Kristalografi
Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistemsistem
kristal. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara
esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard,
2002). Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom
yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal
secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai
susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam
permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti
pola-pola tertentu.
Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara
bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu
tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya
ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam
sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menem-
bus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan
panjang yang disebut sebagai parameter.
2.1 Kimia Kristal
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, 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.
Komposisi kimia kerak bumi
Bumi dibagi menjadi:
_ kerak
_ mantel, dan
_ inti bumi
ketebalan kerak bumi di bawah kerak benua sekitar 36 km dan di bawah kerak
samudra berkisar antara 10 sampai 13 km. Batas antara kerak dengan mantel
dikenal dengan Mohorovicic discontinuity.
Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan kristalografisinar X
telah mengem-bangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia dan
struktur. Tujuannya adalah: 1) untuk mengetahui hubungan antara susunan
atom dan komposisi kimia dari suatu jenis kristal. 2) dalam bidang geokimia
tujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk memprediksi struktur kristal
dari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan.
Daya Ikat dalam Kristal
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.
(a)
(b)
GAMBAR 2.1: Sistem kubik: (a) asli, (b) modi_kasi
Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh
yang 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 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:
2.2.1 Sistem isometrik
Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistem
kubus/kubik (Gambar 2.1). Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus
satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya.
2.2.2 Sistem tetragonal
Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yang
masing-masing saling tegak lurus (Gambar 2.2). Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang
atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.2: Sistem tetragonal: (a)
asli, (b) modi_kasi, dan (c) scheelite
2.2.3 Sistem rombis
Sistem ini disebut juga orthorombis (Gambar 2.3) dan mempunyai 3 sumbu
kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lain. Ketiga sumbu kristal
tersebut mempunyai panjang yang berbeda.
2.2.4 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 120_ satu terhadap yang lain (Gambar 2.4). Sumbu a, b, dan d
mempunyai panjang yang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih
panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
(a)
(b)
GAMBAR 2.3: Sistem ortorombik: (a) asli, (b) modi_kasi
(a)
(b)
(c)
(d)
GAMBAR 2.4: Sistem heksagonal: (a) asli, (b) modifikasi, (c) vanadinit, dan (d) kuarsa
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.5: Sistem trigonal: (a) asli,
(b) modifikasi, dan (c) kalsit
2.2.5 Sistem trigonal
Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal (Gambar
2.5). 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.
2.2.6 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 yang
paling panjang dan sumbu b yang paling pendek.
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.6: Sistem monoklin: (a) asli, (b) modi_kasi, dan (c) mineral krokoit
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.7: Sistem triklin: (a) asli, (b)
modifikasi, dan (c) rodokrosit.
2.2.7 Sistem triklin
Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak
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-klas
kristal yang jumlahnya 32 klas. Penentuan klasi_kasi kristal tergantung dari
banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur
simetri tersebut meliputi:
1. bidang simetri
2. sumbu simetri
3. pusat simetri
2.3.1 Bidang simetri
Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi
dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan
dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang
simetri aksial dan bidang simetri menengah.
Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu
utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua,
yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetri
horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri menengah
adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu kristal. Bidang
simetri 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 putaran
penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri
dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan sumbu inversi putar. Ketiganya
dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya.
Gire, atau sumbu simetri biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalah
dengan memutar kristal pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat
dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (4),
empat tetragire (3), heksagire (9) dan seterusnya.
Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan
memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang
horisontal. Dalam gambar, nilai simetri giroide disingkat tetragiroide ( ) dan
heksagiroide ( ).
Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai
simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya
melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan
bar pada angka simetri itu.
2.3.3 Pusat simetri
Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat
garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal
dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan
jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut.
Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka
kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang
berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu
merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya.
2.4 Klasifikasi kristal
Dari tujuh sistem kristal dapat dikelompokkan menjadi 32 klas kristal. Pengelompokkan
ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh
kristal tersebut. Sistem isometrik terdiri dari lima kelas, sistem tetragonal
mempunyai tujuh kelas, rombis memiliki tiga kelas, heksagonal mempunyai
tujuh kelas dan trigonal lima kelas. Selanjutnya sistem monoklin mempunyai
tiga kelas.
Tiap kelas kristal mempunyai singkatan yang disebut simbol. Ada dua
macam cara simbolisasi yang sering digunakan, yaitu simbolisasi Schon_ies
dan Herman Mauguin (simbolisasi internasional).
Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistemsistem
kristal. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara
esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard,
2002). Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom
yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal
secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai
susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam
permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti
pola-pola tertentu.
Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara
bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu
tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya
ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam
sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menem-
bus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan
panjang yang disebut sebagai parameter.
2.1 Kimia Kristal
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, 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.
Komposisi kimia kerak bumi
Bumi dibagi menjadi:
_ kerak
_ mantel, dan
_ inti bumi
ketebalan kerak bumi di bawah kerak benua sekitar 36 km dan di bawah kerak
samudra berkisar antara 10 sampai 13 km. Batas antara kerak dengan mantel
dikenal dengan Mohorovicic discontinuity.
Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan kristalografisinar X
telah mengem-bangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia dan
struktur. Tujuannya adalah: 1) untuk mengetahui hubungan antara susunan
atom dan komposisi kimia dari suatu jenis kristal. 2) dalam bidang geokimia
tujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk memprediksi struktur kristal
dari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan.
Daya Ikat dalam Kristal
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.
(a)
(b)
GAMBAR 2.1: Sistem kubik: (a) asli, (b) modi_kasi
Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh
yang 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 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:
2.2.1 Sistem isometrik
Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistem
kubus/kubik (Gambar 2.1). Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus
satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya.
2.2.2 Sistem tetragonal
Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yang
masing-masing saling tegak lurus (Gambar 2.2). Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang
atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.2: Sistem tetragonal: (a)
asli, (b) modi_kasi, dan (c) scheelite
2.2.3 Sistem rombis
Sistem ini disebut juga orthorombis (Gambar 2.3) dan mempunyai 3 sumbu
kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lain. Ketiga sumbu kristal
tersebut mempunyai panjang yang berbeda.
2.2.4 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 120_ satu terhadap yang lain (Gambar 2.4). Sumbu a, b, dan d
mempunyai panjang yang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih
panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
(a)
(b)
GAMBAR 2.3: Sistem ortorombik: (a) asli, (b) modi_kasi
(a)
(b)
(c)
(d)
GAMBAR 2.4: Sistem heksagonal: (a) asli, (b) modifikasi, (c) vanadinit, dan (d) kuarsa
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.5: Sistem trigonal: (a) asli,
(b) modifikasi, dan (c) kalsit
2.2.5 Sistem trigonal
Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal (Gambar
2.5). 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.
2.2.6 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 yang
paling panjang dan sumbu b yang paling pendek.
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.6: Sistem monoklin: (a) asli, (b) modi_kasi, dan (c) mineral krokoit
(a)
(b)
(c)
GAMBAR 2.7: Sistem triklin: (a) asli, (b)
modifikasi, dan (c) rodokrosit.
2.2.7 Sistem triklin
Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak
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-klas
kristal yang jumlahnya 32 klas. Penentuan klasi_kasi kristal tergantung dari
banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur
simetri tersebut meliputi:
1. bidang simetri
2. sumbu simetri
3. pusat simetri
2.3.1 Bidang simetri
Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi
dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan
dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang
simetri aksial dan bidang simetri menengah.
Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu
utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua,
yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetri
horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri menengah
adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu kristal. Bidang
simetri 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 putaran
penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri
dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan sumbu inversi putar. Ketiganya
dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya.
Gire, atau sumbu simetri biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalah
dengan memutar kristal pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat
dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (4),
empat tetragire (3), heksagire (9) dan seterusnya.
Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan
memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang
horisontal. Dalam gambar, nilai simetri giroide disingkat tetragiroide ( ) dan
heksagiroide ( ).
Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai
simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya
melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan
bar pada angka simetri itu.
2.3.3 Pusat simetri
Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat
garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal
dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan
jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut.
Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka
kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang
berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu
merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya.
2.4 Klasifikasi kristal
Dari tujuh sistem kristal dapat dikelompokkan menjadi 32 klas kristal. Pengelompokkan
ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh
kristal tersebut. Sistem isometrik terdiri dari lima kelas, sistem tetragonal
mempunyai tujuh kelas, rombis memiliki tiga kelas, heksagonal mempunyai
tujuh kelas dan trigonal lima kelas. Selanjutnya sistem monoklin mempunyai
tiga kelas.
Tiap kelas kristal mempunyai singkatan yang disebut simbol. Ada dua
macam cara simbolisasi yang sering digunakan, yaitu simbolisasi Schon_ies
dan Herman Mauguin (simbolisasi internasional).
test komen
ReplyDeletegoji,, yang rajin yaa... hhe.
ReplyDeleteiyaa rifaaa makasih yaaa :o
ReplyDeletenot bad . .hihi
ReplyDeleteit was helped me . .
thx
Ai, Thank's ya Infonya
ReplyDeleteLumayan bisa buat tugas
Wahyu
T.Geologi UNDIP
hahahaha
ReplyDeleteakhirnya peperQ selesai juga.....
thnx 4 helping me doing my crystalography reports.....
ReplyDelete@ onyon, wahyu, ouwen. 2012 geoscientist : THX FOR SUPPORT :))
ReplyDeletekasi tau dunk simbol kritalografi menurut weiss dan miller...
ReplyDeletekalo bisa secepatny....
butuh banget...
kirim ja ke email gw...
dimz_ju@yahoo.com
atas perhatianny Tq...
thanx ya.....
ReplyDeleteaqhir 2-gas Qristalografi-Qu selesai jugaaaa!!!
vila
T.geologi(sttnas)
thanks infonya ya bisa nambah tugas kristal...
ReplyDeleteMarshal...
Teknik geologi ITM
(Institut Teknologi Medan)...
Bravo Geologi...
nice post gan...
ReplyDeletekeep posting gan.
ada gambar bentuk bentuk kristal lainnya ga...
ReplyDeletetolong bantu ya bwt tugas...
Bagi yang mau memberikan komentar tinggal poskan komentar di kotak komentar ...
ReplyDeleteyang tak punya url bisa dikosongkan ..
tapi tolong diisi oke name-nya
komentar anda saya tunggu .
mohon info tentang simbol kristalografi menurut weiss dan miller donk. tolong kirim ke e-mail saya yaa.
ReplyDeletee-mail saya crazy.lazyday@yahoo.com
kalo bisa secepat'a yaa..
thanks
mohon info tentang simbol kristalografi menurut weiss dan miller donk. tolong kirim ke e-mail saya yaa.
ReplyDeletee-mail wendri_mutz@yahoo.co.id
tolong...!
mas,punya artikel simbolisasi herman mauguin dan schoenflies pada sistem orthorombik gak?
ReplyDeletetolong kirim ke email saya sb.abang@gmail.com d tunggu mas..
Makasih mas.. Artikelnya berguna sekali buat bikin paper krismin.. Thanks..
ReplyDeletethanx info nya,, sangat membantu saya dalam membuat laporan...
ReplyDeleteAndi- t.pertambangan
int.teknologi medan
keep psoting frend..salam geologi
ReplyDeletesaina - teknik geologi ugm