ILMU LOGAM FISIK

“SISTEM KRISTAL”

DISUSUN OLEH : GEORGE MAGER (090401050)

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2013

Kristalografi (Sistem Kristal)

Batuan adalah kumpulan satu atau lebih mineral, yang dimaksud dengan Mineral sendiri adalah bahan anorganik, terbentuk

secara alamiah, seragam dengan komposisi kimia yang tetap pada batas volumenya dan mempunyai kristal kerakteristik yang

tercermin dalam bentuk fisiknya. Jadi, untuk mengamati proses Geologi dan sebagai unit terkecil dalam Geologi adalah

dengan mempelajari kristal.

Kristalografi adalah suatu ilmu pengetahuan kristal yang dikembangkan untuk mempelajari perkembangan dan pertumbuhan

kristal, termasuk bentuk, struktur dalam dan sifat-sifat fisiknya. Dahulu, Kristalografi merupakan bagian dari Mineralogi.

Tetapi karena bentuk-bentuk kristal cukup rumit dan bentuk tersebut merefleksikan susunan unsur-unsur penyusunnya dan

bersifat tetap untuk tiap mineral yang dibentuknya., maka pada akhir abad XIX, Kristalografi dikembangkan menjadi ilmu

pengetahuan tersendiri.

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 bidang-bidang 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, komposisi dan

unsur kimianya tidak berubah karena tidak adanya faktor lain yang terlibat kecuali tekanan dan temperatur.

Sistem Kristalografi

Dalam mempelajari dan mengenal bentuk kristal secara mendetail, perlu diadakan pengelompokkan yang sistematis.

Pengelompokkan itu didasarkan pada perbangdingan panjang, letak (posisi) dan jumlah serta nilai sumbu tegaknya.

Bentuk kristal dibedakan berdasarkan sifat-sifat simetrinya (bidang simetri dan sumbu simetri) dibagi menjadi tujuh sistem,

yaitu : Isometrik, Tetragonal, Hexagonal, Trigonal, Orthorhombik, Monoklin dan Triklin.

Dari tujuh sistem kristal dapat dikelompokkan menjadi 32 kelas kristal. Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur

simetri yang dimiliki oleh kristal tersebut. Sistem Isometrik terdiri dari lima kelas, sistem Tetragonal mempunyai tujuh kelas,

sistem Orthorhombik memiliki tiga kelas, Hexagonal tujuh kelas dan Trigonal lima kelas. Selanjutnya Monoklin mempunyai

tiga kelas dan Triklin dua kelas.

Sumbu, Sudut dan Bidang Simetri

Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu

tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi

tiga, yaitu : gire, giroide, dan sumbu inversi putar.

Sudut simetri adalah sudut antar sumbu-sumbu yang berada dalam sebuah kristal. Sudut-sudut ini berpangkal (dimulai) pada

titik persilangan sumbu-sumbu utama pada kristal yang akan sangat berpengaruh pada bentuk dari kristal itu sendiri.

Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang

satu merupakan pencerminan (refleksi) dari bagian yang lainnya. Bidang simetri ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu bidang

simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu

utama (sumbu kristal).

Proyeksi Orthogonal

Proyeksi orthogonal adalah salah satu metode proyeksi yang digunakan untuk mempermudah penggambaran. Proyeksi

orthogonal ini dapat diaplikasikan hamper pada semua penggambaran yang berdasarkan hukum-hukum geometri. Contohnya

pada bidang penggambaran teknik, arsitektur, dan juga kristalografi. Pada proyeksi orthogonal, cara penggambaran adalah

dengan menggambarkan atau membuat persilangan sumbu. Yaitu dengan menggambar sumbu a,b,c dan seterusnya dengan

menggunakan sudut-sudut persilangan atau perpotongan tertentu. Dan pada akhirnya akan membentuk gambar tiga dimensi

dari garis-garis sumbu tersebut dan membentuk bidang-bidang muka kristal.

Aplikasi Kristalografi Pada Bidang Geologi

Pada bidang Geologi, mempelajari kristalografi sangatlah penting. Karena untuk mempelajari ilmu Geologi, kite tentunya

juga harus mengetahui komposisi dasar dari Bumi ini, yaitu batuan. Dan batuan sendiri terbentuk dari susunan mineral-

mineral yang tebentuk oleh proses alam. Dan pada bagian sebelumnya telah dijelaskan tentang pengertian mineral yang

dibentuk kristal-kristal.

Dengan mempelajari kristalografi, kita juga dapat mengetahui berbagai macam bahan-bahan dasar pembentuk Bumi ini, dari

yang ada disekitar kita hingga jauh didasar Bumi. Ilmu kristalografi juga dapat digunakan untuk mempelajari sifat-sifat

berbagai macam mineral yang paling dicari oleh manusia. Dengan alasan untuk digunakan sebagai perhiasan karena nilai

estetikanya maupun nilai guna dari mineral itu sendiri. Jadi, pada dasarnya, kristalografi digunakan sebagai dasar untuk

mempelajari ilmu Geologi itu sendiri. Dengan alasan utama kristal adalah sebagai pembentuk Bumi yang akan dipelajari.

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.

Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Isometrik memiliki axial ratio (perbandingan sumbu a = b = c, yang artinya panjang

sumbu a sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini

berarti, pada sistem ini, semua sudut kristalnya ( α , β dan γ ) tegak lurus satu sama lain (90˚).

Gambar 1 Sistem Isometrik

Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem Isometrik memiliki perbandingan sumbu a : b : c =

1 : 3 : 3. Artinya, pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis dengan nilai 3, dan sumbu c juga

ditarik garis dengan nilai 3 (nilai bukan patokan, hanya perbandingan). Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini

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

Sistem isometrik dibagi menjadi 5 Kelas :

Tetaoidal

Gyroida

Diploida

Hextetrahedral

Hexoctahedral

Beberapa contoh mineral dengan system kristal Isometrik ini adalah gold, pyrite, galena, halite, Fluorite(Pellant, chris:

1992)

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.

Pada kondisi sebenarnya, Tetragonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b ≠ c , yang artinya panjang sumbu a

sama dengan sumbu b tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini berarti,

pada sistem ini, semua sudut kristalografinya ( α , β dan γ ) tegak lurus satu sama lain (90˚).

Gambar 2 Sistem Tetragonal

Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal Tetragonal 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 = 30˚. Hal ini

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

Sistem tetragonal dibagi menjadi 7 kelas:

Piramid

Bipiramid

Bisfenoid

Trapezohedral

Ditetragonal Piramid

Skalenohedral

Ditetragonal Bipiramid

Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Tetragonal ini adalah rutil, autunite, pyrolusite, Leucite, scapolite (Pellant,

Chris: 1992)

3. 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, tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki

sudut kristalografi α = β = 90˚ ; γ = 120˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk

sudut 120˚ terhadap sumbu γ.

Gambar 3 Sistem Hexagonal

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+.

Sistem  ini dibagi menjadi 7:

Hexagonal Piramid

Hexagonal Bipramid

Dihexagonal Piramid

Dihexagonal Bipiramid

Trigonal Bipiramid

Ditrigonal Bipiramid

Hexagonal Trapezohedral

Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Hexagonal ini adalah quartz, corundum, hematite, calcite, dolomite,

apatite. (Mondadori, Arlondo. 1977)

4. Sistem Trigonal

Jika kita membaca beberapa referensi luar, sistem ini mempunyai nama lain yaitu Rhombohedral, selain itu beberapa ahli

memasukkan sistem ini kedalam sistem kristal Hexagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya,

bila pada sistem Trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang terbentuk segienam, kemudian dibentuk segitiga dengan

menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.

Pada kondisi sebenarnya, Trigonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b = d ≠ c , yang artinya panjang sumbu a

sama dengan sumbu b dan sama dengan sumbu d, tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut kristalografi α =

β = 90˚ ; γ = 120˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk sudut 120˚ terhadap

sumbu γ.

Gambar 4 Sistem Trigonal

Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sistem kristal Trigonal 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+.

Sistem ini dibagi menjadi 5 kelas:

Trigonal piramid

Trigonal Trapezohedral

Ditrigonal Piramid

Ditrigonal Skalenohedral

Rombohedral

Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Trigonal ini adalah  tourmaline dan cinabar (Mondadori, Arlondo. 1977)

5. 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 , yang artinya

panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α

= β = γ = 90˚. Hal ini berarti, pada sistem ini, ketiga sudutnya saling tegak lurus (90˚).

Gambar 5 Sistem Orthorhombik

Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, 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.

Sistem ini dibagi menjadi 3 kelas:

Bisfenoid

Piramid

Bipiramid

Beberapa contoh mineral denga sistem kristal Orthorhombik ini adalah stibnite, chrysoberyl, aragonite

dan witherite (Pellant, chris. 1992)

6. 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 pendek.

Pada kondisi sebenarnya, sistem Monoklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang

sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β =

90˚ ≠ γ. Hal ini berarti, pada ancer ini, sudut α dan β saling tegak lurus (90˚), sedangkan γ tidak tegak lurus (miring).

Gambar 6 Sistem Monoklin

Pada 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.

Sistem Monoklin dibagi menjadi 3 kelas:

Sfenoid

Doma

Prisma

Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Monoklin ini adalah azurite,  malachite, colemanite, gypsum, dan

epidot (Pellant, chris. 1992)

7. 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 kondisi sebenarnya, sistem kristal Triklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang

sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β ≠ γ

≠ 90˚. Hal ini berarti, pada system ini, sudut α, β dan γ tidak saling tegak lurus satu dengan yang lainnya.

Gambar 7 Sistem Triklin

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+.

Sistem ini dibagi menjadi 2 kelas:

Pedial

Pinakoidal

Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah albite, anorthite, labradorite, kaolinite,microcline dan

anortoclase (Pellant, chris. 1992)

source:

Mondadori, Arlondo. 1977. Simons & Schuster’s Guide to Rocks and

Minerals. Milan : Simons & Schuster’s Inc.

Pellant, Chris. 1992. Rocks and Minerals. London: Dorling Kindersley

Wijayanto, Andika. 2009. Kristalografi.

anakgeotoba.blogspot.com/

PENGERTIAN & KAITAN dengan ILMU LAIN

Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari kristal. Dalam perkembangannya, tentu saja Kristalografi tidak dapat berdiri

sendiri tanpa dukungan ilmu lain. Selain didukung ilmu lain, Kristalografi juga mendukung ilmu lain.

Secara ringkas kristalografi mendukung mineralogi deskriptif, Kimia kristal, dan taksonomi mineralogi. Dimana ketiganya

itu merupakan pendukung mineralogi. Mineralogi selanjutnya menjadi pendukung utama petrologi. Mineralogi sendiri

didukung oleh Kimia anorganik, Termokimia, dan Geokimia.

MENGAPA PENTING MEMPELAJARI KRISTALOGRAFI?

Sebagai ilmu yang paling dasar untuk mempelajari mineral, tentulah kita bertanya-tanya, 'seberapa pentingkah mempelajari

ilmu ini?'. Berikut ada beberapa alasan mengenai pentingnya belajar kristalografi:

1. Hampir semua mineral di alam berbentuk kristalin.

Kristalin disini artinya mineral itu mempunyai susunan atom yang padat dan teratur. Hal ini telah dibuktikan dengan

"Scanning Electron Microscope" dan secara mineralogi.

2. Sifat-sifat optis mineral ditentukan oleh sistem kristalnya 

Penjabaran lebih lanjut mengenai ini ada di mineral optik dan petrografi.

3. Sifat-sifat difraksi mineral tergantung pada struktur kristal dan jarak antar kisi-kisi kristal 

Dibuktikan oleh Difraksi Sinar X (X-Ray Diffraction)

TUJUAN MEMPELAJARI KRISTALOGRAFI

1. Untuk mengidentifikasi mineral, penentuan morfologi, komposisi dan sifat-sifat fisiknya.

Metode analisis yang biasa digunakan adalah:

a. Mineralogi optik menggunakan mikroskop polarisasi

                                         Mineral Ortopiroksen 

b. Difraksi Sinar-X (XRD)

c. Scanning Electron Microscope

   Metode ini dilakukan khusus untuk mineral yang berukuran sangat kecil 

   seperti mineral lempung. 

                                Peralatan untuk melakukan SEM

2. Eksplorasi endapan mineral dan bijih.

3. Mineralogi industri (mineral untuk semen dan zeolith)

   

                           zeolit yang mempunyai banyak manfaat

4. Industri gemologi (batu permata)

5. Aspek mineralogi ilmu material, ex keramik

6. Biomineralogi 

7. Mineralogi sebagai bencana kesehatan, ex asbes (mineralogi modis)

RUANG LINGKUP ILMU KRISTALOGRAFI & MINERALOGI

1. Pendahuluan

2. Kristalografi

3. Kimia dan struktur kristal

4. Pertumbuhan kristal

5. Sifat-sifat fisik mineral

6. Sistematika mineralogi

7. Genesa dan asosiasi mineral

8. Mineral silikat

9. Karbonat, sulfosalt, dan fosfat

10. Oksida dan hidroksida

11. Sulfida

12. Unsur murni

13. Mineral pembentuk Batuan

14. Endapan mineral ekonomis

PENGERTIAN

Kristalografi adalah penjabaran mengenai kristal-kristal. Kristal sendiri adalah zat padat yang mempunyai susunan atom

atau molekul yang teratur dimana keteraturan susunan tersebut dapat dilihat pada permukaannya yang terdiri dari bidang-

bidang datar.

Hal-hal penting yang dipelajari di kristalografi antara lain:

- Sistem kristal

- Kimia dan struktur kristal

- Pertumbuhan kristal

- Bentuk luar kristal

- Struktur dalam kristal

Kristal dapat terbentuk oleh melalui dua cara yakni presipitasi dan kristalisasi. Kecepatan kristalisasi akan mempengaruhi

bentuk dan ukuran butir kristal. Semakin lama proses kristalisasi berlangsung, maka ukuran kristal akan semakin besar dan

sebaliknya.

a. Contoh dari larutan (solution) mengalami presipitasi--> Gipsum, Halit, Kalsit

b. Contoh dari lelehan (melt) mengalami kristalisasi --> Orthoklas, Kuarsa

c. Contoh dari uap (vapour) mengalami presipitasi --> Gipsum, Belerang, Alunit

SIFAT KRISTAL

Kristal mempunyai sifat dasar yang diutarakan oleh Steno yaitu dua bidang muka kristal yang berimpit selalu membentuk

sudut yang besarnya tetap pada suatu kristal. Hukum ini kemudian dikenal dengan Hukum Ketetapan Sudut bidang dua

atau Hukum Steno)

Bidang muka kristal adalah bidang-bidang datar yang membentuk permukaan kristal. Masing-masing kristal akan

mempunyai letak dan arah bidang muka kristal tertentu dan berbeda-beda.

Contoh: Kristal tawas [(NH4)2Al2(SO4)4.24H20]

Kristalografi

Apa itu kristalografi? Dari kata dasarnya, Crystal, sudah dapat diketahui secara umum bahwaCrystalgraphy merupakan

suatu ilmu yang mempelajari tentang Kristal. Kristal sendiri sebenarnya merupakan suatu zat padat yang mempunyai

susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang

datar dan rata yang mengikuti polapola tertentu, dan sebenarnya memiliki suatu hukumyang dikenal sebagai Law of

Constancy of Interfacial Angles (Steno.1669), yaitu suatu hokum yang memiliki kandungan bahwa sudut pembentuk bidang

Kristal besarnya adalan konstan.

Relasi dengan Mineralogy

.

MINERALOGY,adalah ilmu yang secara alami mengikutsertakan substansi padat yang merupakan bagian dari alam

semesta. Mineral adalah zat atau benda yang biasanya padat dan homogen dan hasil bentukan alam yang memiliki sifat-sifat

fisik dan kimia tertentu serta umumnya berbentuk kristalin. Meskipun demikian ada beberapa bahan yang terjadi karena

penguraian atau perubahan sisa-sisa tumbuhan dan hewan secara alamiah juga digolongkan ke dalam mineral,seperti

batubara, minyakbumi, tanahdiatome.

Jadi, sebenarnya Kristalografi adalah salah satu cabang ilmu dari Mineralogy. Dalam konteks

ini, Crystallography merupakan ilmu ini berkenaan dengan bentuk geometris, simetri eksternal dan properti optikal dari

kristal. Tujuan utama dari teknik crystallography moderen adalah penentuan struktur kristal. Hal ini menyediakan informasi

lokasi dari semua atom, posisi ikatan dan tipe ikatannya, ikatan simetri dan isi kimiawi dari unit sel.

Daya Ikat Kristal

Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat-zat yang terdapat pada kristal bersifat elektrostatis

secara alami.. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengan sifat-sifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan,

daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya

ikat. Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi

termal yang lebih rendah. Ikatan kimia dari suatu kristal dapat dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik, kovalen, logam dan van

der Waals.

Unsur-unsur Simetri Kristal

· Bidang Simetri

Bidang simetri merupakan suatu bidang khayal yang menembus dan membagi

Kristal menjadi dua bagian yang sama besar dengan salah satu sisi / bagian merupakan suatu pencerminan dari bidang yang

lain. Bidang simetri dibagi menjadi dua, yaitu :

1. Bidang Simetri Aksial, merupakan suatu bidang simetri yang melewati 2 sumbu Kristal.

2. Jika bidang tersebut terbentuk tegak lurus dengan sumbu c, maka disebut dengan BidangSimetri Horizontal.n Jjika bidang

tersebut terbentuk sejajar dengan sumbuu c, maka disebut dengan Bidang Simetri Vertikal.

2. Bidang Simetri Intermediet, apabila bidang simetri tersebut hanya melewati 1 sumbu saja (Bidang Simetri Diagonal)

· Sumbu Simetri

Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu

tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama.

1. Gire, atau sumbu simetri biasa,cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar Kristal pada porosnya dalam satu

putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (3),dst..

2. Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan

memproyeksikannya pada bidang horisontal.

3. Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan

mencerminkannya melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka simetri itu.

Bila tiga tribar (3), empat tetrabar (4),dst

· Pusat Simetri

Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila dalam kristal tersebut dapat dibuat garis bayangan tiap-tiap

titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain

dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut Semua Kristal memiliki pusat Kristal, namun

belum tentu memiliki sumbu simetri.