Klasifikasi geokimia unsur
Goldschmidt's Classification of the Elements
• Lithophile: Unsur-unsur yang terdapat dalam atau bersama silikaUnsur-unsurnya sebagian besar adalah logam bersifat sangat reaktif
• Siderophile: unsur-unsur yang terdapat bersama besi
• Chalcophile: Unsur-unsur yang terdapat bersama sulfida
• Atmophile: unsur-unsur yang secara umum berada di udara
Victor M Goldschmidt
Berdasarkan geokimianya, unsur di kelompok kan menjadi 3 yaitu1. Unsur utama (major element)2. Unsur runut (tracer element)3. Unsur tanah Jarang (Rare earth element/REE)
Unsur utama
• Unsur utama adalah unsur yang ada dalam jumlah kira-kira 1% berat dari suatu batuan
• Unsur-unsur tersebut adalah O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K dan Mg
Mineral silikat
MINERAL RUMUS KIMIA
Olivine (Mg,Fe)2SiO4
Pyroxene (Mg,Fe)SiO3
Amphibole (Ca2Mg5)Si8O22(OH)2
Mica
Muscovite KAl3Si3O10(OH)2
Biotite K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)
2
Feldspar
Orthoclase K Al Si3 O8
Plagioclase (Ca,Na)AlSi3O8
Quartz SiO2
Kelompok Mineral Silikat
Mineral non silikatKELOMPOK ANGGOTA SENYAWA KIMIA
Oxides
HematiteMagnetiteCorrundumChromiteIlmenite
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
FeCr2O4
FeTiO3
Sulfides
GalenaSphalerite
PyriteChalcopyrite
BorniteCannabar
PbSZnSFeS2
CuFeS2
Cu5FeS4
HgS
Sulfates
GypsumAnhydrite
Barite
CaSO4,2H2OCaSO4
BaSO4
Native Elements
GoldCooper
DiamondSulfur
GraphiteSilver
Platinum
AuCuCSC
AgPt
Halides
HaliteFlouriteSylvite
NaClCaF2
KCl
Carbonates
CalciteDolomiteMalachite
Azurite
aCO3
CaMg(CO3)2
Cu2(OH)2CO3
Cu3(OH)2(CO3)2
Hydroxides
LimoniteBauxite
FeO(OH).nH2OAl(OH)3.nH2O
Phosphates
ApatiteTurquoise
Ca5(F,Cl,OH)PO4
CuAl6(PO4)4(OH)8
Kelompok Mineral Non-Silikat
Komposisi bagian-bagian bumiElements wt%
Crust Mantle Core
Continental Oceanic Upper Lower Outer Inner
O 41.2 43.7 44.7 43.710--15
Si 28 22 21.1 22.5
Al 14.3 7.5 1.9 1.6
Fe 4.7 8.5 5.6 9.8 80--85 80
Ca 3.9 7.1 1.4 1.7
K 2.3 0.33 0.08 0.11
Na 2.2 1.6 0.15 0.84
Mg 1.9 7.6 24.7 18.8
Ti 0.4 1.1 0.12 0.08
C 0.3
H 0.2
Mn 0.07 0.15 0.07 0.33
Ni 5 20
Cr 0.51
Kuarsa Olivin
Unsur runut (trace element)
• Unsur runut didefinisikan sebagai sembarang unsur yang ada dalam jumlah kira-kira 1% berat dari suatu batuan
• Unsur-unsurnya terdiri dariLi, Be, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga Rb, Sr, Y, Zr, Nb Ba, Pb plus F, Cl, S.
• Unsur runut berada dalam batuan bersama dengan unsur-unsur utama
Major minerals and their compositionMajor mineral Simple formula Compatible trace elementsOlivine (Mg,Fe)2SiO4 Ni, Cr, CoOrthopyroxene (Mg,Fe)2Si2O6 Ni, Cr, CoClinopyroxene Ca(Mg,Fe)(Si,Al)2O6 Cr, ScHornblende (Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Al)5 Ni,Cr,Co,Sc
(Si,Al)8O22(OH,F)2Biotite K2(Mg,Fe,Al,Ti)6 Ni,Cr,Co,Sc,Ba,Rb
(Si,Al)8O20(OH,F)4Muscovite K2Al4(Si,Al)8O20(OH,F)4 Rb,BaPlagioclase (Na,Ca)(Si,Al)4O8 Sr,EuK-feldspar KAlSi3O8Accessory minerals Magnetite Fe3O4 V,ScIlmenite FeTiO3 V,ScSulfides Cu,Au,Ag,Ni,PGEZircon ZrSiO4 Hf,U,Th, heavy REEApatite Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) U, middle REEAllanite Ca2(Fe,Ti,Al)3(O,OH) Light REE, Y, Th, U
(Si2O7)(SiO4)Xenotime YPO4 Heavy REEMonazite (Ce,La,Th)PO Y, light REETitanite (Sphene) CaTiSiO5 U,Th,Nb,Ta, middle REE
Unsur Jarang (REE)
Unsur jarang adalah kumpulan 17 unsur kimia pada tabel periodik, terutama 15 lantanida ditambah skandium dan yttrium.
Skandium dan yttrium dianggap sebagai unsur jarang karena sering ditemukan pada deposit-deposit bijih lantanida dan memiliki karakteristik kimia yang mirip dengan lantanida.
• Logam tanah jarang tidak ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi. Namun ia berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Sehingga logam tanah harus dipisahkan terlebih dahulu dari senyawa kompleks tersebut.
• Secara umum, logam tanah jarang ditemukan dalam bentuk senyawa kompleks fosfat dan karbonat
• Contoh mineral unsur jarang yang ditemukan di alam:
Bastnaesit (CeFCO3) Monazit ((Ce,La,Y,Th)PO3) Xenotime (YPO4)
• Mineral-mineral yang mendominasi dalam senyawa unsur jarang di atas adalah Lanthanum, Cerium, Neodymium. Hal ini mengakibatkan mineral ini, menjadi ekonomis untuk dilakukan proses ekstraksi. Sehingga pemanfaatan ketiga mineral ini, sangat tinggi dibanding mineral logam tanah jarang lainnya.
Kegunaan REE
• Unsur jarang diguanakn untuk bahan baku untuk peralatan vital militer seperti alat pelacak dan peralatan perang lainnya.
• Unsur jarang memegang peranan yang sangat penting dalam kebutuhan material produksi modern seperti: superkonduktor, laser, optik elektronik, glass dan keramik