Kristalografi Dasar - Introduction

Bagi teman-teman yang sudah pernah ikut Olimpiade Kebumian, pasti sudah kenal ilmu kristal yang namanya kristalografi ini. Disini, saya akan sedikit merefresh apa itu kristalografi, kenapa penting dipelajari di kebumian, dan mengapa kita harus mempelajari kristalografi dalam geologi.

PENGERTIAN & KAITAN dengan ILMU LAIN

Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari kristal. Dalam perkembangannya, tentu saja Kristalografi tidak dapat berdiri sendiri tanpa dukungan ilmu lain. Selain didukung ilmu lain, Kristalografi juga mendukung ilmu lain.

Secara ringkas kristalografi mendukung mineralogi deskriptif, Kimia kristal, dan taksonomi mineralogi. Dimana ketiganya itu merupakan pendukung mineralogi. Mineralogi selanjutnya menjadi pendukung utama petrologi. Mineralogi sendiri didukung oleh Kimia anorganik, Termokimia, dan Geokimia.

MENGAPA PENTING MEMPELAJARI KRISTALOGRAFI?

Sebagai ilmu yang paling dasar untuk mempelajari mineral, tentulah kita bertanya-tanya, 'seberapa pentingkah mempelajari ilmu ini?'. Berikut ada beberapa alasan mengenai pentingnya belajar kristalografi:

1. Hampir semua mineral di alam berbentuk kristalin.

Kristalin disini artinya mineral itu mempunyai susunan atom yang padat dan teratur. Hal ini telah dibuktikan dengan "Scanning Electron Microscope" dan secara mineralogi.

2. Sifat-sifat optis mineral ditentukan oleh sistem kristalnya 

Penjabaran lebih lanjut mengenai ini ada di mineral optik dan petrografi.

3. Sifat-sifat difraksi mineral tergantung pada struktur kristal dan jarak antar kisi-kisi kristal 

Dibuktikan oleh Difraksi Sinar X (X-Ray Diffraction)

TUJUAN MEMPELAJARI KRISTALOGRAFI

1. Untuk mengidentifikasi mineral, penentuan morfologi, komposisi dan sifat-sifat fisiknya.

Metode analisis yang biasa digunakan adalah:

a. Mineralogi optik menggunakan mikroskop polarisasi

   Mineral Ortopiroksen

b. Difraksi Sinar-X (XRD)

c. Scanning Electron Microscope (SEM)

   Metode ini dilakukan khusus untuk mineral yang berukuran sangat kecil 

   seperti mineral lempung.

     Peralatan untuk melakukan SEM

2. Eksplorasi endapan mineral dan bijih.

3. Mineralogi industri (mineral untuk semen dan zeolith)

  

       Zeolit yang mempunyai banyak manfaat

4. Industri gemologi (batu permata)

5. Aspek mineralogi ilmu material, ex keramik

6. Biomineralogi 

7. Mineralogi sebagai bencana kesehatan, ex asbes (mineralogi modis)

RUANG LINGKUP ILMU KRISTALOGRAFI & MINERALOGI

1. Pendahuluan

2. Kristalografi

3. Kimia dan struktur kristal

4. Pertumbuhan kristal

5. Sifat-sifat fisik mineral

6. Sistematika mineralogi

7. Genesa dan asosiasi mineral

8. Mineral silikat

9. Karbonat, sulfosalt, dan fosfat

10. Oksida dan hidroksida

11. Sulfida

12. Unsur murni

13. Mineral pembentuk Batuan

14. Endapan mineral ekonomis

PENGERTIAN

Kristalografi adalah penjabaran mengenai kristal-kristal. Kristal sendiri adalah zat padat yang mempunyai susunan atom atau molekul yang teratur dimana keteraturan susunan tersebut dapat dilihat pada permukaannya yang terdiri dari bidang-bidang datar.

Hal-hal penting yang dipelajari di kristalografi antara lain:

- Sistem kristal

- Kimia dan struktur kristal

- Pertumbuhan kristal

- Bentuk luar kristal

- Struktur dalam kristal

Kristal dapat terbentuk oleh melalui dua cara yakni presipitasi dan kristalisasi. Kecepatan kristalisasi akan mempengaruhi bentuk dan ukuran butir kristal. Semakin lama proses kristalisasi berlangsung, maka ukuran kristal akan semakin besar dan sebaliknya.

a. Contoh dari larutan (solution) mengalami presipitasi--> Gipsum, Halit, Kalsit

b. Contoh dari lelehan (melt) mengalami kristalisasi --> Orthoklas, Kuarsa

c. Contoh dari uap (vapour) mengalami presipitasi --> Gipsum, Belerang, Alunit

SIFAT KRISTAL

Kristal mempunyai sifat dasar yang diutarakan oleh Steno yaitu dua bidang muka kristal yang berimpit selalu membentuk sudut yang besarnya tetap pada suatu kristal. Hukum ini kemudian dikenal dengan Hukum Ketetapan Sudut bidang dua atau Hukum Steno)

Bidang muka kristal adalah bidang-bidang datar yang membentuk permukaan kristal. Masing-masing kristal akan mempunyai letak dan arah bidang muka kristal tertentu dan berbeda-beda.

Contoh: Kristal tawas [(NH4)2Al2(SO4)4.24H20]

Sumber: slide kuliah kristalografi