Pendahuluan

Sejak ditemukannya, sinar-x telah umum

dipergunakan untuk tujuan pemeriksaan tidak

merusak pada material maupun manusia. Disamping

itu, sinar-x dapat juga digunakan untuk

menghasilkan pola difraksi tertentu yang dapat

digunakan dalam menganalisa kualitatif dan

kuantitatif material.

Sinar-x adalah gelombang elektromagnetik dengan

panjang gelombang sekitar 0,2 sampai 2,5 A

(panjang gelombang cahaya tampak adalah sekitar

6000 A). Teori tentang difraksi sinar-x

dikemukakan pertama kali oleh Von Laue (1912),

dari Universitas Munich (Jerman), dan

dikembangkan lebih lanjut oleh W. H. Bragg, dari

Universitas Leed (inggris).

Logika dibalik teori ini adalah asumsi bahwa

seandainya suatu kristal terdiri dari atom-atom

yang tersusun secara teratur dan periodik dalam

ruang dan jarak antar atom hampir sama dengan

panjang gelombang sinar-x, maka kristal tersebut

dapat berfungsi sebagai kisi-kisi yang

menghamburkan cahaya. Dengan konsep ini dan

mengingat bahwa sinar-x mempunyai pangjang

yang saling menghilangkan karena fasanya berbeda

dan ada juga yang saling menguatkan karena

fasanya sama. Berkas sinar-x yang saling

menguatkan itulah yang disebut sebagai berkas

difraksi. Hukum Bragg merupakan perumusan

matematik tentang persyaratan yang harus dipenuhi

agar berkas sinar-x yang dihamburkan tersebut

merupakan berkas difraksi yang secara umum,

difraksi orde n dari bidang (h k l) dengan jarak

antar bidang d’, dapat dianggap sebagai difraksi

orde 1 dari bidang (nh nk nl) yang berjarak

d=d’/n , sehingga:

n λ = 2 d’ sin θ

λ = 2 d sin θ

dimana, λ adalah panjang gelombang sinar-x, dan θ

adalah sudut difraksi. Ada dua faktor yang perlu

diingat:

1. Sinar datang, bidang normal terhadap bidang

difraksi, dan berkas difraksi selalu sebidang.

2. Sudut antara berkas sinar difraksi dan

berkas sinar transmisi adalah 2θ. Sudut 2θ inilah

yang diukur pada percobaan difraksi, bukan θ.

Metoda difraksi dapat dibagi atas 3 jenis,

yaitu metoda Laue, Metoda kristal berputar dan

metoda serbuk. Dalam metoda Laue, θ dibuat tetap

lain adalah untuk:

1. Penentuan struktur kristal

2. Penentuan ukuran sel satuan

3. Analisis kualitatif identifikasi unsur /

senyawa

4. Analisis komposisi kimia

5. Pengukuran tekstur

Jika Hukum Bragg ditulis sebagai: sin θ = λ/2d

maka arah difraksi hanya ditentukan oleh jarak

antar bidang (d), jarak antar bidang tersebut

bergantung pada ukuran dan bentuk sel satuannya,

karena itu arah difraksi hanya ditentukan oleh

ukuran dan bentuk sel satuan saja. Sebaliknya

jika arah difraksi tertentu, maka bentuk sel

satuan dapat ditentukan pula, karena setiap

sistim kristal mempunyai pola urutan difraksi

tertentu yang menghasilkan urutan s (lihat

Gambar. 1) berikut:

Gambar 1. Indeks Miller Sistim Sel Satuan

Sedangkan ukuran sel satuan (kisi kristal, a)

1/d2 = (h2+k2)/a2 + l2/c2

Hexagonal

1/d2 = 4/3{(h2+hk+k2)/a2} + l2/c2

Teknik difraksi sinar-x dapat digunakan pula

untuk analisis kualitatif karena setiap unsur

atau senyawa mempunyai pola difraksi tertentu,

dengan demikian jika pola unsur atau senyawa

tersebut diketahui, maka unsur atau senyawa

tersebut dapat diidentifikasi.

Hasil difraksi serbuk dengan difraktometer

adalah berupa pola difraksi yang berisi data

intensitas dan sudut difraksinya. Jarak antar

bidang dapat dihitung dengan hukum Bragg. Karena

sangat banyak sekali unsur/ paduan/senyawa

organik/senyawa anorganik dan material yang telah

ditemukan, maka pola-pola difraksinya telah

tersedia dan telah dikelompokkan.

Abrianto Akuan @ Teknik Metalurgi - UNJANI 6

Abrianto Akuan @ Teknik Metalurgi - UNJANI 7

Abrianto Akuan @ Teknik Metalurgi - UNJANI 8