditampilkan pada tabel 1. Keempatbelas kisi tersebut memiliki perbedaan dalam bentuk dan ukuran unit sel. Perbedaan tersebut dilambangkan dengan huruf a, b, c dan sudut diantara huruf tersebut dilambangkan

dengan α, β, γ, dimana α adalah

sudut

diantara b dan c, β adalah

sudut

diantara a dan c,

dan γ adalah sudut diantara a dan b (Hammond, 2009). Tabel 1. Sistem Kristal No Sistem Kristal Sudut dan Panjang Sumbu 1 Kubik

a = b = c; α = β = γ = 900

2 Tetragonal

a = b ≠ c; α = β = γ = 900

3 Orthorombik a ≠ b ≠c; α = β = γ = 900 4 Trigonal

a = b = c; α = β = γ ≠ 900

5 Hexagonal

a = b ≠c; α = β = 900; γ = 1200

6 Monoklinik

a ≠ b ≠c; α = γ = 900 ≠ β ≥ 1200

7 Triklinik

a ≠ b ≠c; α ≠ β ≠ γ = 900

Kristal dapat terbentuk dari proses pengendapan. Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan dan terbentuklah kristal. Ukuran kristal yang terbentuk selama pengendapan tergantung pada dua faktor penting, yaitu laju pembentukan inti dan laju pertumbuhan kristal. Laju pembentukan inti dapat dinyatakan dengan jumlah inti yang terbentuk dalam satuan waktu. Jika laju pembentukan inti tinggi, banyak sekali kristal yang akan terbentuk tetapi dengan ukuran yang kecil. Sedangkan jika laju pertumbuhan kristal tinggi, maka akan didapatkan kristal dengan ukuran yang tinggi (Vogel, 1979).

Pengertian Mineral Setiap hari kita menggunakan produk yang terbuat dari mineral. Garam yang kita tambahkan ke makanan terbentuk dari mineral halit. Tablet antasida (obat asam lambung) terbuat dari mineral kalsit. Dibutuhkan banyak mineral untuk membuat sesuatu yang sederhana seperti pensil kayu, terbuat dari mineral grafit dan tanah liat (lempung); kuningan terbuat dari tembaga dan seng, dan cat yang berwarna mengandung pigmen dan bahan pengisi yang terbuat dari berbagai mineral. Sebuah ponsel dibuat dengan menggunakan puluhan mineral yang berbeda yang bersumber dari pertambangan di seluruh dunia.

Mobil-mobil yang kita kendarai, bangunan yang kita tinggali, dan pupuk yang digunakan untuk memproduksi makanan kita, semua dibuat menggunakan mineral. Sekitar tiga triliun ton komoditas mineral yang dikonsumsi setiap tahun untuk mendukung hidup 300 juta warga. Itu berarti ada sekitar sepuluh ton bahan mineral yang dikonsumsi tiap orang, setiap tahun.

Mineral adalah padatan senyawa kimia homogen, anorganik, yang memiliki sistem kristal tertentu dan terbentuk secara alami. Untuk memenuhi definisi "mineral", maka sebuah zat yang disebut

sebagai

mineral

harus



Alami



Anorganik



Padat



Memiliki Komposisi kimia tertentu



Memiliki struktur internal

memenuhi

lima

syarat,

yaitu

:

"Alami" berarti bahwa manusia tidak membuatnya. Baja bukan mineral karena merupakan paduan hasil produksi yang dibuat manusia. "Anorganik" berarti bahwa zat tersebut tidak dibuat oleh organisme. Kayu dan mutiara yang dibuat oleh organisme tidak bisa disebut sebagai mineral. "Padat" berarti bahwa tidak berbentuk cairan atau gas pada suhu dan tekanan standar.

"Memiliki komposisi kimia" berarti bahwa semua mineral memiliki komposisi kimia yang bervariasi dalam kisaran tertentu. Sebagai contoh mineral halit (dikenal sebagai "batu garam") memiliki komposisi kimia NaCl. Hal ini berarti terdiri dari jumlah yang sama atom natrium dan klorit. "Memiliki struktur internal" berarti bahwa atom dalam mineral berada dalam pola yang sistematis dan berulang. Sebagai contoh, struktur mineral halit diatur dalam pola kubik. Sifat Kimia Mineral Karakteristik sifat fisik yang utama dari sebuah mineral sangat menentukan komposisi atau sifat kimia dan kekuatan ikatan dalam struktur internal mineral. Contohnya mineral galena yang merupakan "sulfida lead", memiliki berat jenis yang lebih tinggi dibanding bauksit (aluminium hidroksida). Perbedaan ini sudah tentu disebabkan karena komposisi kimia mereka.

Intan dan grafit keduanya terdiri dari karbon murni. intan adalah mineral alami yang paling keras, sedangkan grafit adalah salah satu mineral yang lembut. Perbedaan ini terjadi karena jenis obligasi yang menghubungkan atom karbon dalam struktur mineral mereka. Setiap atom karbon pada Berlian terikat empat atom karbon lainnya dengan ikatan kovalen yang kuat. Sedangkan Grafit memiliki struktur melembar di mana atom dalam lembarannya terikat satu sama lain dengan ikatan kovalen yang kuat tetapi ikatan obligasi elektrik antara lembarannya lemah. Ketika

grafit

digores,

maka

akan

membuatnya

menjadi

mineral

yang

lembut.

Batu permata Ruby dan Safir berasal dari variasi warna mineral korundum. Perbedaan warna ini disebabkan oleh komposisi kimianya. Ketika korundum mengandung sejumlah kromium maka

akan menunjukkan warna merah yang disebut Ruby. Namun, ketika mengandung sejumlah besi atau

titanium

akan

menunjukkan

warna

biru

yang

disebut

sebagai

Safir.

Jenis-Jenis Mineral dan Klasifikasinya Jenis dan klasifikasi mineral yang paling sering dipakai adalah berdasarkan pada kemiripan dan komposisi kimia dan struktur kristalnya. Klasifikasi ini dicetuskan oleh James D. Dana (dalam Kraus, Hunt, dan Ramsdell, 1951). Secara singkat jenis dan klasifikasi mineral dibedakan atas beberapa

kelompok,

yaitu:

Kelompok Native Element; dicirikan dengan hanya memiliki satu unsur atau komposisi kimia saja. Contohnya emas (Au), perak (Ag), Platina (Pt), bismuth (Bi), arsenic (As), intan, graphite dan sulfur. Kelompok Sulfida; dicirikan oleh kombinasi antara unsur tertentu dengan sulfur (belerang). Contohnya pirit (FeS2), Kalkosit (Cu2S), Galena (PbS), sphalerite (ZnS), dan Kalkopirit

(CuFeS2).

Kelompok Oksida dan Hidroksida; dicirikan oleh kombinasi antara unsur tertentu dengan gugus anion oksida (O2-) dan gugus hidroksil hidroksida (OH-). Mineral Oksida contohnya korondum (Al2O3), hematit (Fe2O3) dan kassiterit (SnO2). Mineral Hidroksida contontohnya Manganite MnO(OH), Bauksit [FeO(OH)] dan limonite (Fe2O3.H2O). Kelompok Halida; dicirikan oleh adanya dominasi dari ion halogen elektro negatif, seperti: F-, Cl-, Br-, I-. Contohnya Halit (NaCl), Fluorit (CaF2), Silvit (KCl), dan Kriolit (Na3AlF6). Kelompok Karbonat; dicirikan oleh persenyawaan dengan ion (CO3)2-. Contohnya dolomit (CaMg(CO3)2, Kalsit (CaCO3), dan magnesit

(MgCO3).

Kelompok Sulfat; dicirikan oleh kombinasi logam dengan anion sufat. contohnya barit, celestite, anhydrite, angelsit, dan gypsum. Kelompok Phosphat; dicirikan oleh adanya gugus PO43-. Contohnya Apatit (Ca,Sr, Pb,Na,K)5 (PO4)3(F,Cl,OH), Vanadine Pb5Cl(PO4)3, dan Turquoise CuAl6(PO4)4(OH)8.5H2O. Kelompok Silikat; dicirikan oleh persenyawaan antara silikon, oksigen dengan beberapa unsur metal. Contohnya Quartz (SiO2), Feldspar Alkali, Feldspar Plagioklas, Muscovit, Biotit, Horblende, Piroksin, dan Olivin.

Definisi Batuan Batuan adaiah kompleks/kumpulan dari mineral sejenis atau tak sejenis yang terikat

secara gembur ataupun padat. Bedanya dengan mineral, batuan tidak memiliki susunan kimiawi yang tetap, biasanya tidak homogen. Batuan tidak perlu padat dan keras dan biasanya merupakan agregat-agregat yang berukuran cukup besar, tetapi dapat pula dalam ukuran yang cukup kecil atau tersusun oleh benda gelas saja.

Batuan dari segi asal dan keterdapatan di lapangan dapat digolongkan menjadi 3 golongan besar, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan Beku Batuan beku berasal dari pembekuan magma. Mineral-mineral yang menghablur terutama berupa silikat-silikat. Menurut Clarke dan Washington, kerak bumi sampai kedalaman sekitar 10 mil terdiri dari 95% batuan beku. Klasifikasi batuan beku pada umumnya mendasarkan pada 2 faktor utama, yaitu tekstur dan komposisi mineralogi. Rata-rata susunan mineralogis batuan beku adalah sebagai berikut: 17% olivin, piroksin, amfibol; 4% muskovit dan biotit; 60% felspat; 12% kwarsa; 7% mineral asesoris. Tekstur batuan beku Tekstur batuan beku dapat berupa faneris, porfiris, afanitis, dan glas. Tekstur batuan berku dapat menunjukkan secara garis besar kondisi pendinginannya dan informasi cara terjadinya. Ada 2 cara terjadinya batuan beku, yaitu:

1. batuan beku plutonik, yang terbentuk secara intrusif, dan 2. batuan beku vulkanik, terbentuk secara ekstrusif.

Selain itu, ada juga cara terjadinya batuan beku yang lain, yaitu hypabisal, yang terletak antara plutonik dan vulkanik. Batuan yang dihasilkan adalah batuan beku gang. Faneris Jika batuannya secara keseluruhan kristalin, lebih dari 50% kristalnya dapat diamati dengan mata biasa, dan dapat teridentifikasi baik dengan kaca pembesar maupun tidak. Mikroskop hanya diperlukan untuk identifikasi kristal yang lain. Porfiris Batuannya mengandung fenokris (kristal-kristal besar) yang dikelilingi oleh massa dasar yang lebih halus. Fenokris cukup besar untuk dilihat mata biasa, demikian pula dengan massa dasar yang berbutir kasar. Identifikasi dengan mikroskop dilakukan untuk massa dasar yang berbutir sangat halus.

Afanitis Batuannya secara keseluruhan terdiri atas kristal yang berbutir sangat halus (mikrokristalin), seluruhnya tersusun dari glass, atau tersusun dari kristal berbutir sangat halus dan glass. Tidak ada kristal halus yang dapat diidentifikasi dengan mata biasa, walaupun dengan bantuan kaca pembesar. Berasosiasi dengan tekstur tersebut, berdasarkan keasamannya ada pembagian komposisi batuan beku. 1. Asam (acidic), memiliki kandungan ortoklas > 2/3 dari jumlah feldspar; kwarsa

banyak. 2. Menengah (intermediate), memiliki kandungan ortoklas dan plagioklas hampir

seimbang; kwarsa kurang 3. berarti daripada dalam asam. 4. Basa (basic), memiliki kandungan plagioklas > 2/3 jumlah feldspar; kwarsa ada

dalam jumlah yang sangat kecil, tetapi mineral ferro- magnesia lebih banyak. 5. Ultra Basa (ultra basic), tidak memiliki feldspar dan kwarsa; piroksin dan olivin

lebih penting dan banyak magnetit, ilminet, serta kromit.

Batuan Sedimen Batuan sedimen adalah batuan yang terjadi dari pengendapan mineral- mineral atau fragmen-fragmen batuan di dalam air atau udara yang terjadi akibat erosi dari batuan yang lebih tua. Batuan sedimen yang lain terjadi karena pengendapan bahan-bahan organic dari endapan kimiawi, Batuan ini ditemukan pada kedalaman kerak bumi sampai 10 mil dengan jumlah kurang dari 5%. Batuan sedimen terbentuk apabila akumulasi material yang diendapkan telah mengalami pembatuan atau litifikasi yang dinamakan diagenesis. Susunan batuan sedimen pada umumnya berpangkal pada mineral penyusunnya. Mineral-mineral yang umum dijumpai dalam batuan sedimen, yaitu: kuarts, kalsit, dolomit, lempung, feldspar, siderit, hematit, limonit, gypsum, kalsedon, dan halit. Atas dasar mineralnya, batuan sedimen dapat berupa batuan yang tersusun oleh material klastis, khemikal, atau organik. 1. Material klastis, mencakup konglomerat, batupasir, batudebu, dan shale; 2. Material khemikal, mencakup kalsium karbonat, magnesium karbonat, silika,

pelikan besi, sodium klorida, kalsium sulfat, magnesium sulfat, potasium sulfat, dan senyawa klorida; 3. Material organik, mencakup endapan bergamping, bersilikat, dan

berkarbon. Tekstur batuan sedimen 1. Tekstur ktastik, jika batuan sedimen tersusun oleh hasil hancuran (fragmen) batuan

lain yang sudah ada teriebih dahulu. 2. Tekstur non-klastik, jika batuan sedimen tersebut tersusun oleh hasil reaksi kimia

yang bersifat anorganik maupun biologik. Struktur batuan sedimen Struktur sedimen umumnya dikelompokkan menjadi struktur internal, yang mencakup perlapisan, ripple mark, konkresi, fosil, dan sebagainya; serta struktur eksternal, mencakup ukuran, bentuk dan sifat-sifat dari batas-batas satuan batuan dan juga tipe lipatan yang terjadi pada satuan batuan tersebut. Selain itu, struktur batuan sedimen juga dibedakan atas waktu terbentuknya, yang dibedakan menjadi struktur primer dan struktur sekunder.

1.

Struktur primer, yaitu struktur yang terbentuk sewaktu pengendapan, dan

2.

Struktur sekunder, yartu struktur yang terbentuk setelah pengendapan.

Batuan Metamorf Batuan metamorf, kadang disebut juga batuan ubah/batuan malihan, adalah batuan yang terjadi dikarenakan adanya perubahan-perubahan atau peralihan (kristalisasi kembali, pembentukan mineral baru, atau perubahan struktur) dari batuan yang lebih tua, yang disebabkan oleh tekanan, panas, atau kehilangan/pengambilan zat. Metamorfisme dibagi menjadi tiga macam, yaitu metamorfisme termal/kontak/sentuh, metamorfisme dinamo/kinematik, dan metamorfisme regional. 1. Metamorfisme termal

Batuan metamorf yang terbentuk pada zone kontak dengan magma, intrusi maupun ekstrusi, yang memiliki tekanan 1.000 - 3.000 atm dan suhu 300°C -800°C. 2. Metamorfisme dynamo

Proses metamorfisme yang membentuk batuan trjadi pada daerah yang mengalami pensesaran intensif. 3. Metamorfisme regional

Batuan metamorf yang terbentuk dihasilkan oleh proses metamorfisme pada daerah yang luas akibat orogenesis, yang memiliki tekanan dan suhu yang tinggi. Proses metamorfisme terjadi di dalam atau pada kerak bumi. Metamorfisme regional terjadi di dalam kerak bumi di bawah zone pelapukan dan penyemenan, tetapi di atas zone peleburan, yaitu pada kedalaman 30.000 - 40.000 kaki, dengan tekanan 2.000 13.000 bar, dan suhu 200°C - 800°C. Ditinjau dari strukturnya, batuan metamorf memiliki struktur sebagai berikut, yaitu, schist, gneiss, hornfelsik, kataklastik, dan flaser. Mineral-mieral yang umum dijumpai pada batuan metamorf adalah kuarts, peldspar potasium, plagioklas, kalsit, dolomit, muskovit, serivit, biotrt, klorit, serpentin, hornblende, dan piroksen.