1. Bab
2
Kristalografi
TU J U A N
IN S T R U K S I O N A L
akan menjelaskan gambaran umum mengenai kristalografi,macam -macam
sistem kristal, dan hubungan antara kristal dan mineral sebagai bahan utama
penyusun batuan.
Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistem-sistem kristal.
Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang se -cara esensial
mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hib- bard, 2002). Jadi, suatu kristal
adalah suatu padatan dengan susunan atomy a n g b e r u l a n g s e c a r a t i g a
d i m e n s i o n a l y a n g d a p a t m e n d i f r a k s i s i n a r X . K r i s t a l secara sederhana
dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai susunan atom atau molekul
yang teratur. Keteraturannya tercermin dalampermukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan
rata yang mengikutipola-pola tertentu.Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang
muka kristal. Sudut an -tara bidang-bidang muka kristal yang saling
berpotongan besarnya selalutetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu
baik letak maupun arah -nya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu
kristal. Dalamsebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menem-
Bab
2
Kristalografi
T
UJUAN
I
NSTRUKSIONAL
x
Bab akan menjelaskan gambaran umum mengenai kristalografi,macam -macam
sistem kristal, dan hubungan antara kristal dan mineral sebagai bahan utama
penyusun batuan.
Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistem-sistem kristal.
Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang se -cara esensial
mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hib- bard, 2002). Jadi, suatu kristal
2. adalah suatu padatan dengan susunan atomy a n g b e r u l a n g s e c a r a t i g a
d i m e n s i o n a l y a n g d a p a t m e n d i f r a k s i s i n a r X . K r i s t a l secara sederhana
dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempu nyaisusunan atom atau molekul
yang teratur. Keteraturannya tercermin dalampermukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan
rata yang mengikutipola-pola tertentu.Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang
muka kristal. Sudut an -tara bidang-bidang muka kristal yang saling
berpotongan besarnya selalutetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu
baik letak maupun arah -nya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu
kristal. Dalamsebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuanpanjang yang disebut
sebagai parameter.
2.1 Kimia kristal
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, be- berapa sifatsifat mineral/kristal tergant ung kepadanya. Sifat -sifat min-eral/kristal tidak
hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepadasusunan meruang dari
atom-atom penyusun dan ikatan antar atom -atompenyusun kristal/mineral.
Komposisi kimia kerak bumi
Bumi dibagi menjadi:
•
kerak
•
mantel, dan
•
inti
bumik e t e b a l a n k e r a k b u m i d i b a w a h k e r a k b e n u a s e k i t a r 3 6 k m
d a n d i b a w a h k e r a k samudra berkisar antara 10 sampai 13 km. Batas antara kerak
dengan manteldikenal dengan
Mohorovicic discontinuity
.Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan krista lografi sinar Xtelah
mengem-bangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia danstruktur. Tujuannya
adalah: 1) untuk mengetahui hubungan antara susunanatom dan komposisi kimia dari suatu
jenis kristal. 2) dalam bidang geokimiatujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk
memprediksi struktur kristaldari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan.
Daya Ikat dalam Kristal
Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada
kristalinadalahbersifat listrik di alam. Tipe danintensitasnya sangat berkaitan dengansifatsifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, ke-listrikan dan
konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal berhubun-gan secara langsung terhadap daya
ikat.
B
AB
2. K
RISTALOGRAFI
7
(
a
(
b
G
)
)
3. AMBAR
2.1: Sistem kubik: (a) asli, (b) modifikasi
Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik lelehyang 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.
2.2 Sistem kristal
Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongansistem kristal tersebut
ada tiga hal, yaitu:
•
jumlah sumbu kristal,
•
letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain
•
parameter yang digunakan untuk masing-masing sumbu kristalAdapun ke tujuh sistem kristal tersebut
adalah:
2.2.1 Sistem isometrik
Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistemkubus/kubik
(Gambar2.1). Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurussatu dengan yang lainnya.
Masing-masing sumbu sama panjangnya.
2.2.2 Sistem tetragonal
Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yangmasing-masing
saling tegak lurus (Gambar2.2) . S u m b u
a
dan
b
mempunyai
B
AB
2. K
RISTALOGRAFI
11
(
a
)
(
b
)
(c)
G
AMBAR
2.6: Sistem monoklin: (a) asli, (b) modifikasi, dan (c) mineral krokoit
6. Sisteminimempunyaitigasumbuyangsatudenganlainnyatidaks
a l i n g t e g a k lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama.
2.3 Unsur-unsur simetri kristal
Dari masing-masing sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut menjadi klas-klaskristal yang
jumlahnya 32 klas. Penentuan klasifikasi kristal tergantung dari banyaknya unsur-unsur
simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsursimetri tersebut meliputi:1. bidang simetri2.
sumbu simetri3. pusat simetri
Bab
4
242. RISTALOGRAFI
13
2.3.1 Bidang simetri
Bidangsimetri adalahbidangbayanganyang dapatmembelahkristal menjadidua
bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang
lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidangsimetri aksial dan bidang simetri
menengah.B i d a n g s i m e t r i a k s i a l b i l a b i d a n g t e r s e b u t m e m b a g i k r i s t a l m e l a l u i
d u a s u m - bu utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua,yaitu
bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetrihorisontal, yang berada tegak lurus terhadap
sumbu
c
. Bidang simetri menen-gah adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu
kristal. Bidangsimetri ini sering pula dikatakan sebagai bidang siemetri diagonal.
2.3.2 Sumbu simetri
Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal,dan bila kristal
diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu
putaranp e n u h a k a n d i d a p a t k a n b e b e r a p a k a l i k e n a m p a k a n y a n g s a m a .
S u m b u s i m e t r i dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan sumbu inversi
putar. Keti-ganya dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya.Gire, atau sumbu simetri
biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalahdengan memutar kristal pada porosnya dalam
satu putaran penuh. Bila ter-dapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (
),empat tetragire (
), heksagire (
) dan seterusnya.Giroide adalahsumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya den-gan
memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidanghorisontal. Dalam
gambar, nilai simetri giroide disingkat tetragiroide ( ) danheksagiroide ( ).Sumbu inversi
putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilaisimetrinya dengan memutar kristal
pada porosnya dan mencerminkannyamelalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan
cara menambahkan bar pada angka simetri itu.
