Mineralogi


Mineralogi merupakan ilmu bumi yang berfokus pada sifat kimia, struktur kristal, dan fisika (termasuk optik) dari mineral. Studi ini juga mencakup proses pembentukan dan perubahan mineral.
Pada awalnya, mineralogi lebih menitikberatkan pada sistem klasifikasi mineral pembentuk batuan. International Mineralogical Association merupakan suatu organisasi yang beranggotakan organisasi-organisasi yang mewakili para ahli mineralogi dari masing-masing negara. Aktifitasnya mencakup mengelolaan penamaan mineral (melalui Komisi Mineral Baru dan Nama Mineral), lokasi mineral yang telah diketahui, dsb. Sampai dengan 2004 telah terdapat lebih dari 4000 spesies mineral yang diakui oleh IMA. Dari kesemua itu, 150 dapat digolongkan “umum”, 50 lainnya “terkadang”, dan sisanya “jarang” sampai “sangat jarang”
Belakangan ini, dangan disebabkan oleh perkembangan teknik eksperimental (seperti defraksi neutron) dan kemampuan komputasi yang ada, telah memungkinkan simulasi prilaku kristal berskala atom dengan sangat akurat, ilmu ini telah berkembang luas hingga mencakup permasalahan yang lebih umum dalam bidang kimia anorganik dan fisika padat. Meskipun demikan, bidang ini tetap berfokus pada struktur kristal yang umumnya dijumpai pada mineral pembentuk batuan (seperti pada perovskites, mineral lempung dan kerangka silikat). Secara khusus, bidang ini telah mencapai kemajuan mengenai hubungan struktur mineral dan kegunaannya; di alam, contoh yang menonjol berupa akurasi perhitungan dan perkiraan sifat elastic mineral, yang telah membuka pengetahuan yang mendalam mengenai prilaku seismik batuan dan ketidakselarasan yang berhubungan dengan kedalaman pada seismiogram dari mantel bumi. Sehingga, dalam kaitannya dengan hubungan antara fenomena berskala atom dan sifat-sifat makro, ilmu mineral (seperti yang umumnya diketahui saat ini) kemungkinan lebih berhubungan dengan ilmu material daripada ilmu lainnya.







DASAR-DASAR MINERALOGI
Kimia Mineral
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, karena beberapa sifat-sifat mineral/kristal tergantung kepadanya. Sifat-sifat mineral/ kristal tidak hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepada susunan meruang dari atom-atom penyusun dan ikatan antar atom-atom penyusun kristal/mineral.
Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat listrik di alam. 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.
Kimia mineral merupakan suatu ilmu yang dimunculkan pada awal abad ke-19, setelah dikemukakannya "hukum komposisi tetap" oleh Proust pada tahun 1799, teori atom Dalton pada tahun 1805, dan pengembangan metode analisis kimia kuantitatif yang akurat. Karena ilmu kimia mineral didasarkan pada pengetahuan tentang komposisi mineral, kemungkinan dan keterbatasan analisis kimia mineral harus diketaui dengan baik.
Prinsip-prinsip kimia yang berhubungan dengan kimia mineral
Hukum komposisi tetap (The Law of Constant Composition) oleh Proust (1799):
Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap senyawa adalah tetap"
Teori atom Dalton (1805) :
Setiap unsur tersusun oleh partikel yang sangat kecil dan berbentuk seperti bola yang disebut atom.
Atom dari unsur yang sama bersifat sama sedangkan dari unsur yang berbeda bersifat berbeda pula.
Atom dapat berikatan secara kimiawi menjadi molekul.

Sifat Fisik Mineral
Penentuan nama mineral dapat dilakukan dengan membandingkan sifat-sifat fisik mineral antara mineral yang satu dengan mineral yang lainnya. Sifat-sifat fisik mineral tersebut meliputi: warna, kilap (luster), kekerasan (hardness), gores (streak), belahan (cleavage), pecahan (fracture), struktur/bentuk kristal, berat jenis, sifat dalam (tenacity), dan kemagnetan.


Bentuk Kristal
Pada wujudnya sebuah kristal itu seluruhnya telah dapat ditentukan secara ilmu ukur, dengan mengetahui susut-sudut bidangnya. Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongan sistem kristal tersebut ada tiga hal, yaitu:
jumlah sumbu kristal,
letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain
parameter yang digunakan untuk masing-masing sumbu kristal
Adapun ke tujuh sistem kristal tersebut adalah:
Sistem isometrik; Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistem kubus/kubik. Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya.
Sistem tetragonal; Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
Sistem rombis; Sistem ini disebut juga orthorombis dan mempunyai 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lain. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda.
Sistem heksagonal; Sistem ini mempunyai empat sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu yang lain. Sumbu a, b, dan d masing-masing saling membentuk sudut 120o satu terhadap yang lain. Sumbu a, b, dan d mempunyai panjang yang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
Sistem trigonal; Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya bila pada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga degnan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.

Sistem monoklin; Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b; b tegak lurus terhadap c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yangpaling panjang dan sumbu b yang paling pendek.

Warna
Adalah kesan mineral jika terkena cahaya. Warna mineral dap at dibedakan menjadi dua, yaitu idiokromatik, bila warna mineral selalu tetap, umumnya dijumpai pada mineral-mineral yang tidak tembus cahaya (opak), seperti galena, magnetit, pirit; dan alokromatik, bila warna mineral tidak tetap, tergantung dari material pengotornya. Umumnya terdapat pada mineral-mineral yang tembus cahaya, seperti kuarsa, kalsit.

Kilap
Adalah kesan mineral akibat pantulan cahaya yang dikenakan padanya. Kilap dibedakan menjadi dua, yaitu kilap logam dan kilap bukanlogam. Kilap logam memberikan kesan seperti logam bila terkena cahaya. Kilap ini biasanya dijumpai pada mineral-mineral yang mengandung logam atau mineral bijih, seperti emas, galena, pirit, kalkopirit. Kilap bukan-logam tidak memberikan kesan seperti logam jika terkena cahaya. Kilap jenis ini dapat dibedakan menjadi :
Kilap kaca (vitreous luster)

memberikan kesan seperti kaca bila terkena cahaya, misalnya: kalsit, kuarsa, halit.
Kilap intan (adamantine luster)
memberikan kesan cemerlang seperti intan, contohnya intan
Kilap sutera (silky luster)
memberikan kesan seperti sutera, umumnya terdapat pada mineral yang mempunyai struktur serat, seperti asbes, aktinolit, gipsum
Kilap damar (resinous luster)
memberikan kesan seperti damar, contohnya: sfalerit dan resin
Kilap mutiara (pearly luster)
memberikan kesan seperti mutiara atau seperti bagian dalam dari kulit kerang, misalnya talk, dolomit, muskovit, dan tremolit.
Kilap lemak (greasy luster)
menyerupai lemak atau sabun, contonya talk, serpentin
Kilap tanah (earthy) atau kirap guram (dull)
kenampakannya buram seperti tanah, misalnya: kaolin, limonit, bentonit.

Kekerasan
Adalah ketahanan mineral terhadap suatu goresan. Secara relatif sifat fisik ini ditentukan dengan menggunakan skala Mohs (1773 – 1839), yang dimulai dari skala 1 yang paling lunak hingga skala 10 untuk mineral yang paling keras. Skala Mohs tersebut meliputi (1) talk, (2) gipsum, (3) kalsit, (4) fluorit, (5) apatit, (6) feldspar, (7) kuarsa, (8) topaz, (9) korundum, dan (10) intan.
Masing-masing mineral tersebut diatas dapat menggores mineral lain yang bernomor lebih kecil dan dapat digores oleh mineral lain yang bernonor lebih besar. Dengan lain perkataan SKALA MOHS adalah Skala relative. Dari segi kekerasan mutlak skala ini masih dapat dipakai sampai yang ke 9, artinya no. 9 kira-kira 9 kali sekeras no. 1, tetapi bagi no. 10 adalah 42 kali sekeras no. 1
Untuk pengukuran kekerasan ini, dapat digunakan alat sederhana seperti kku tangan, pisau baja dan lain-lain, seperti terlihat pada tabel berikut : Tabel 3.1. Alat Penguji Kekerasan
Alat penguji Derajat Kekerasan Mohs
Kuku manusia 2,5
Kawat tembaga 3
















Sedimen
Batuan terbagi-bagi ketika proses transport dari sumbernya ke tempat akhir di gua yang mungkin terhenti dalam sebuah gua dan memberikan kepada kita informasi tidak hanya sejarah batuan itu sendiri tetapi juga guanya. Sedimen tersebut dapat kita klasifikasikan menjadi:
Endogenetik (autochthonous) berasal dari proses internal, yaitu yang terjadi dalam gua.
Eksogenetik (allochthonous) berasal dari sumber eksternal dan terbawa kedalam gua oleh alat transportasi seperti angin, air, dan es, atau dengan cara biologis.
Material sedimen dari sumber endogenik termasuk diantaranya adalah residu dari batugamping itu sendiri yang tidak larut. Ornamen gua yang indah seperti stalactite dan stalagmite, pilaar, draperies, dll, termasuk berasal dari proses internal ini (endogenetik).
Material sedimen dari sumber eksogenetik berasal dari proses yang berlangsung pada permukaan diluar gua, atau lebih jauh lagi. Yang terbawa oleh angin, air atau es, dan terkadang oleh perantara biologis. Material wind-borne biasa diperoleh di dekat entrance sebagai layer partikel debu yang halus. Terkadang oleh air atau sarana transportasi yang lain dapat terbawa sampai jauh ke dalam gua. Seperti misalnya di beberapa gua di karst Gombong Selatan, banyak terdapat batuan beku yang berserakan dilantai gua, misalnya G. Petruk, G. Sumurup (Bleber) di Kecamatan Ayah.

Mineral gua
Beberapa mineral secara umum ada di gua cukup kecil tetapi karena berbagai mekanisme deposisi (oleh evporasi, tetesan air, aliran air, kolam di standing water, dll) ada banyak karakter bentuk. Bentuk-bentuk tersebut dikenal dengan speleothem (Moore, 1952) atau cave formation.
Ada tiga macam material yang ditemukan dalam gua:
1. Fragment bedrock dan debris yang tertinggal dari perombakan bedrock
2. Material yang tertransport ke dalam gua oleh aktifitas mekanis air, angin, dan grfitasi
3. Material yang dibentuk dalam gua oleh deposisi kimiawi.
Deposit kimia berhubungan dengan sedimen kimia dapat dianalogikan dengan sedimen kimia yang terbentuk di dana dan laut di permukaan bumi. Dapat diklasifikasikan kedalam istilah sesuai dengan mineral dominanbya yaitu:
1. Mineral karbonat
2. Mineral evaporite
3. Mineral fosfat dan nitrat
4. Mineral oksida dan mineral lain
Speleothem
Kesepakatan dalam klasifikasi speleothem memiliki dua hirarki; form (bentuk) dan style (corak). Form adalah speleothem dengan bentuk dasar yang dapat membedakan berdasar pada perilaku pertumbuhan mineral atau mekanisme dasar deposisinya. Style adalah klasifikasi lanjutan dari form yang menjelaskan bentuk berbeda yang merupakan hasil dari perbedaan tingak aliran, tingkat deposisi, dan faktor lainnya.
Daftar form speleothem menurut kesepakatan adalah:
1. Form dripstone dan flowstone
1. Stalactite
2. Stalagmite
3. Draperies
4. Flowstone sheet
1. Form Erratic
1. Shield
2. Helictites
3. Form Botryoidal
4. Anthodite
5. Moonmilk
C. Form sub-aqueous
1. Kolam rimstone
2. Concretion dari berbagai macam
3. Deposit kolam
4. Deretan kristal
Klasifikasi diatas dibatasi pada kelompok mineral tertentu, terutama karbonat.
MINERAL KARBONAT
Mineral karbonat melingkupi klasifikasi speleothem diatas. Air tanah berkarbonat terutama mengandung Ca++ dan Mg++ dengan konsentrasi Sr++ dan Na++ yang lebih kecil. Kebanyakan karbonat gua mengandung sedikit magnesium kalsit. Konsentrasinya hanya sekitar satu atau dua prosen.
Mineral karbonat di depositkan ke dalam gua oleh proses transportasi dimana material tersebut terbawa kedalam gua oleh gerakan air tanah dan ditinggalkan sebagai speleothem karbonat.

Charles Friedel, Penggagas Reaksi Friedel-Crafts
Ditulis oleh Irwan Nugraha pada 16-12-2007
Charles Friedel dilahirkan pada tanggal 12 Maret 1832 di Strassburg, Perancis. Setelah lulus dari Universitas Strassburg, dia menghabiskan waktunya untuk bekerja pada perusahaan perumahan milik ayahnya, selain sebagai bankir dan pedagang. Pada tahun 1851, dia pergi untuk tinggal di Paris bersama kakek dari pihak ibu, Georges Louis Duvernoy, yang merupakan seorang profesor di bidang natural history and comparative anatomy di the College de France. Pada tahun 1854 dia memulai penelitian bersama C. A. Wurtz, dan dua tahun kemudian dia diangkat sebagai konservator koleksi bahan mineral di Superior National School of Mines. Dia mendapatkan gelar D.Sc. pada tahun 1869 melalui kajian keton dan aldehida. Pada tahun 1971 dia mulai mengajar di the Ecole Normale, dan pada tahun 1876, dia menjadi profesor mineralogi di Sorbonne, tetapi karena kematian Wurtz pada tahun 1884, dia mentransfer ke-profesorannya ke bidang kimia organik.
Dia merupakan seorang ahli kimia dan ahli mineralogi Perancis. Pada bidang kimia organik, dia membuat propil alkohol sekunder pada tahun 1862. Satu tahun kemudian, bersama dengan James M. Crafts, dia membuat berbagai senyawa organologam silikon. Beberapa tahun kemudian, bersama Albert Ladenburg membuat silikokloform yang mengawali pada pendemonstrasian analogi yang berdekatan yang terjadi pada perpaduan silikon dan karbon. Pada tahun 1871, dia mensintesis gliserin, yang diawali dari propilen bersama R. D. Da Silva. Pada tahun 1877, dia mempublikasikan untuk pertama kalinya pemakaian metode yang luas untuk sintesis benzena homolog yang sekarang dikenal dengan “Reaksi Friedel-Crafts”. Penemuan ini berawal dari observasi yang kebetulan dari tingkah laku logam alumunium dalam amil klorida yang mana hidrokarbon dan klorida organik bereaksi dengan adanya alumunium klorida untuk membentuk bentuk yang lebih rumit.

Dari tahun 1879 sampai 1887, dia berkolaborasi dengan Emile Edmond Sarasin untuk mempelajari pembentukan mineral melalui alat buatan. Pada tahun 1893, dia melakukan percobaan untuk membuat intan dari belarang pada besi tuang yang telah dikarbidakan pada temperatur 450o-500oC. Produk yang dihasilkan berupa serbuk hitam yang terlalu sedikit untuk di analisa tetapi cukup kuat untuk menggores korundum. Dia juga melakukan penelitian pada fenomena pyroelektrik kristal dan menentukan tetapan kristalografik.
Dia membantu C. A. Wutz mengedit Dictionnaire de chimie. Dia juga merupakan kepala pendiri Revue generale de chimie pada tahun 1899. Beberapa pulikasinya adalah Notice sur la vie et les travaux de Wurtz (1885), Cours de chimie organique (1887) dan Cours de mineralogie (1893). Dia kemudian menjadi presiden the International Congress yang berkedudukan di Genewa pad tahun 1892 untuk merevisi penamaan asam lemak.
Dia meninggal pada tanggal 20 April 1899



















Mineral untuk Kehidupan

Posted 02-24-2009 at 03:21 PM by zoelchan
Updated 02-24-2009 at 05:12 PM by zoelchan
________________________________________


Apakah Mineral itu?

Mineral adalah persenyawaan-persenyawaan kimia yang terdapat di alam. Mineral bersifat anorganik, artinya mineral tidak terbentuk melalui proses yang menyangkut semua makhluk yang hidup. Karena itu, kayu tidak termasuk mineral. Sebaliknya, minyak bumi dan batubara merupakan sebagian kekayaan mineral.

Mineral merupakan bahan yang membentuk batuan. Tiap-tiap mineral mempunyai susunan kimia tertentu. Tiap-tiap mineral mempunyai susunan kimia tertentu. Dan atom-atom yang membentuk mineral itu terikat sedemikian rupa sehingga menciptakan bentuk-bentuk geometrik yang disebut kristal.

Bijih adalah sebongkah batuan yang mengandung sejenis mineral tertentu. Oleh manusia mineral ini dapat diolah menjadi bahan yang lain. Misalnya besi, yang berasal dari mineral bijih besi, diolah menjadi baja. Jadi baja bukanlah mineral.

Sebagian besar mineral ditemukan dalam bentuk persenyawaan kimia dari beberapa unsur. Tapi ada juga yang didapatkan dalam bentuk murni yang hanya terdiri dari satu unsur. Misalnya emas yang merupakan mineral logam alam. Mineral semacam ini disebut mineral alam.

Beberapa jenis mineral mempunyai rumus kimia yang sama, hanya susunan atomnya berbeda. Misalnya intan dan grafit keduanya merupakan senyawa karbon tetapi susunan atomnya berbeda. Perbedaan susunan atom ini ditentukan oleh besarnya tekanan yang dialaminya waktu masih berada di bawah permukaan bumi.

Jumlah jenis mineral yang telah diketahui ada sekitar 1.500 macam. Tapi tidak semuanya penting, dan banyak di antaranya hanya merupakan variasi dari satu macam susunan kimia saja. Beberapa mineral terpenting adalah bijih logam dan batu-batu berharga. Ada juga beberapa jenis mineral yang digunakan untuk bahan baku dalam industri pembuatan berbagai macam barang seperti misalnya gelas dan semen.

Kristal

Jika atom mineral disusun menurut pola yang sama dan teratur, maka terbentuklah kristal. Ada tujuh macam kombinasi atom yang membentuk kristal ini, dan bentuk kristal ditentukan oleh susunan atomnya. Bentuk kristal besar ditentukan oleh perulangan pola susunan atomnya. Dengan melihat kristal, kita dapat mengetahui susunan atom suatu mineral.


Berbagai cara dipakai oleh para ahli untuk mempelajari susunan atom. Ilmu semacam ini dinamakan ilmu kristal atau kristalografi. Ilmu ini membantu kita memahami dan mengenali sifat-sifat suatu zat kimia.

Sekarang para ahli sudah dapat membentuk bermacam-macam kristal untuk membuat mineral tiruan. Mineral tiruan dipakai misalnya untuk alat-alat listrik dan untuk meningkatkan persediaan mineral-mineral yang mahal tapi jarang didapat, misalnya intan.

Cara yang paling sering dipakai untuk membuat kristal adalah mendinginkan cairan panas persenyawaan kimia yang diperlukan. Caranya ialah dengan memindahkan zat ini dari tungku ke tempat yang lebih dingin, atau dengan mencelupkan batang logam yang dingin ke dalam cairan panas itu.

Mirah delima tiruan dibuat dengan cara mencairkan semacam bubuk kimia di atas api dan menampung tetesan-tetesannya pada suatu tempat sampai kristal terbentuk. Sedang jenis kristal paling murni dibuat dengan menggerakkan alat pemanas perlahan-lahan sepanjang batang zat yang diperlukan.

Terjadinya Mineral

Atom-atom yang membentuk mineral terkumpul pertama kali dalam cairan kerak bumi. Waktu cairan itu mendingin, atom-atom itu membentuk berbagai jenis mineral.


Ketika membeku, kelompok mineral-mineral itu membentuk lapisan-lapisan. Setelah seluruh batuan mengeras, gas dan cairan melapisinya dengan kristal. Ini bisa kita lihat di berbagai celah gunungapi yang pinggirannya dilapisi oleh belerang berwarna kuning.

Endapan letakan adalah lapisan mineral murni. Di beberapa tempat endapan letakan ini terjadi karena erosi permukaan batuan meninggalkan endapan kristal mineral yang lebih keras. Di tempat-tempat lain butiran mineral dihanyutkan oleh air ke sungai atau ke laut dan mengendap di sana. Bila airnya menguap lapisan mineral murni seperti garam dan magnesium akan tertinggal.

Kadang-kadang batuan cair yang panas dari dalam bumi mengandung banyak air. Bila airnya menguap, maka mineral akan terbawa masuk ke dalam celah-celah batuan dan menjadi mineral yang berbentuk seperti urat-urat. Seringkali kristal raksasa selebar beberapa meter juga dapat terbentuk. Mineral juga dapat berubah bentuk karena proses metamorfosis yaitu proses perubahan batuan karena panas dan tekanan.


Seorang ahli geologi harus mempertimbangkan sejarah batuan daerah yang diselidikinya bila ia mencari endapan mineral