BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Kristalografi merupakan cabang ilmu yang mempelajari tentang kristal dan mineral-

mineral penyusun pembentuknya, serta dasar disiplin ilmu kristalografi. Bidang ini terkait

dalam ilmu geologi tentang kimia dan fisika. Secara mendalam pokok bahasan yang dikaji

meliputi sifat-sifat geometri kristal serta fisis kristal.

Mempelajari kristalografi berarti akan membahas tentang bagaimana serta dimana

kristal diartikan bidang homogen yang memiliki bidang polyhedral tertentu. Bidang muka

yang licin dalam suatu kristal di dalam kristalografi dan mineralogi biasanya bersifat

anisotrop dan tembus air. Sedangkan di dalam mempelajari mineralogi berarti akan

membahas mineral dimana merupakan benda padat homogen yang ada di alam dengan

komposisi kimia tertentu,mempunyai atom yang teratur dan biasanya terbentuk secara alami.

Berdasarkan perbandingan panjang yang berada pada sumbu-sumbu kristalografi,

letak maupun posisi sumbu, jumlah dan nilai sumbu vertikal atau nilai di sumbu c, maka

kristal digolongkan menjadi 7 sistem kristal, yaitu : isometrik, tetragonal, hexagonal, trigonal,

orthorombic, triclinik, monoclinic. Untuk mempelajari sistem kristal yang lebih mendalam

dan beberapa hal yang sangat penting di atas maka makalah ini ini di buat untuk mengenal

lebih jauh atau memperdalam ilmu pengetahuan tentang kritalografi.

1.2 RUMUSAN MASALAH

1. Berapa banyak sistem yang terdapat dalam kristal ?

2. Bagaimana bentuk dari setiap sistem kristal ?

3. Bagaimana cara untuk menganalisis sebuah kristal ?

1.3 TUJUAN                                                                                                

  1. Mengetahui macam-macam sistem kristal

  2. Mengetahui kelas-kelas yang ada pada sistem kristal

  3. Mengetahui cara yang digunakan untuk analisis sebuah kristal

BAB IIPEMBAHASAN

Kristal adalah material yang mempuyai susunan atom yang teratur dan periodik dalam

struktur 3 dimensi. Sebuah unit sel mengandung 3 vektor basis yang merupakan panjang kisi

(a,b,c) dan tiga susut diantaranya (α,β,γ). Panjang kisi dan sudut antaranya disebut parameter

kisi dari sebuah unit sel (Zulfikar dkk., 2004).

2.1 Sistem Kristal

 Mineral yang terdapat dialam memiliki beragam ciri dan karakteristik, perbedaan ini dapat

tampak secara langsung ataupun tidak langsung, namun, bentuk dari Kristal-kristal mineral kadang

memperlihatkan kesamaan pada berbagai mineral, sehingga muncul klasifikasi umum dari sistem kristal,

yang saat ini mempunyai 7 sistem utama, dan tiap sistem dibagi lagi menjadi beberapa kelas. Pembagian

sistem ini didasarkan kepada pembagian dari ruang kosong yang berdasarkan simetri dari struktur dalam

bentuk tiga dimensi dengan simetri translasi di tiga arah, mempunyai mempunyai ciri-ciri tersendiri pada

setiap kelas. Ilmu yang mempelajari hal ini lebih lanjutdisebut dengan kristalografi. Sistem kristal terbagi

menjadi tujuh sistem kristal.

Berikut ini merupakan 7 sistem utama dari sistem kristal tersebut :

a. Triclinic : semua contoh dari triclinic tidak mebutuhkan syarat- syarat tertentu seperti

sistem kristal yang lain. Tidak ada simetri selain simetri translasi meskipun

demikian inverse tetaplah sangat mungkin terjadi.

b. Monoclinic : membutuhkan satu sumbu rotasi rangkap dua atau satu bidng cermin.

c. Orthorhombic : membutuhkan tiga buah sumbu rotasi rangkap dua atau 1 buah sumbu rotasi

rangkap dua dan dua buah bidang cermin.

d. Tetragonal : membutuhkan satu buah sumbu rotasi rangkap empat.

e. Trigonal : membutuhkan satu buah sumbu rotasi rangkap tiga.

f. Hexagonal : membutuhkan satu buah sumbu rotasi rangkap enam. 

g. Isometric : membutuhkan empat buah sumbu rotasi rangkap tiga.

1. Sistem isometrik (kubik)

Perbandingan sumbu : a = b = c

Sudut kristalografi : α =β=γ=90̊

Cara Menggambar :Ða/b+=300

a : b¯: c=1 : 3 : 3

a. tetartohedral b. diploida

c. gyroidal d.hextetrahedral

e. hexotetrahedral

No. Kelas Schonflies Mauguin Orbifold Type

1. Tetartohedral T 23 332 Enantiomorphic2. Diploidal Th 2/m 3 3*2 Centrosymmetric3. Gyroidal O 432 432 Enantiomorphic4. Tetrahedral Td 43m *3325. Hexotrahedral Oh 4/m 3 2/m *432 Centrosymmetric

Kristal Pentagonal Dodecahedron kristal Hexahedron.

Beberapa contoh mineral dengan system kristal Isometrik ini adalah gold,

pyrite, galena, halite, Fluorite (Pellant, chris: 1992)

2. Sistem tetragonal

Perbandingan sumbu : a = b ≠ cSudut kristalografi : α =β=γ=90̊Cara menggambar: Ð a + /  b--   = 30o

a : b : c = 1 : 3 : 6

No. Kelas Schonflies Mauguin Orbifold Type

1. Tetragonal pyramidal

C4 4 44 EnantiomorphicPolar

2. Tetragonal disphenoidal

S4 4 2x

3. Tetragonal dipyramidal

C4h 4/m 4* Centrosymmetric

4. Tetragonal trapezoidal

D4 422 422 Enantiomorphic

5. Ditetragonal pyramidal

C4v 4mm *44 Polar

6. Tetragonal scalenoidal

D2d 4 2 m 2*2

7. Ditetragonal dipyramidal

D4h 4/m 2/m 2/m *422 Centrosymmetric

a. Tetragonal pyramidal b. Tetragonal disphenoidal

c. Tetragonal dipyramidal d. Tetragonal trapezoidal

e. Ditetragonal pyramidal f. Tetragonal scalenoidal

g. Ditetragonal dipyramidal

Kristal Tetragonal Prisma Orde I

Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Tetragonal ini adalah rutil,

autunite, pyrolusite, Leucite, scapolite (Pellant, Chris: 1992)

3. Sistem hexagonal

Perbandingan sudut : a = b = c = d ≠ cSudut kristalografi : α = β = 90̊ , γ = 120̊Cara menggambar:Ð a+ / b¯ = 170

Ð b+ / d¯ =  390

b : d : c : = 3 : 1 : 6

No. Kelas Schonflos Mauguin Orbifold Type1. Hexagonal

pyramidalC 6 66 Enantiomorphic

polar2. Trigonal

dipyramidalC 4 2 m 3*

3. Hexagonal dipyramidal

C 6/m 6* Centrosymmetric

4. Hexagonal trapezoidal

D 422 622 Enantiomorphic

5. Dihexagonal pyramidal

C 6mm *66 Polar

6. Ditrigonal dipyramidal

D 6m2 *322

7. Dihexagonal dipyramidal

D 6/m 2/m2/m

*622 Centrosymmetric

a. Hexagonal pyramidal b. Trigonal dipyramidal

c. Hexagonal dipyramidal d. Hexagonal trapezoidal

e. Dihexagonal pyramidal f. Ditrigonal dipyramidal

g. Dihexagonal dipyramidal

Kristal Hexagonal Prisma Gambar Sistem Hexagonal

Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Hexagonal ini adalah quartz,

corundum, hematite, calcite, dolomite, apatite. (Mondadori, Arlondo. 1977)

4. Sistem orthorombik

Perbandingan sudut : a ≠ b ≠ cSudut kristalografi : α = β = γ = 90˚Cara menggambar:Ð a- / b+  = 300

a : b : c = 1 : 4 : 6

No.

Kelas Schonflies Mauguin Orbifold Type

1. Ortorhombic disphenoidal

D2 222 222 Enantiomorphic

2. Ortorhombic pyramidal

C2v mm2 *22 Polar

3. Ortorhombic dipyrAmidal

D2h 2/m 2/m 2/m

*222 Centrosymmetric

a. Ortorhombic disphenoidal b. Ortorhombic pyramidal

c. Ortorhombic dipyramidal

Orthorombic Brachi Makro Basal Pinacoid Gambar Sistem Orthorhombik

Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Orthorhombik ini adalah stibnite,

chrysoberyl, aragonite dan witherite (Pellant, Chris: 1992)

 

5. Sistem monoklin

Perbandingan sudut : a ≠ b ≠ cSudut kristalografi : α = β = 90˚ ≠ γCara menggambar:Ð a- / b + = 450

a : b : c = 1 : 4 : 6Sb c adalah sumbu terpanjangSb a adalah sumbu terpendek

No. Kelas Schonflies Mauguin Orbifold Type1. Monoclinic

sphenoidalC2 2 22 Enantiomorphic

polar2. Monoclinic

domaticCs m 1* Polar

3. Monoclinic prismatic

C2h 2/m 2* Cetrosymmetrik

a. Monoclinic sphenoidal b. Monoclinic domatic

c. Monoclinic prismatic

Monoklin Hemybipyramid Gambar Sistem Monoklin

Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah albite,

anorthite, labradorite, kaolinite, microcline dan anortoclase (Pellant, chris. 1992)

 

6. Sistem triklin

Perbandingan sudut : ≠ b ≠ cSudut kristalografi : α = β ≠ γ ≠ 90˚Cara menggambar:Ð a+ / c¯ = 450

Ð b- / c + = 800

a : b : c = 1 : 4 : 6

No. Kelas Schonflies Mauguin Orbifold Type

1. Triclinic pedial

C1 1 11 Enantiomorphic polar

2. Triclinic pinacodial

Ci 1 1x Centrosymmetrik

a. Triclinic pedial b. Triclinic pinacodial

Monoklin Hemybipyramid Gambar Sistem Triklin

Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah albite,

anorthite, labradorite, kaolinite, microcline dan anortoclase (Pellant, chris. 1992)

 

7. Rombohedral / trigonal

Perbandingan sudut : a = b = d ≠ cSudut kristalografi : α = β = 90˚ ; γ = 120˚Cara menggambar: Sama dengan sistem Hexagonal,perbedaannya hanya pada Sb c bernilai 3. Penarikan Sb a sama dengan pada Sistem Hexagonal.

a. Triclinic pinacodial b. Rhombohedral

No. Kelas Schonflies

Mauguin Orbifold

Type

1. Trygonal pyramidal

C3 3 33 Enantiomorphic polar

2. Rhombohedral S6(C31) -3 3x Centrosymmetric

3. Trigonal trapezoidal

D3 32 322 Enantiomorphic

4. Ditrygonal pyramidal

C3v 3m *33 Polar

5. Ditrigonal scalahedral

D3d 3 2/m 2*3 Centrosymmetric

c. Trigonal trapezoidal d. Ditrygonal pyramidal

e. Ditrigonal scalahedral

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

2.3 Indeks Miller

Dalam sistem tiga dimensi, kisi kristal akan membentuk pasangan bidang-

bidang sejajar dan berjarak sama yang disebut bidang-bidang kisi. Bidang-bidang

kisi inilah yang akan menentukan arah permukaan dari suatu kristal. Arah suatu

bidang dapat dinyatakan dengan parameter numeriknya. Indeks Miller merupakan

harga kebaikan dari parameter numerik yang dinyatakan dengan simbol (h k l).

Pada Gambar 4, secara umum perpotongan bidang dengan sumbu

dinyatakan dengan 2a, 2b, dan 3c sehingga parameter numeriknya adalah 2, 2, 3 dan

indeks Miller dari bidang di bawah adalah:

(hkl) = h : k : l = ½ : ½ : 1/3. (hkl) =

(1/2 ½ 1/3 ) atau (3 3 2)

Gambar 4. Perpotongan bidang dan sumbu

2.4 Analisis Parameter Kisi dengan Metode Analitik

Pengujian untuk menganalisis sistem kristal, indeksasi bidang pantulan dan menganalisa parameter kisi dengan metode analitik digunakan data XRD berupa besarnya sudut difraksi (2θ) dari sampel material Ba0,5 Sr05TiO3 (Barium Stronsium Titanat), Pb(Zr0,525Ti0,470In0,005)O2,9975 (Plumbum Zirkonium Titanant doping Indium) dan GaN (Gallium Nitrida). Langkah awal adalah mempersiapkan data masukan. Data yang digunakan merupakan hasil XRD suatu material yang berupa besarnya sudut difraksi (2θ). Proses yang pertama kali adalah menganalisis struktur kubik. Apabila ternyata sesuai dengan salah satu dari ke 4 struktur kubik isometric ini maka bidang pantulan dan besarnya parameter kisi dapat dihitung. Prosedur selanjutnya adalah indeksasi bidang pantulan dan analisis parameter kisi (Zulfikar dkk., 2004)

Tabel indeksasi pola difraksi serbuk Ba0,5 Sr05TiO3 dengan metode analitik

BAB IIIPENUTUP

3.1Kesimpulan

3.1.1 Sistem kristal terbagi menjadi 7 sistem kristal dengan masing-masing

sistem memiliki beberapa kelas yakni sistem isometrik 5 kelas, hexagonal

7 kelas, rhombohedral 5 kelas, tetragonal 7 kelas, orthorhombic 3 kelas,

monoklin 3 kelas, triklin 2 kelas. Dengan total keseluruhan 32 kelas.

3.1.2 Analisis struktur Kristal, indeksasi bidang pantulan dan parameter kisi

dapat dilakukan dengan metode analitik.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad. 2011. Sistem Kristal. Diakses tanggal 13 Maret 2016 di http://medlinkup.wordpress.com/2011/02/26/sistem-kristal/

Fina. 2010. Penggolongan Mineral Berdasarkan Bentuk Kristal yang Membangunnya. Diakses tanggal 3 Maret 2016 di http://phiin.wordpress.com/2010/10/11/penggolongan-mineral-berdasarkan-bentuk-kristal-yang-membangunnya/

Hertanto, Hendrik B. 2012. Kristalografi sistem Kristal. Diakses tanggal 11 Maret 2016 di

http://geoenviron.blogspot.com/2012/02/kristalografi-sistem-kristal.html

Zulfikar, O. Hernowo, N. Satriawan, Irzaman, A. Kartono, M. Hikam. 2004. Pembuatan

Program Parameter Kisi Kristal dengan Vb 6.0 : Penerapan pada Sistem BST, PIZT dan

GaN. Jurnal Prosiding Pertemuan Ilmiah Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Bahan 2004.

ISSN 1411-2213

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNYA sehingga makalah ini dapat tersusun hingga selesaI untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Material.

Harapan kami semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, untuk ke depannya dapat memperbaiki bentuk maupun menambah isi makalah agar menjadi lebih baik lagi. Oleh karena itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

                                                                                       Jatinangor, Maret 2016

                                                                                               Penyusun

TUGAS MAKALAHKIMIA MATERIAL

KRISTAL

DISUSUN OLEH :

LUSIANA EKA KURNIAWATI140210130026