PENDAHULUAN
1.1.
Pengertian mineral
|
M
|
ineralogi adalah
ilmu yang membicarakan persoalan dunia mineral. Dunia mineral merupakan bagian yang mati dari apa
yang terdapat di alam, sedangkan dunia
lain ruang hidup adalah dunia maqluk hidup dan dunia tanaman. Jadi jelas
perbedaan terletak pada dunia mineral tidak dapat berkembang biak seperti
maqluk hidup.
Mineral ialah suatu benda
padat homogen yang terdapat di alam, terbentuk secara anorganik, mempunyai
komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun
secara teratur teratur.
Benda padat homogen artinya
bahwa mineral itu hanya terdiri satu fase padat, hanya satu macam material, yang
tidak dapat diuraikan menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana oleh suatu
proses fisika. Dengan adanya suatu persyaratan mineral-mineral itu benda padat,
maka cairan dan gas-gas tidak termasuk. Es adalah mineral, tetapi air bukan
mineral.
Terbentuk secara an organik
artinya benda-benda padat homogen yang
dihasilkan oleh binatang dan tumbuh-tumbuhan tidak termasuk, maka dari itu
kulit tiram (dan mutiara di dalamnya ), meskipun terdiri dari calcium carbonat
yang tidak dapat dibedakan secara kimia maupun fisika dari mineral aragonit,
tidak dianggap sebagai mineral.
Mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu artinya bahwa
mineral itu ialah merupakan senyawa kimia, dan senyawa kimia mempunyai komposisi pada batas-batas tertentu
yang dinyatakan dengan suatu rumus . Rumus kimia mineral dapat sederhana maupun
komplek, tergantung dari banyaknya unsur-unsur yang ada dan proporsi
kombinasinya.
Ataom-atom yang tersusun secara teratur
merupakan ukuran dari keadaan kristalisasinya, cara ini untuk pembentukan,
susunan atom yang teratur ini dapat tergambar pada bentuk luar kristalnya, dari
kenyataan bahwa adanya susunan atom-atom yang teratur di dalam kristalin yang
padat telah disimpulkan dari teraturnya bentuk luar, lama sebelum sinar X
diketemukan dan membuktikan dalam hal ini. Bagaimanapun ada pengecualian dalam
batasan ini.
1.2.
Maksud dan tujuan :
Maksud : dengan mempelajari sifat fisis
mineral kita dapat kita dapat membuat beberapa deduksi mengenai struktur
kristal dan komposisi kimianya.
Tujuan : dengan mempelajari sifat fisis
mineral, kita dapat mengerti kegunaan mineral dalam segi teknik karena
pemakaian mineral di dalam dunia industri terutama bergantung pada sifat
fisisnya, misalnya pemakaian intan sebagai pengasah yang baik, karena kerasnya
yang luar biasa, sedangkan pemakaian kwarsa pada alat-alat elektronik
disebabkan oleh piazo elektrisnya.
Dalam modul ini hanya dibicarakan
masalah-masalah sifat fisis mineral, sesuai dengan tujuan pembelajaran kita yaitu mengenal sifat
fisis mineral, karena hanya dengan mempelajari sifat fisis mineral orang dapat
mendeterminasi ratusan mineral bahkan ribuan mineral. Dari ratusan mineral
tersebut kebanyakan adalah mineral bijih yaitu mineral yang mengandung logam.
Di dalam ketentuan umum mineral telah
dinyatakan bahwa mineral mempunyai sifat – sifat fisik dalam batas-batas
tertentu yang nanti akan kita akan dibahas dalam bab selanjutnya.
1.3.
Alat dan bahan yang digunakan
Alat yang digunakan dalam analisa mineral
secara megaskopis adalah :
1)
Loup : alat ini merupakan
lensa pembesar yang berguna untuk memperbesar mineral yang diamati supaya lebih
jelas butiran-butiran atau bentuk mineral yang akan diselidiki.
2)
Skala kekerasan Mosh :
alat berguna untuk menentukan kekerasan tiap mineral yang diamati dengan cara
menggoreskan pada mineral yang diamati yang dimulai dari skala yang paling
keras sampai mineral tersebut dapat tergores oleh alat skala Mosh.
3)
Keping porselin : alat
ini berguna untuk menentukan warna cerat tiap mineral yang diamati dengan cara
menggoreskan mineral pada keping porselin pada bagian yang kasar.
4)
Keping magnit : alat ini berguna untuk menentukan apakah
mineral yang diamati mengandung gaya magnit apa tidak.
5)
Tabel sifat fisik
mineral.
6)
Rapido 0,5 mm
7)
Sablon 0,5 mm
8)
Alat tulis menulis :
untuk mengindentifaikasi mineral yang diamati.
Adapun bahan yang digunakan adalah :
1)
Potongan – potongan
mineral
2)
Format isian
3)
Pensil berwarna
SIFAT FISIS MINERAL
|
M
|
acam-macam sifat fisis mineral yang terpenting dalam pengamatan
mineral secara megaskopis adalah :
1.
Warna (Colour)
2.
Kilap (Luster)
3.
Cerat (streak)
4.
Belahan (cleavage)
5.
Pecahan (fracture)
6.
Kekerasan mineral (hardness)
7.
Sifat dalam (tetanitas)
8.
Berat jenis (specific gravity)
9.
Kemagnitan (magnitisme)
10.
Kelistrikan (electric)
2.1.
Warna.
Warna mineral adalah warna yang kita
tangkap dengan mata bilamana mineral tersebut terkena sinar. Warna ini penting
untuk membedakan antara warna yang disebabkan oleh campuran atau pengotoran dan
warna asli elemen-elemen utama pada mineral tersebut. Banyak pula mineral yang
dinamakan berdasarkan warna mineralnya misalnya :
Albit (bahasa Yunani albus = putih)
Chlorit (bahasa Yunani chloro = hijau)
Melanit (bahasa Yunani melas = hitam)
Rhodonit (bahasa yunani rodon = merah jambu)
Eritorit (bahasa Yunani erythos =merah)
Warna asli dari elemen-elemen utama pada
mineral (ediochromatis), yaitu
merupakan warna yang tetap dan karakteristik, misalnya :
Pirit
= kuning loyang
Magnetit
= hitam
Malachit = hijau
Belerang
= kuning
Azurit = biru
Warna karena adanya pengotoran (allochromatis) ini merupakan warna yang tidak tetap atau tidak
berubah-ubah, misalnya :
Kwarsa – tidak berwarna tetapi karena pengotoran warna
dapat berubah-ubah menjadi :
-
violet (amesthyst)
-
merah jambu
-
coklat kehitam-hitaman
dan lain sebagainya.
Halit – warnanya bermacam-macam :
-
abu-abu
-
kuning
-
coklat gelap
-
merah jambu
-
dan bervariasi biru.
Di samping itu ada beberapa elemen terutama pada
mineral-mineral berat yang memberikan efek warna tertentu, misalnya :
Mineral sekunder mengandung :
-
Tembaga – hijau kebiruan
-
Vanadium – merah
-
Uranium – kuning
-
Mangan dalam silikat
karbonat merah jambu
-
Silikat berbesi – hijau gelap
sampai hitam.
Bagi orang yang berpengalaman dan
mempunyai keahlian untuk membedakan, maka warna sangat berguna untuk menentukan
nama mineral. Warna berhubungan langsung
dengan komposisi seprti pada mineral-mineral yang mengandung unsur : Ti,
V, Mn, Fe, Ni, Co, dan unsur-unsur Cu. Ada kalanya warna mineral telah
diperkuat oleh adanya sebuah unsur yang terdapat dalam dua jenis valensi,
misalnya pada mineral yang mengandung besi, apabila besi itu seluruhnya terdapat
dalam satu valensi (fero atau feri saja) biasanya berwarna pucat, tetapi jika
terdapat dalam dua valensi (fero dan feri) akan berwarna hijau tua hingga
hitam.
2.2. Kilap (luster)
Merupakan sifat optis dari mineral yang
rapat hubungannya dengan refleksi dan refraksi. Kilap sebagai hasil pantulan
cahaya dari permukaan mineral . Intensitas dari kilap sebenarnya tergantung
kwantitas cahaya pantul dan pada umumnya tergantung pada besarnya indeks
refraksi mineral.
Kilap
dapat dibagi mejadi ;
a) Kilap logam (metalic
luster)
Mineral – mineral opak dalam
fragmen-fragmen yang tipis dan mempunyai indeks refraksi ( n = 3 ) atau lebih
pada umumnya mempunyai kilap logam, misal : pirit, galena, sulfida, logam alam.
b) Kilap sub metalik
Kilap sub metalik terdapat pada mineral
–mineral semi opak sampai opak dan mempunyai indeks refraksi (n = 2,6 dan 3).
Contoh : mineral cuprit, cinabar, hematit, alabandit.
c) Kilap bukan logam (non
metalic luster)
Kilap
bukan logam biasanya terlihat pada mineral-mineral yang mempunyai warna-warna
muda dan dapat melukiskan cahaya pada bagian-bagian yang tipis. Kilap bukan
logam dapat dibadakan menjadi :
-
Kilap kaca (vitreous luster)
Kilap seperti pada pecahan kaca, contoh :
kwarsa, flourit, halit, karbonat, sulfat, silikat, spinel, corundum, garnet,
leucit.
-
Kilap intan (adamantine luster)
Adalah kilap yang sangat cemerlang seperti
berlian. Contoh : intan, zircon, kasiterit, belerang, rutil.
- Kilap damar (resinous luster)
kilap seperti pada damar, kombinasi dari
warna kuning dan coklat. Contoh : sfalerit.
-
Kilap lemak (greasy luster)
Kilap seperti lemak, seakan-akan berlapis
dengan lemak. Contoh : nefelin, halit yang sudah berhubungan dengan udara
bebas.
- Kilap sutera ( silky luster)
Kilap seperti sutera, biasanya terdapat
pada mineral-mineral yang menyerat. Misalnya : asbes, serpenten, gips.
-
Kilap mutiara ( pearly luster)
Kilap seperti mutiara, biasanya terlihat
pada bidang-bidang belah dasar. Contoh : talk, mika, gips yang kristalnya
kasar.
- Kilap tanah (earthy luster)
Kilap yang biasanya terlihat pada
mineral-mineral yang kompak. Contoh : kapur, diatomea, kaolin, pirolusit.
-
Kilap lilin (waxy luster)
Kilap seperti lilin, contoh : serpenten,
cerargirit.
Pada umumnya orang dapat dengan mudah
sekali membedakan antara kilap logam, dan bukan logam. Akan tetapi biasanya tidak
dapat atau sukar melihat dengan teliti perbedaan jenis kilap lainnya. Padahal
justru perbedaan itulah yang sangat penting untuk penentuan (determinasi) dari
suatu mineral.
2.3.
Cerat/gores (streak)
Cerat ini
membedakan dari dua mineral yang warnanya sama akan tetapi warna ceratnya
berbeda. Gores/cerat lebih dapat dipercaya dari pada warna, karena lebih
stabil.
Mineral
yang kekerasannya kurang dari 6, cerat dapat diperoleh dengan menumbuk mineral
tersebut sampai halus dengan menggunakan palu. Mineral-mineral silikat biasanya
mempunyai gores putih kadang-kadang abu-abu coklat. Mineral-mineral oksida,
sulfida, karbonat, dan phosphat, arsenat, sulfat juga mempuyai goresan yang
karakteristik. Untuk mineral-mineral yang transparan dan translusent mempunyai
kilap bukan logam mempunyai gores lebih terang dari warnanya, sedangkan
mineral-mineral dengan kilap logam kerap
kali mempunyai gores yang lebih gelap dari warnanya. Pada beberapa mineral warna dan gores sering menunjukkan warna yang
sama.
Misalnya :
Cinabar – warna
dan goresnya merah.
Magnetit – warna
dan goresnya hitam
Lazurit
– warna dan goresnya biru
Tetapi juga ada mineral warna dan goresnya berlainan.
Contohnya :
Hematit - warna abu-abu hitam – gores
hitam
Pirit – warna kuning loyang – gores hitam
Biasanya mineral-mineral yang transparant dan translusent
mempunyai gores yang putih atau tidak berwarna, atau warna-warna yang muda.
Oleh karena itu gores ini sangat penting untuk
penentuan mineral-mineral opaque yang sangat translusent.
Contoh :
Emas – kuning
Molibdenit – kehijau-hijauan
Grafit – hitam
2.4.
Belahan
Adalah suatu sifat fisika mineral yang
mampu belah yang disebabkan oleh tekanan dari luar atau pemukulan dengan palu.
Yang dimaksud dengan belah di sini adalah bila mineral kita pukul tidak hancur
tetapi terbelah-belah melalui bidang-bidang belah yang licin. Tidak semua
mineral mempunyai sifat ini, sehingga dipakai istilah mudah dibelah, sukar
dibelah, atau tidak dapat dibelah. Mineral-mineral yang mempunyai belahan yang
baik adalah ;
-
Muskovit atau biotit
mempunyai belahan satu arah, jadi dapat terbelah berupa lempeng-lempeng tipis.
-
Feldsfar dan Pyroxene
(augit) mempunyai belahan dua arah tegak lurus.
-
Hornblende mempunyai
belahan dua arah yang membentuk sudut 1240.
-
Halit (NaCl) mempuyai
belahan tiga arah yang saling tegak lurus.
-
Calcite mempunyai belahan
tiga arah yang tidak saling tegak lurus.
2.5.
Pecahan
Bila tidak
membelah secara teratur, maka mineral akan pecah dengan arah yang tidak
teratur. Ada beberapa macam pecahan :- Concoidal : memperlihatkan gelombang
yang melengkung di permukaan pecahan seperti kenampakan kulit kerang atau botol
pecah.
Contoh : Kwarsa.
- Splintery / fibrous :
menunjukkan gejala seperti serat. Contoh : Asbestos, Augit, Hypersthene.
- Uneven atau ireguler :
permukaan kasar tidak teratur.
Contoh : garnet, hematite, chalcopyrite.
- Hackly : permukaan tidak teratur dengan ujung-ujungnya
yang runcing.
Contoh : native metals (Cu Ag).
2.6.
Kekerasan (hardness)
Kekerasan
mineral diperlukan untuk mendapatkan perbandingan kekerasan mineral satu
terhadap mineral yang lain, denganj cara mengadakan saling gores antar mineral.
Perlu diketahui bahwa kekerasan mineral ke segala arah ditentukan oleh
parameter tiap-tiap poros kristalografinya. Sehingga untuk mineral satu mungkin
ke segala arah sama keras dan untuk mineral lainnya tidaklah demikian. Untuk
menguji kekerasan yang lazim ditentukan dengan menggunakan skala keras Mosh
yang terdiri dari 10 macam kekerasan berturut-turut dari yang terlunak sampai
yang terkeras adalah dalam tabel 1.
Cara
menentukan kekerasan dilakukan dengan menggores mineral skala Mosh pada mineral
yang akan diselidiki. Agar tidak merusak mineral-mineral skala Mosh dalam
penentuan kekerasan kita harus selalu memulai menguji kekerasan mineral yang
diselidiki dengan mineral skala keras yang paling keras dalam hal ini adalah
intan, dan selanjutnya secara bertahap kita turunkan pengujian dengan mineral
skala keras di atasnya (lihat tabel 1). Pengujian akan kita hentikan bila
mineral yang kita selidiki tidak tergores oleh mineral skala keras. Jadi skala
kekerasan mineral itu sama dengan kekerasan mineral skala keras yang dipakai
untuk mengujinya.
Tabel
1
Skala
Keras Mosh
|
Kekerasan
|
Mineral
|
Keterangan
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
Talk
Gipsum
Kalsit
Flourit
Apatit
Ortoklas
Kwarsa
Topas
Korondom
Intan
|
Tergores kuku
Tergores kuku, kekerasan kuku =2
Tergores pecahan botol, atau pisau
Tergores pecahan botol, atau pisau
Tergores dengan sukar oleh pisau
Tergores pisau atau pecahan botol.
Tergores pisau
Tergores pisau
Tergores pisau
Tergores pisau
|
Dalam keadaan lain dapat juga terjadi umpama suatu mineral katakanlah
tergores oleh kwarsa tetapi tidak tergores oleh ortoklas, di sini kita hadapi
mineral yang memepunyai kekerasan 6½.
Janganlah
menguji pada satu muka mineral saja, tetapi juga pada bagian muka lainnya,
sebab kemungkinan mineral tersebut kekerasannya tidak seragam pada segala arah.
2.7.
Sifat dalam (tetanitas)
Sifat
mineral adalah sifat mienral itu bilamana kita berusaha untuk mematahkannya,
menghancurkannya, membengkokkannya, ataupun mengiriskannya. Termasuk sifat dalam
adalah :
- Rapuh : mudah hancur
tetapi dapat dipotong-potong, contoh pada mineral kwarsa, ortoklas, kalsit,
pirit.
- Mudah ditempa : dapat
ditempa menjadi lapisan yang tipis, seperti pada emas dan tembaga.
- Dapat diiris atau
sectile : dapat diiris dengan pisau, hasil irisan rapuh. Contoh pada Gipsum.
- Fleksibel : mineral
berupa lapisa tipis dapat dibengkokkan tanpa
menjadi patah dan sesudah menjadi bengkok kembali lagi seperti semula. Contoh :
pada mineral talk, selenit.
- Elastis : berupa
lapisan tipis dapat dibengkokkan tanpa menjadi patah dan kembali sebagai semula
bila kita berhenti menekannya. Contoh : mineral muskovit.
2.8.
Berat Jenis (specific grafity)
Berapa
gram berat mineral, jika volumenya 1 cm3. Cara mengukur berat jenis
mineral ada beberapa macam :
1)
Dengan piknometer
2)
Dengan gelas ukur
3)
Dengan neraca air
1) Dengan piknometer
Mineral ditimbang, misal beratnya = G
gram. Piknometer penuh air dan mineral (diluar piknometer) bersama-sama ditimbang beratnya = p gram. Piknometer penuh air dimasuki mineral
kemudian ditimbang beratnya = q gram.
Berat air yang tumpah = (p-q) gram.
Volume
air yang tumpah = (p-q) cm3.
G
Jadi
berat jenis mineral = S = ----------- gram / cm3.
(p-q)
2) Dengan gelas ukur
Mineral ditimbang misal beratnya =G gram.
Mineral diukur volumenya dengan gelas ukur
misalnya = V cm3.
Jadi berat jenis mineral = S= G/V gram/cm3.
3) Dengan neraca air
Mineral di udara ditimbang, beratnya = G
gram
Mineral di dalam air ditimbang , beratnya
= A gram.
Gaya Archimides =FA = (G-A) gram = berat air yang dipindahkan
oleh mineral itu.
Volume
air yang dipindahkan oleh mineral itu = volume mineral itu = (G-A)
G
cm3.
Jadi berat mineral = S = --------- gram
/cm3.
G – A
2.9.
Kemagnitan
Kemagnitan,
adalah sifat mineral terhadap gaya tarik magnit. Dikatakan sebagai Ferromagnetik bilamana mineral dengan mudah tertarik gaya magnetik,
seperti mineral Magnetit dan Pyrrotite. Mineral-mineral yang menolak gaya
magnit disebut mineral Diamagnetik ; dan mineral yang hanya tertarik oleh gaya kuat dari
elektromagnetik dkatakan sebagai Paramagnetik
.
Untuk
melihat apakah mineral mempunyai sifat magnetik atau tidak, kita gantungkan
pada seutas benang sebuah magnit dan dengan sedikit demi sedikit
mineral kita dekatkan padanya. Bila benang bergerak mendekatinya berarti
mineral tersebut Magnetik. Kuat tidaknya bisa terlihat dari besar kecilnya sudut yang dibuat benang
tersebut dengan garis vertkal.
2.10.
Kelistrikan
Kelistrikan,
sifat listrik mineral dapat dipisahkan menjadi dua yaitu sebagai pengantar arus
atau konduktor dan yang tidak mengantarkan arus listrik atau non konduktor . Di dalam praktek batas ini tidak tegas demikian sehingga
kita jumpai istilah semi
konduktor, yaitu mineral bersifat sebagai
konduktor dalam batas-batas tertentu.
Ternyata
terdapat keeratan hubungan antara konduktivitas dengan arah daripada poros –
poros kristalografi. Umpamanya pada mineral Hematit konduktivitas ke arah tegak
lurus poros c ada dua kali lipat bila dibandingkan dengan rah sejajar poros c.
Beberapa
mineral yang konduktiv adalah mungkin menimbulkann muatan listrik dengan jalan
merubah-rubah suhu yang disebut Pyroelectricitas
atau dengan jalan memberi tekanan tertentu
atau piezoelektrisitas . Biasanya
kristal yang tidak mempunyai titik pusat simerti adalah piezoelektrik dan kristal
yang berporos poler biasanya bersifat pyroelektrik.
Sifat-sifat
elektrik lainnya seperti diafanietas,
Luminesensi, radioaktivitas, rabaan, rasa, dan sifat permukaan tidak
dibicarakan di dalam moduil ini.
0 Comments
