KRISTAL DAN KRISTALOGRAFI

A. Kristal

Kristal yaitu suatu benda padat homogen dari unsur-unsur kimia yang

berbentuk secara teratur dibatasi oleh bidang permukaan yang menggambarkan

adanya bidang.

Dalam suatu Kristal memiliki 2 macam simetri yaitu simetri translasi dan

simetri rotasi.

1. Simetri translasi

Simetri translasi yaitu merupakan suatu simetri yang terjadi akibat

penggeseran tanpa rotasi yang tidak akan mengubah bentuk dari kristal tersebut.

untuk suatu benda, penggeseranya akan tetap menggambarkan yang simetris.

Jadi simetri translasi yaitu suatu sumbu simetri yang dapat diperoleh dengan

cara menggerakan atau memindah posisi suatu bahan tanpa rotasi pada satu

arah.

2. Simetri rotasi

Simetri rotasi merupakan simetri yang diakibatkan rotasi benda pada

sumbunya akan kembali menggambarkan bentuk-bentuk yang sama. Suatu

Kristal pasti memiliki berntuk yang berbeda-beda. Namun apa yang membuat

Kristal tersebut memiliki bentuk yang berbeda-beda? Perbedaan bentuk Kristal

dapat disebabkan oleh suatu kondisi pertumbuhan suatu kristal. Misalnya saja

dalam suatu pertumbahan yang berlangsung keluar dalam suatu peleburan yang

biasa juga disebut dengan melt dengan tanpa rintangan atau dibatasi oleh

adanya suatu padatan-padatan lainya.

Pada sistem kristal ada 7 sistem kristal yaitu diantaranya triklin, monoklin,

ortorombik, tetragonal, trigonal, hexagonal dan cubic.

1. Triklin

Sistem ini memiliki 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 1 Sistem Triklin

Triklin memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang. Artinya tidak

ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-sumbunya pada

sistem. 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 yaitu Pedial dan

Pinakoidal. Contoh mineral dengan sistem kristal triklin yaitu albite, anorthite,

labradorite, kaolinite, microcline dan anortoclase.

2. Monoklin

Monoklin yaitu merupakan sistem kristal yang 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, yang umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b paling pendek.

Sistem Monoklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , jadi

panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu

sama lain. Memiliki sudut kristalografi α = β = 90˚ ≠ γ. Maka sudut α dan β saling

tegak lurus (90˚), sedangkan γ tidak tegak lurus.

Gambar 2 Sistem Monoklin

Sistem kristal Monoklin memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang.

Maka tidak ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-

sumbunya. 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 diantaranya sfenoid, doma dan prisma. Contoh mineral dengan

sistem kristal Monoklin ini yaitu azurite,  malachite, colemanite dan gypsum.

3. Ortorombik

Sistem Ortorombik ini disebut juga sistem Rhombis yang mempunyai 3

sumbu simetri kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Ketiga

sumbu tersebut memiliki panjang yang berbeda. Kristal Ortorombik memiliki axial

ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , sehingga panjang sumbu-sumbunya tidak

ada yang sama panjang dan berbeda satu sama lain. Memiliki sudut kristalografi

α = β = γ = 90˚. Maka pada sistem ini ketiga sudutnya saling tegak lurus 90˚.

Gambar 3 Sistem Ortorombik

Sistem Ortorombik memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang.

Sehingga tidak ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-

sumbunya. 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 yaitu bisfenoid, piramid dan bipiramid. Contoh mineral denga sistem

kristal Ortorombik ini diantaranya topaz dan peridot.

4. Tetragonal

Sistem kristal ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling

tegak lurus. Sumbu a dan b mempunyai panjang yang sama. Sedangkan sumbu

c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek. Sistem Tetragonal memiliki

axial ratio (perbandingan sumbu) a = b ≠ c , sehingga panjang sumbu a sama

dengan sumbu b tapi tidak sama dengan sumbu c. Dan juga memiliki sudut

kristalografi α = β = γ = 90˚. Maka semua sudut kristalografinya ( α , β dan γ )

tegak lurus satu sama lain 90˚.

Gambar 4 Sistem Tetragonal

Sistem kristal Tetragonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 :

6. Berarti pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis

dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 untuk perbandingan dan

sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Sehingga antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚

terhadap sumbu bˉ.Sistem tetragonal dibagi menjadi 7 kelas piramid, bipiramid,

bisfenoid, trapezohedral, ditetragonal Piramid, skalenohedral dan ditetragonal

Bipiramid. Contoh mineral dengan sistem kristal Tetragonal diantaranya zircon

dan rutile.

5. Trigonal

Sistem Trigonal mempunyai nama lain yaitu Rhombohedral, selain itu

beberapa ahli memasukkan sistem ini kedalam sistem kristal Hexagonal.

Demikian pula cara penggambarannya yang 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. 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 mempunyai sudut

kristalografi α = β = 90˚ ; γ = 120˚. Maka sudut α dan β saling tegak lurus dan

membentuk sudut 120˚ terhadap sumbu γ.

Gambar 5Sistem Trigonal

Sistem kristal Trigonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6.

berarti pada sumbu a ditarik garis dengan nilai 1, pada sumbu b ditarik garis

dengan nilai 3, dan sumbu c ditarik garis dengan nilai 6 sebagai perbandingan.

Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. sehingga a+ memiliki nilai

20˚ terhadap sumbu bˉ dan sumbu dˉ membentuk sudut 40˚ terhadap sumbu b+.

Sistem ini dibagi menjadi 5 kelas yaitu trigonal piramid, trigonal trapezohedral,

ditrigonal piramid, ditrigonal skalenohedral dan rombohedral. Contoh mineral

dengan sistem kristal Trigonal diantaranya  quartz dan corundum.

6. 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. Sumbu a, b, dan d memiliki panjang sama.

tetapi panjang c berbeda dapat lebih panjang atau lebih pendek.

Sistem kristal Hexagonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b

= d ≠ c , berarti 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˚. Maka sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk

sudut 120˚ terhadap sumbu γ.

Gambar 6Sistem Hexagonal

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 sebagai perbandingan.

Dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. maka antara sumbu a+

memiliki nilai 20˚ terhadap sumbu bˉ dan sumbu dˉ membentuk sudut 40˚

terhadap sumbu b+. Sistem  ini dibagi menjadi 7 yaituhexagonal piramid,

hexagonal bipramid, dihexagonal piramid, dihexagonal bipiramid, trigonal

bipiramid, ditrigonal bipiramid dan hexagonal trapezohedral. Contoh mineral

dengan sistem kristal Hexagonal diantaranya beryl dan apatite.

7. Cubic

Sistem ini disebut juga sistem kristal regular, isometrik atau dikenal pula

dengan sistem kristal  kubus atau Cubic. Jumlah sumbu kristalnya ada 3 dan

saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Dengan perbandingan panjang

yang sama untuk tiap sumbunya. 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. Juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ =

90˚. Berarti semua sudut kristalnya ( α , β dan γ ) tegak lurus satu sama lain 90˚.

Gambar 7Sistem Cubic

Sistem ini memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 3. Dan sudut

antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. sehingga bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚

terhadap sumbu bˉ. Sistem isometrik dibagi menjadi 5 kelas yaitu tetaoidal,

gyroida, diploida, hextetrahedral dan hexoctahedral. Contoh mineral dengan

system kristal Cubic ini diantaranya gold, pyrite, galena, diamond dan fluorite.

B. Kristalografi

Kristalografi yaitu ilmu yang mengkaji atau sebuah kajian terhadap

Kristal-kristal yang meliputi suatu pertumbuhanya, bangun atau yang sering

disebut dengan struktur, sifat-sifat fisiknya, juga berbagai macam klasifikasi yang

dimuat berdasarkan struktur batuanya.

Kristal yaitu merupakan suatu padatan yang mempunyai atom, molekul,

atau ion penyusunya yang terkemas secara teratur dengan memiliki pola yang

teratur berulang-ulang secara tiga dimensi.

Struktur kristal akan terbentuk dari suatu cairan tergantung pada suatu

bahan kimia cairanya sendiri, kondisi ketika terjadi suatu pemadatan, dan

tekanan yang dimana suatu apa yang disebut juga dengan ambien. Dan setiap

prosesnya disebut juga dengan kristalisasi. Dalam suatu proses pendinginan

sering sekali dijumpai hasil bahan yang kristalin, dalam suatu keadaan tertentu

yang dimana cairannya bisa saja membeku dalam bentuk non-kristalin. Dan

kristalin dapat dikatakan sebagai suatu partikel yang tersusun secara teratur.

Namun suatu bentuk non-kristalin biasa disebut juga dengan sebutan amorf atau

seperti gelas. Tapi bentuk seperti ini dapat disebut sebagai suatu padatan amorf

yang meskipun ada perbedaan yang secara jelas yaitu kontras antara padatan

dan gelas.

Pada kristalografi akan ditemukan suatu bahasan mengenai kristal optik.

Kristal optik yaitu merupakan suatu cabang dari suatu ilmu kristalografi yang

memiliki suatu hubungan dengan sifat-sifat optik dari kristal. kristal telah dibatasi

oleh berbagai bidang banyak yang mengikuti hukum-hukum dalam matematika

terutama dalam suatu hukum simetri. serta keteraturan dalam suatu kristal dapat

tercermin dalam suatu permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan

rata yang juga mengikuti pola-pola sebuah pola tertentu. Dalam sebuah Kristal

dapat dilihat bagaimana bentuk kristal dari simetrinya, yaitu dengan cara melihat

bagaimana pola dari suatu keseimbangan dari struktur-struktur atom yang

tercermin pada bentuk luar kristal. Serta tiap jenis dapat memiliki aturan simetri

tersendiri.

Unsur Simetri Kristalografi diantaranya :

1. Zona dan Sumbu Zona

Zona dapat diartikan sebagai satu set bidang-bidang kristal yang terletak

sedemikian sehingga garis-garis potongnya saling sejajar satu sama lain.

Sedangkan sumbu zona yaitu suatu garis yang letaknya sejajar dengan garis

potong dari bidang-bidang yang terletak dalam suatu zona.

2. Inversi (i)

Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat (i) jika garis yang ditarik dari

tiap titik pada permukaan kristal selalu melewati pusat kristal dan menghasilkan

titik-titik yang berlawanan arah dan jarak yang sama dari pusat kristal.

3. Bidang simetri/mirror (m)

Bidang simetri/cermin merupakan bidang imajiner yang memisahkan dua

bidang yang mempunyai bentuk muka yang sama dalam ukuran dan bentuknya

pada arah yang berlawanan serta terletak tepat diantara kedua bidangnya.

4. Sumbu simetri/sumbu lipat (n)

Sumbu simetri/sumbu lipat (n) merupakan garis imajiner, yang dimana

hablur dapat berotasi serta menunjukan berapa banyak hablur yang sama dan

sebangun serta benar-benar berimpit. Besar sudut sumbu lipat (n) = 3600/n,

dengan nilai n = 1, 2, 3, 4, dan 6

Suatu kristal memiliki bentuk yang dapat diproyeksikan untuk

mempermudah dalam pengamatan. Proyeksi kristalografi digunakan untuk

melihat atau mengamati secara seksama suatu objek tiga dimensi dari suatu

kristal dijadikan kedalam bentuk 2 dimensi. Pada prinsipnya dalam

memproyeksikan suatu gambar pada kristalografi merupakan suatu

penggambaran ulang terhadap setiap bidang kristal pda saatu sudut pandang

dengan menentukan posisi dan menarik garis secara tegak lurus dari pusat

kristal menuju muka kristal sehingga garis ini dapat memotong suatu bidang

pada suatu proyeksi yang terdapat pada bola.

Pada proyeksi kristal (stereografi) terdapat 4 jenis proyeksi yaitu:

1. Proyeksi Bola

Yang dimana garis normal di tarik dari pusat bola ke bidang hablur pada

bidang hablur dan di teruskan ke bidang hablur.

2. Proyeksi Stereografi

Yaitu proyeksi kristal dimana bidang equator bola atau bidang horizontal

yang melalui bidang equator tersebut.

3. Proyeksi Gnomonik

Proyeksi bola bidang proyeksinya merupakan bidang singgung bola yang

menyinggung bola dan memotong kutub utara bola. Kemudian garis normal

diteruskan menembus bidang singgung. Lalu proyeksikan letaknya yang hampir

tegak lurus terhadap bidang gnomonik yang letaknya akan sangat jauh bahkan

tak terhingga.

4. Orthografi

Yaitu bidang proyeksi dimana saja biasanya di utara atau selatan, seperti

pada bidang gnomonik, dengan cara penarikan suatu titik-titik proyeksi dengan

menarik garis secara tegak lurus dari kutub bola kebidang proyeksi orthografi.

Maka penggambaran-penggambaran pada proyeksi kristal (stereografi)

berguna untuk menunjukan bentuk-bentuk juga ukuran yang relatif dari muka

kristal, dimana dalam penggambaran hal tersebut dinyatakan dalam titik-titik

yang disebut kutub dan hubungan antara titik dengan menarik garis normal ke

pusat kristal sehingga dapat memotong bidang proyeksi yang apabila bidang

tersebut ditempatkan pada pusat bola.

KESIMPULAN

Kristal yaitu suatu benda padat homogen dari unsur-unsur kimia yang

berbentuk secara teratur dibatasi oleh bidang permukaan yang menggambarkan

adanya bidang sedangkan kristalografi yaitu ilmu yang mempelajari atau

mengkaji terhadap kristal-kristal yang meliputi suatu pertumbuhanya, bangun

atau yang sering disebut dengan struktur, sifat-sifat fisiknya, juga berbagai

macam klasifikasi yang dimuat berdasarkan struktur batuanya. Kristal memiliki 7

sistem kristal diantaranya yaitu triklin, monoklin, ortorombik, tetragonal, trigonal,

hexagonal dan cubic. Memiliki 2 macam simetri yaitu simetri translasi dan simetri

rotasi. Memiliki unsur simetri kristalografi yaitu zona dan sumbu zona, inversi (i),

bidang simetri/mirror (m), sumbu simetri/lipat (n). Memiliki proyeksi kristal

(stereografi) yaitu proyeksi bola, stereografi, gnomonik dan orthografi yang

berguna untuk menunjukan bentuk-bentuk juga ukuran yang relatif dari muka

kristal, yang dalam penggambaran hal tersebut dinyatakan dalam titik-titik yang

disebut kutub dan hubungan antara titik dengan menarik garis normal ke pusat

kristal sehingga dapat memotong bidang proyeksi yang apabila bidang tersebut

ditempatkan pada pusat bola.

DAFTAR PUSTAKA

Fajar, adil, 2012, “Kristalografi”,

http://ceritageologi.wordpress.com/2012/12/10/kristalografi.html. Diakses

tanggal 27 September 2013 (online)

Genetic, Rwui , 2011, “Proyeksi Kristal Stereografi”, http://berjuang-

di.blogspot.com/2011/12/proyeksi-kristal-stereografi.html. Diakses tanggal

27 September 2013 (online)

Setya, Handywhite, 2012, “Kristalografi dan Mineralogi”,

http://hmtpunmul.blogspot.com/2012/02/kristalografi-mineralogi.html.

Diakses tanggal 27 September 2013 (online)

Wijaya, Hadi, 2011, “Kristalografi Mineralogi”,

http://hadiwijayatambang.blogspot.com/2011/03/kristalografi-

mineralogi.html. Diakses tanggal 27 September 2013 (online)