Klasifikasi Mineral Berdasarkan Pada Kemiripan Komposisi Kimia Dan Struktur Kristal [PDF]

Citation preview

Klasifikasi Mineral berdasarkan pada kemiripan komposisi kimia dan struktur kristal. Klasifikasi /pengelompokan mineral yang digunakan berdasarkan klasifikasi menurut James D.Dana (dalam Kraus, Hunt,dan Ramsdell, 1951) yang didasarkan pada kemiripan komposisi kimia dan struktur kristal, adalah sebagai berikut: 1. Kelompok Native Element (Unsur Murni) Native element atau unsur murni ini adalah kelas mineral yang dicirikan dengan hanya memiliki satu unsur atau komposisi kimia saja. Mineral pada kelas ini tidak mengandung unsur lain selain unsur pembentuk utamanya. Pada umumnya sifat dalam (tenacity) mineralnya adalah malleable yang jika ditempa dengan palu akan menjadi pipih, atau ductile yang jika ditarik akan dapat memanjang, namun tidak akan kembali lagi seperti semula jika dilepaskan. Dibagi lagi dalam 3 kelas mineral yang berbeda , antara lain : a. Metal dan element intermetalic (logam). Contohnya: emas (Au), perak (Ag), Platina (Pt) dan tembaga (Cu). sistem kristalnya adalah isometrik. b.Semimetal (Semi logam). Contohnya: bismuth (Bi), arsenic (As), , yang keduanya memiliki sistem kristalnya adalah hexagonal. c. Non metal (bukan logam). Contohnya intan, graphite dan sulfur. sistem kristalnya dapat berbeda-beda, seperti sulfur sistem kristalnya orthorhombic, intan sistem kristalnya isometric, dan graphite sistem kristalnya adalah hexagonal. Pada umumnya, berat jenis dari mineral-mineral ini tinggi, kisarannya sekitar 6.



2. KELOMPOK SULFIDA Kelas mineral sulfida atau dikenal juga dengan nama sulfosalt ini terbentuk dari kombinasi antara unsur tertentu dengan sulfur (belerang) (S2-). Pada umumnya unsure utamanya adalah logam (metal). Pembentukan mineral kelas ini pada umumnya terbentuk disekitar wilayah gunung api yang memiliki kandungan sulfur yang tinggi. Proses mineralisasinya terjadi pada tempat-tempat keluarnya atau



1



sumber sulfur. Unsur utama yang bercampur dengan sulfur tersebut berasal dari magma, kemudian terkontaminasi oleh sulfur yang ada disekitarnya. Pembentukan mineralnya biasanya terjadi dibawah kondisi air tempat terendapnya unsur sulfur. Proses tersebut biasanya dikenal sebagai alterasi mineral dengan sifat pembentukan yang terkait dengan hidrotermal (air panas). Mineral kelas sulfida ini juga termasuk mineral-mineral pembentuk bijih (ores). Dan oleh karena itu, mineral-mineral sulfida memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi. Khususnya karena unsur utamanya umumnya adalah logam. Pada industri logam, mineral-mineral sulfides tersebut akan diproses untuk memisahkan unsur logam dari sulfurnya. Beberapa penciri kelas mineral ini adalah memiliki kilap logam karena unsur utamanya umumnya logam, berat jenis yang tinggi dan memiliki tingkat atau nilai kekerasan yang rendah. Hal tersebut berkaitan dengan unsur pembentuknya yang bersifat logam. Beberapa contoh mineral sulfides yang terkenal adalah pirit (FeS2), Kalkosit (Cu2S), Galena (PbS), sphalerite (ZnS), dan Kalkopirit (CuFeS2) .Dan termasuk juga didalamnya selenides, tellurides, arsenides, antimonides, bismuthinides dan juga sulfosalt.



3. KELOMPOK OKSIDA DAN HIDROKSIDA Mineral oksida dan hidroksida ini merupakan mineral yang terbentuk dari kombinasi unsur tertentu dengan gugus anion oksida (O2-) dan gugus hidroksil hidroksida (OH-). a.Oksida Mineral oksida terbentuk sebagai akibat persenyawaan langsung antara oksigen dan unsur tertentu. Susunannya lebih sederhana dibanding silikat. Mineral oksida umumnya lebih keras dibanding mineral lainnya kecuali silikat. Mereka juga lebih berat kecuali sulfida. Unsur yang paling utama dalam oksida adalah besi, chrome, mangan, timah dan aluminium. Beberapa mineral oksida yang paling umum adalah, korondum (Al2O3), hematit (Fe2O3) dan kassiterit (SnO2).



2



b.Hidroksida Seperti mineral oksida, mineral hidroksida terbentuk akibat pencampuran atau persenyawaan



unsur-unsur



tertentu



dengan



hidroksida



(OH-).



Reaksi



pembentukannya dapat juga terkait dengan pengikatan dengan air. Sama seperti oksida, pada mineral hidroksida, unsur utamanya pada umumnya adalah unsurunsur logam. Beberapa contoh mineral hidroksida adalah Manganite MnO(OH), Bauksit [FeO(OH)] dan limonite (Fe2O3.H2O).



4. KELOMPOK HALIDA Kelompok



ini



dicirikan



oleh



adanya



dominasi



dari



ion



halogenelektronegatif, seperti: F-, Cl-, Br-, I-. Pada umumnya memiliki BJ yang rendah (< 5).Contoh mineralnya adalah: Halit (NaCl), Fluorit (CaF2), Silvit (KCl), dan Kriolit (Na3AlF6).



5. KELOMPOK KARBONAT Merupakan persenyawaan dengan ion (CO3)2-, dan disebut “karbonat”, umpamanya persenyawaan dengan Ca dinamakan “kalsium karbonat”, CaCO3 dikenal sebagai mineral “kalsit”. Mineral ini merupakan susunan utama yang membentuk batuan sedimen. Karbonat terbentuk pada lingkungan laut oleh endapan bangkai plankton. Carbonat juga terbentuk pada daerah evaporitic dan pada daerah karst yang membentuk gua (caves), stalaktit, dan stalagmite. Dalam kelas carbonat ini juga termasuk nitrat (NO3) dan juga Borat (BO3). Beberapa contoh mineral yang termasuk kedalam kelas carbonat ini adalah dolomite (CaMg(CO3)2, calcite (CaCO3), dan magnesite (MgCO3). Dan contoh mineral nitrat dan borat adalah niter (NaNO3) dan borak (Na2B4O5(OH)4.8H2O).



6. KELOMPOK SULFAT Sulfat terdiri dari anion sulfat (SO42-). Mineral sulfat adalah kombinasi logam dengan anion sufat tersebut. Pembentukan mineral sulfat biasanya terjadi pada daerah evaporitik (penguapan) yang tinggi kadar airnya, kemudian perlahan-



3



lahan menguap sehingga formasi sulfat dan halida berinteraksi. Pada kelas sulfat termasuk juga mineral-mineral molibdat, kromat, dan tungstat. Dan sama seperti sulfat, mineral-mineral tersebut juga terbentuk dari kombinasi logam dengan anionanionnya masing-masing. Contoh-contoh mineral yang termasuk kedalam kelas ini adalah barite (barium sulfate), celestite (strontium sulfate), anhydrite (calcium sulfate), angelsit dan gypsum (hydrated calcium sulfate). Juga termasuk didalamnya mineral chromate, molybdate, selenate, sulfite, tellurate serta mineral tungstate.



7. KELOMPOK PHOSPHAT Kelompok ini dicirikan oleh adanya gugus PO43-, dan pada umumnya memiliki kilap kaca atau lemak, contoh mineral yaitu:Apatit (Ca,Sr, Pb,Na,K)5 (PO4)3(F,Cl,OH),Vanadine Pb5Cl(PO4)3,dan Turquoise CuAl6(PO4)4(OH)8 . 5H2O.



8.KELOMPOK SILIKAT Silicat merupakan 25% dari mineral yang dikenal dan 40% dari mineral yang dikenali. Hampir 90 % mineral pembentuk batuan adalah dari kelompok ini, yang merupakan persenyawaan antara silikon dan oksigen dengan beberapa unsur metal. Karena jumlahnya yang besar, maka hampir 90 % dari berat kerak-Bumi terdiri dari mineral silikat, dan hampir 100 % dari mantel Bumi (sampai kedalaman 2900 Km dari kerak Bumi). Silikat merupakan bagian utama yang membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun batuan malihan (metamorf). Silikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok ferromagnesium dan non-ferromagnesium. 1. Quartz (SiO2) 2. Feldspar Alkali (KAlSi3O8) 3. Feldspar Plagioklas ((Ca,Na)AlSi3O8) 4. Mica Muscovit (K2Al4(Si6Al2O20)(OH,F)2)



4



5. Mica Biotit (K2(Mg,Fe)6Si3O10(OH)2) 6. Amphibol Horblende ((Na,Ca)2(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)8O22(OH)) 7. Piroksin ((Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)Si2O6) 8. Olivin ((Mg,Fe)2SiO4) Nomor 1 sampai 4 adalah mineral non-ferromagnesium dan 5 hingga 8 adalah mineral ferromagnesium. Klasifikasi Mineral Mineral diklasifikasikan berdasarkan sifat fisik dan komposisi kimia. Sifat fisik mineral, sifat-sifat kimianya, mineral menurut BERZELIUS, dapat digolongkan menjadi 8, yaitu : I. Native Elements II. Sulfides dan Sulfosalts III. Halides IV. Oxides dan Hydroides V. Carbonates, Nitrates dan Borates VI. Sulfates, Chromates, Molybdates dan Tungstates VII. Phospates, Arsenates dan Vanadates VIII. Silicates



I. NATIVE ELEMENTS Adalah unsur-unsur bebas, bukan merupakan unsur-unsur gabungan. Digolongkan menjadi 3 kelompok : 1. Logam/Metal, mineral-mineral yang tergolong dalam kelompok ini adalah : Cooper (Cu),Gold (Au),Silver (Ag),Platinum (Pt),Nicel-Iron (Ni-Fe),Mercury (Mg). 5



Unsur-unsur bersifat sangat padat, lunak, dapat ditempa. Perawakannya (yang umum ditemui) berbentuk masif-dendritik; bidang belahan yang jelas jarang ditemui; merupakan penghantar listrik yang baik. 2.Semi Logam, mineral-mineral yang tergolong dalam kelompok ini adalah : Arsenic (As), Antimony (Sb), Bismuth (Bi). Merupakan penghantar listrik yang kurang baik; biasanya terdapat pada massa nodular. 3.Non Logam, mineral-mineral yang tergolong dalam kelompok ini adalah : Sulfur (S), dan Carbon (C), Diamond (C), Graphite (C) Tidak dapat menghantarkan arus listrik; berwarna transparant (jernih dan jelas) hingga transculent (tembus cahaya) dan cenderung mempunyai nidang belahan kristal yang jelas.



II. SULFIDES DAN SULFOSALTS Sulfides,



adalah



persenyawaan



kimiawi



dimana



unsur



Sulfur



(S)



bergabung/bersenyawa dengan unsur-unsur logam dan semi logam. Sulfides dibagi menjadi 2 kelompok : 1. Tellurides jika Tellurium menggantikan unsur Sulfur (S) Contohnya; Sylvanite (AuAgTe4) 2.Arsenides jika Arsenic menggantikan unsur Sulfur (S) Contohnya; Nickeline (NiAs), Smaltite [(Co,Ni)Ass], Chloanthite [(Ni,Co)As2] Sifat-sifat dari sulfides, Tellurides dan Arsenides tidak tetap/dapat berubahubah, mempunyai kilap Logam, lunak dan padat [seperti Galena (PbS), Molybdenite (MoS2)] dan beberapa Sulfides bersifat non-logam [seperti Realgar (AsS), Orpiment (As2S2)] dan sebagian lagi secara relatif bersifat keras [seperti Marcasite (FeS2), Cobaltite (CoAsS)].



6



Golongan sulfides merupakan bijih-bijih yang sangat penting dari Lead, Zinc, Iron dan Copper; sulfides terbentuk dalam lapisan-lapisan hydrothermal di bawah permukaan air/di dalam tanah sehingga dengan mudah mineral-mineral dapat dioksidasi oleh sulfates. Sulfosalts, adalah persenyawaan kimia dimana unsur-unsur logam bersenyawa dengan unsur-unsur sulfur dan semi logam (seperti Antimony dan Arsenic). Sifat dari sulfosalts mirip dengan sulfides. Mineral-mineral yang termasuk golongan Sulfosalts, antara lain Enargite (Cu3AsS4),



Pyrargyrite



(Ag3SbS3),



Proustite



(Ag3AsS3),



Polybasite



(AgICr)16Sb2S11, Bournonite (PbCuSbS3), dll.



III. HALIDES Adalah persenyawaan kimiawi dimana unsur-unsur logam bersenyawa dengan unsur-unsur Halogen (Chlorine, Bromine, Flourine dan Iodine). Umumnya ditemui dalam sejumlah Lingkungan Geologi. Beberapa diantaranya ditemui dalam sequen evaporite, seperti Halite (NaCl), hal ini merupakan alterasi dari Lapisanlapisan batuan sedimen yang mengandung evaporite seperti Gypsum, Halite dan Batuan Potash (batuan berkalium-Karbonat) dalam sebuah sequen yang sempurna antara lapisan dengan batuan-batuan seperti Marl dan Limestone. Halides yang lainnya seperti Flourite terbentuk lapisan-lapisan hidrothermal. Golongan Halides bersifat sangat lunak (Kekerasannya antara 2 – 4,5), mempunyai sumbu simetri kristal yang berbentuk kubik, Berat Jenis cenderung rendah. Contoh mineralmineral golongan Halides antara lain Sylvite (KCl), Cryolite (Na3AlF6), Atacamite [Cu2ClC(OH)5].



IV. OXIDES DAN HYDROXIDES 1. Oxides Oxides tersusun oleh unsur-unsur yang bersenyawa dengan oksigen. Contoh utama yang umum adalah Iron Oxide Hematite, dimana Iron bersenyawa dengan Oksigen. Sifat dari golongan Oxides tidak tetap/dapat beruba-ubah; Terbentuk/ditemui pada banyak Lingkungan Geologi dan pada tipe batuan yang bermacam-macam.



7



Contoh-contoh mineral golongan oxides antara lain : - Merupakan bijih-bijih logam yang penting seperti Hematite (Fe2O3), Magnetite (Fe2+Fe23+O4), Cassiterite (SnO2), Chromite (Fe2+Cr2O4). - Mempunyai keanekaragaman sebagai batu Perhiasan seperti Corondum (Al2O3), Ruby dan Sapphire (Al2O3), Spinel (MgAl2O4), dll. 2. Hydroxides Adalah persenyawaan antara unsur-unsur logam dengan air dan hydroksil (OH); dapat ditegaskan bahwa Hydroxides dapat terbentuk melalui reaksi kimia antara oksida dan air; sehingga biasanya mempunyai kekerasan mineral yang rendah/lunak (2 - 2,5) Contoh-contoh mineral golongan Hydroxides antara lain Gibbsite [Al(OH)2], Brucite [Mg(OH)2], Stibiconite [Sb+3Sb+5(OH)].



V. CARBONATES, NITRATES DAN BORATES 1.Carbonates Adalah persenyawaan kimia dimana satu atau lebih unsur-unsur logam atau semilogam bersenyawa dengan Carbonate radical (CO3)-2. Calcite (CaCO3) adalah Carbonate yang umum, terbentuk ketika Calcium bersenyawa dengan Carbonate radical. Terbentuk pula mineral-mineral khusus dalam golongan Carbonates, hal ini berlaku dengan adanya pergantian kedudukan unsur Calcium dalam komposisi kimianya, mineral-mineral tersebut antara lain : - Witherite jika Barium menggantikan unsur Calcium - Rhodochrosite jika Magnesium menggantikan komposisi/kedudukan Calcium Carbonates biasanya terbentuk dengan bentuk kristal Rhombohedral yan berkembang dengan baik. Sifat dari golongan Carbonates antara lain cenderung



8



larut dengan mudah dalam larutan asam hydrochloric, dapat juga tidak berwarna atau dapat juga berwarna tajam/hidup. 2. Nitrates Adalah persenyawaan kimia dimana satu atau lebih unsur-unsur logam atau semilogam bersenyawa dengan Nitrate radical (NO2)-1. Contoh mineralnya Nitratine (NaNO3). Terjadi pada daerah yang kering/gersang sebagai endapan yang berkembang pada permukaan, berasosiasi dengan Gypsum, Nitratine seringkali terdapat menutupi daerah yang luas pada tanah. Sifat golongan Nitrates/Nitratine : mudah larut dalam air, bila diletakkan pada nyala api dapat dengan mudah melebur, mempunyai bentuk kristal rhombohedral, umumnya kebanyakan berbentuk massive atau granular 3. Borates Adalah persenyawaan kimia antara unsur logam bersenyawa dengan Borate radical (BO3)-3.Terjadi/terdapat pada endapan-endapan evaporite dan lapisanlapisan mineral. Contoh mineralnya antara lain Borax (Na2B4O5(OH)4.8H2O), Colemanite (Ca2B6O11.5H2O), Kernite (Na2B4O6(OH)2.3H2O).



VI. SULFATES, CHROMATES, MOLYBDATES DAN TUNGSTATES 1. Sulfates Adalah persenyawaan kimia dimana satu atau lebih unsur-unsur logam bersenyawa dengan Sulfates radical (SO4)-2. Gypsum adalah sulfates yang paling banyak terdapar dalam golongan ini yang terjadi pada endapan-endapan evaporite, sedangkan Barite khusus terjadi pada lapisan-lapisan hidrotermal. Sifat dari golongan sulfates antara lain lunak, berwarna terang/muda dan cenderung mempunyai Berat Jenis yang rendah/ringan. Contoh mineral-mineral yang termasuk golongan Sulfates antara lain Gypsum (CaSO4.2H2O), Celestine (SrSO4), Anhydrite (CaSO4), Barite (BaSO4). 2. Chromates



9



Adalah persenyawaan kimia antara unsur-unsur logam bersenyawa dengan Chromates radical (CrO4)-2. Golongan Chromates terdapat dalam jumlah yang sedikit dan cenderung jarang ditemui, contoh mineralnya Crocoite (PbCrO4) mempunyai warna yang cemerlang/terang, berwarna orange atau orange kemerahan. Terbentuk pada zona oxidasi dari lapisan-lapisan dan endapan-endapan yang mengandung Chromium dan Lead/Timah.



3. Molybdates Adalah persenyawaan kimia antara unsur-unsur logam dengan Molybdates radical (MoO4)-2. Merupakan mineral-mineral yang padat, rapuh, berwarna cemerlang/hidup, misalnya mineral Wulfenite (PbMoO4). Sifat dari golongan Molybdates : mudah melebur, dapat larut dalam asam hydrochloric, bila dalam kondisi panas, berwarna cemerlang mulai dari orange, kuning atau coklat keabuabuan. 4. Tungstates Adalah persenyawaan kimia antara unsur-unsur logam dengan Tungstate radical (WO4)-2. Merupakan mineral-mineral yang padat, rapuh, berwarna cemerlang. Contoh mineral-mineral dalam golongan Tungstates antara lain Wolframite (Fe+2WO4Mn+2WO4), Scheelite (CaWO4).



VII. PHOSPATES, ARSENATES DAN VANADATES 1. Phospates Adalah persenyawaan kimia antara unsur-unsur logam dengan Phospate radical (PO4)-8. Ribuan species dari golongan ini dapat dikenali, namun keberadaannya tidaklah berlimpah. Beberapa Phospates, seperti Arsenic merupakan mineral yang utama, tetapi kebanyakan anggota-anggotanya secara



10



keseluruhan membentuk kelompok-kelompok dari oksidasi sulfides. Sifat dari golongan ini : berubah-ubah, tetapi umumnya cenderung lunak, rapuh, sangat berwarna dan kristalisasinya baik, kekerasan berkisar antara 1,5 – 5 dan 6. Mineralmineral radioaktif termasuk dalam golongan Phospates seperti : Torbenite [Cu(UO2)2(PO4)2.8-12H2O], Autunite [Ca(UO2)2(PO4)2.10-12H2O], Lazulite [(Mg,Fe)Al2(PO4)2(OH)2], Turquoise [CuAl6(PO4)4(OH)8.4H2O. Contoh mineral-mineral lain dalam golongan Phospates adalah Vivianite [Fe+2(PO4)2.8H2O],



Wavellite



[Al3(PO4)2(OH,F)3.5H2O],



Apatite



[Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)]. 2. Arsenates Adalah persenyawaan kimia antara unsur-unsur logam dengan Arsenate radical (AsO4)-8. Kebanyakan Arsenates sangat dicari oleh para kolektor mineral khususnya yang terkristalisasi dengan baik dan mempunyai species warna yang cemerlang seperti Mimetite [Pb5(AsO4)3Cl] (berwarna kuning), Adamite [Zn2AsO4(OH)] (kuning), Erythrite [CO3(AsO4)2.8H2O] (ungu tua – pink). Golongan arsenates cenderung mempunyai Berat Jenis antara 3 – 5, kecuali Mimetite yang mempunyai B.J. 7 – 7,3. karena mengandung Lead/Timah serta mempunyai kekerasan yang rendah (lunak antara 1,5 - 4,5). 3. Vanadates Adalah persenyawaan kimia antara unsur-unsur logam dengan Vanadate radical (VO4)-3/(VO4)-1. Sifat dari golongan ini : cenderung lunak, rapuh, berwarna cemerlang seperti yang terlihat pada mineral Vanadinite [Pb5(VO4)3Cl], merupakan mineral terbaik yang dikenal pada kelompok Vanadates, dimana terbentuk kristal-kristal hexagonal merah – orange. Mempunyai kekerasan berkisar antara 2 – 3,5. Contoh mineral lainnya seperti : Descloizite [PbZn(VO4)(OH)], Carnotite [K2(UO2)2V2O8.3H2O].



11



VIII. SILICATES Adalah persenyawaan kimia antara unsur-unsur logam dengan salah satu dari Si – O tetrahedra (SiO4)-4 tunggal atau berantai. Silicates adalah golongan mineral yang paling besar dan sangat berlimpah-limpah keberadaannya, dalam hal ini silicat adalah unsur pokok penyusun batuan beku dan batuan metamorf. Mineral-mineral silicates cenderung bersifat : keras, berwarna transparant (jernih dan tembus cahaya) hingga translucent (tembus cahaya) dan mempunyai Berat Jenis rata-rata sama. Pada umumnya dalam semua struktur silicat, silicon berada diantara 4 atom oksigen (kecuali yang terbentuk pada tekanan yang ekstrim). Dari strukturnya (sudut bangunnya) siliact dibagi menjadi 6 kelas, yaitu : 1. Nesosilicate - Mempunyai (SiO4)-4 tetrahedra yang benar-benar terpisah (tetra hedra silikonoksigen benar-benar terpisah), komposisi berupa SiO4. - Mineral khasnya Forsterit (Mg2SiO4), mineral lainnya seperti : Olivine [(Mg,Fe)2SiO4], Zircon (ZrSiO4), Sillimanite (Al2SiO5). 2. Sorosilicate - Mempunyai 2 tetrahedra yang dihubungkan oleh 1 atom oksigen yang merupakan milik bersama (dipakai bersama-sama), komposisi berupa Si2O7. - Mineral khasnya Akermonite (Ca2MgSi2O7), mineral lainnya seperti : Heminorphite [Zn4Si2O7(OH)2.H2O], Zoisite [Ca2Al3(Si3O12)OH] 3. Cyclocilicate - Mempunyai tetrahedra yang saling berhubungkan membentuk struktur lingkaran tertutup dengan komposisi berupa SinO3n.



12



- Bila mempunyai lingkaran 3 tetrahedra, misalnya mineral Benitoite (BaTiSi3O9), Bila mempunyai 6 mineral 3 tetrahedra, mineral Beryl (Be3Al2Si6O18). Mineral



lainnya



seperti



Cordierite



[Mg2Al4Si5O18],



Ferroxinite



[Ca2FeAl2Bsi4O15(OH)], Manganaxinite [Ca2MnAl2BSi4O15(OH)]. 4.Inosilicate -Mempunyai tetrahedra yang saling berhubungkan membentuk struktur rantai tunggal/ganda dan saling terikat oleh unsur logam. -Rantai Tunggal mempunyai komposisi Si : O = 1 : 3, misalnya terlihat pada mineral-mineral Piroksin Group seperti Diopside (CaMgSi2O6), Hornblende [CaFeSi2O6], Jadeite [Na(Al,Fe+3)Si2O6]. -Rantai Ganda, dimana 2 rantai tunggal paralel yang posisi tetrahedranya berselangseling/terikat menyilang dengan perbandigan komposisi Si : O = 4 : 11 dicirikan oleh mineral-mineral Amphibole group [(Ca,Na)(Mg,Fe)]Silicat-OH, seperti Tremolite



[Ca2Mg5Si8O22(OH)2,



Actinolite



[Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2],



Hornblende [(Na,K,Ca)3(Mg,Mn)5Si8O22(OH)2]. Mineral lainnya seperti Wollastonite [CaSiO3], Rhodonite [(Mn, Fe, Mg)SiO3], Neptunite [Na2Kli(Fe,Mn)2Ti2Si8O24]. 5. Phylosilicate - Mempunyai lapisan yang terbentuk oleh pemakaian secara bersama-sama oleh 3 ion oksigen dari tiap-tiap tetrahedra yang berbatasan disekitarnya sehingga membentuk lapisan datar yang luas dengan perbandingan komposisi Si : O = 2 : 5. - Dicirikan dengan kelompok mineral Mica [K(Mg,Fe)Al-Silicat OH, seperti Muscovite [KAl2(AlSi3)O10(OH)2], Biotite [K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2], Phlogophite[K(Mg,Fe)3(Al,Si)3O10(F,OH)2],Lepidolite[K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F ,OH)2]. Mineral lainnya seperti Vermicullite [(Mg,Fe,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2.4H2O], Kaolinite [Al2Si2O5(OH)4], Serpentinite [(Mg,Fe)3Si2O5(OH)4] 6.Tectosilicate



13



- Mempunyai kerangka silicate yang mana setiap atom tetrahedra silicon/SiO4 memakai bersama-sama semua (ke-empat) pojok-pojoknya dengan atom tetrahedra silicon lainnya yang berdekatan sehingga membentuk jaringan 3 dimensi dengan perbandingan komposisi Si : O = 1 : 2. -



Dicirikan dengan beberapa bentuk silica seperti Kwarsa (SiO2), Tridimite



(SiO2), Kristobalite (SiO2)



mempunyai susunan 3 dimensi tersebut.



Mineral khas lainnya seperti Feldspar group : Orthoclase (KAlSi3O8), Sanidine (KAlSi3O8), Microcline (KAl2Si3O8), Albite (NaAlSi3O8), Oligoclase [(Na,Ca)AlSi3O8] *http://s19nature.blogspot.com/2010/10/klasifikasi-mineral.html.



ANALISIS KIMIA MINERAL MINERALOGI Mineralogi adalah studi kimia , struktur kristal , dan fisik (termasuk optik sifat) dari mineral . Studi khusus dalam mineralogi meliputi proses asal mineral dan pembentukan, klasifikasi mineral, distribusi geografis mineral, serta pemanfaatan mineral. Secara historis, mineralogi itu sangat prihatin dengan taksonomi dari batuan mineral pembentuk, untuk tujuan ini, mineralogi Internasional Asosiasi adalah organisasi yang anggotanya mewakili mineralogists di setiap negara. Kegiatannya meliputi mengelola penamaan mineral (melalui Komisi Mineral Baru dan Nama Mineral), lokasi mineral yang dikenal, dll Sebagai tahun 2004 ada lebih dari 4.000 spesies mineral diakui oleh IDI. Dari jumlah tersebut, 150 mungkin bisa disebut "umum," yang lain 50 "sesekali," dan sisanya adalah "langka" menjadi "sangat langka." Baru-baru ini, didorong oleh kemajuan dalam teknik eksperimental (seperti difraksi neutron ) dan daya komputasi yang tersedia, yang terakhir yang telah memungkinkan sangat akurat skala atom simulasi perilaku kristal, ilmu



14



pengetahuan telah bercabang untuk mempertimbangkan masalah yang lebih umum di bidang kimia anorganik dan fisika zat padat . Itu, bagaimanapun, tetap fokus pada struktur kristal biasa ditemui dalam batuan pembentuk mineral (seperti perovskites , mineral lempung dan kerangka silikat ). Secara khusus, lapangan telah membuat kemajuan besar dalam memahami hubungan antara struktur atom-skala mineral dan fungsi mereka, di alam, contoh yang menonjol akan pengukuran yang akurat dan prediksi sifat elastis dari mineral, yang telah menyebabkan baru wawasan seismologi perilaku batuan dan kedalaman terkait diskontinuitas dalam seismogram dari mantel bumi . Untuk tujuan ini, dalam fokus mereka pada hubungan antara atom-skala fenomena dan sifat makroskopik, ilmu mineral (seperti yang sekarang umum dikenal) tampilan mungkin lebih dari sebuah tumpang tindih dengan ilmu material daripada disiplin lain. 1. Kimia mineral 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 atomatom 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



15



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 1. Hukum komposisi tetap (The Law of Constant Composition) oleh Proust (1799): Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap senyawa adalah tetap" 2. 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.



Teknik analisis mineral secara kimia Analisis kimia mineral (dan batuan) diperoleh dari beberapa macam teknik analisis. Sebelum tahun 1947 analisis kuantitatif mineral diperoleh dengan teknik analisis "basah", yang mana mineral dilarutkan dalam larutan tertentu. Penentuan unsur-unsur dalam larutan biasanya dipakai satu atau lebih teknik-teknik berikut: (1) ukur warna (colorimetry), (2) analisis volumetri (titrimetri) dan (3) analisis gravimetri. Analisis kimia basah Cara ini biasanya dilakukan di laboratorium kimia. Setelah sampel digerus menjadi bubuk, langkah pertama yang dilakukan adalah menguraikan sam-pel. Biasanya pada tahap ini digunakan satu dari beberapa larutan asam, seperti asam klorida (HCl), asam sulfat (H2SO4), atau asam fluorida (HF), atau campuran dari larutan asam tersebut. Jika sampel sudah dalam bentuk laru-tan, langkah selanjutnya adalah colorimetry, volumetri atau gravimetri untuk menentukan unsur-



16



unsur yang diinginkan. Kisaran konsentrasi unsur-unsur berdasarkan teknik analisis ini adalah Keuntungan menggunakan cara basah adalah reaksi dapat terjadi dengan cepat dan relatif mudah untuk dikerjakan.



Analisis serapan atom (AAS) AAS (atomic absorption spectroscopy) ini dapat dimasukkan dalam analisis kimia cara basah karena sampel asli yang akan dianalisis secara sempurna terlarutkan dalam suatu larutan sebelum dilakukan analisis. Cara ini didasarkan atas pengamatan panjang gelombang yang dipancarkan suatu unsur atau ser-apan suatu panjang gelombang oleh suatu unsur. Dalam perkembangan-nya yang terakhir alat ini dilengkapi oleh inductively coupled plasma (ICP) dan metode ICP-mass spectrometric (ICP-MS). Sumber energi yang digunakan pada teknik ini adalah lampu katoda den-gan energi berkisar antara cahaya tampak sampai ultraviolet dari spectrum elektromagnetik. Sampel dalam bentuk larutan dipanas-kan, dengan angga-pan atom-atom akan bebas dari ikatan kimianya. Pada sampel panas dilewatkan sinar katoda, akan terjadi penyerapan energi yang akan terekam dalam spektrometer.



Analisis Luoresen sinar X (XRF) Analisis ini juga dikenal dengan spektrograf emisi sinar X, yang banyak digu-nakan untuk laboratorium penelitian yang mempelajari kimia substansi anorganik. Di samping untuk laboratorium penelitian analisis ini juga digunakan untuk keperluan industri, seperti: industri tambang (untuk kontrol kualitas hasil yang akan dipasarkan), industri kaca dan keramik, pabrik logam dan bahan baku logam, dan dalam perlindungan lingkungan dan pengawasan pu-lusi. Pada analisis ini sampel digerus menjadi bubuk dan ditekan dalam ben-tuk pelet bundar. Pelet ini nantinya akan ditembak dengan sinar X. Spektrum emisi sinar X yang dihasilkan merupakan ciri-ciri tiap-tiap unsur yang terkan-dung dalam sampel. Analisis ini dapat digunakan untuk penentuan sebagian besar unsur, dan juga sangat sensitif untuk



17



penentuan secara tepat beberapa unsur jejak (seperti Y, Zr, Sr, Rb dalam kisaran ppm).



Electron probe microanalysis Metode ini didasarkan atas prinsip yang sama dengan analisis Luoresen sinar X, kecuali energi yang dipakai bukan tabung sinar X tetap digantikan oleh sinar elektron. Disebut mikroanalisis karena dapat menganalisis baik kuali-tatif maupun kuantitatif material dalam jumlah yang sangat sedikit. Sampel yang dianalisis biasanya berbentuk sayatan yang sudah dikilapkan (polished section atau polished thin section) dari suatu mineral, batuan atau material padat yang lain. Volume minimum yang dapat dianalisis dengan metode ini sekitar 10 sampai 20µm3, yang dalam satuan berat sekitar 10-11 gram (untuk material silikat). Analisis spektrograif optis Spektrograif emisi optik didasarkan pada kenyataan bahwa atom suatu unsur dapat menghasilkan energi. Ketika energi ini terdispersi, dengan menggunakan prisma dapat direkam sebagai suatu spektrum. Jumlah garis dan inten-sitas garis dalam spektrum yang terekam ditentukan oleh konjgurasi atom. Analisis kuantitatif dengan teknik ini memerlukan pengukuran terhadap ke-tajaman dari garis-garis spektral yang terekam dalam fotograf. Atomic Absorption Spectrometer







Metode analisis yang didasarkan pada proses penyerapan energi radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar.



18







Analisa kuantitatif, pemakaian luas, spesifik, relatif murah, waktu analisa cepat.







Aplikasi: water treatment, analisa limbah pabrik, AMDK, mineral, pupuk dll. Sampel berbentuk larutan, jika berbentuk padat harus dilarutkan terlebih dahulu.







Analisa logam UPT BPML saat ini : Mn, Cu, Si, Al,Zn, Ni, Cr, Pb, Fe, Ti, Co, Cd, Na, Ca, mg, Pb, K



Optical Emission Spectrometer-Spectromaxx







Digunakan untuk analisa logam, proses kontrol, pengecoran logam (besi, aluminium, tembaga).







Jenis logam yang dapat dianalisa: Iron base ( Low alloy steel, cast iron, stainless Steel, manganese steel) Copper base(bronze, Brass, high purity copper) Aluminium base( Low alloy aluminium dll).



PRINSIP KERJA 



Prinsip –> mengukur intensitas dari energi/ radiasi yang dipancarkan dalam bentuk sinar oleh atom-atom yang mengalami perubahan tingkat energi elektron (eksitasi, de-eksitasi).







Atom-atom tereksitasi dihasilkan dari proses pembakaran lokal pada permukaan bahan.



19







Pembakaran lokal mengakibatkan molekul-molekul senyawa menguap dan terurai menjadi atom-atom unsur yang bersangkutan.







Pada keadaan ini, terjadi eksitasi elektron dari tingkat energi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Kemudian sambil kembali ke keadaan dasar elektron akan mengemisikan energi melalui pancaran sinar.



XRF-Portable



Teknik analisis unsur yang membentuk suatu material dengan dasar interaksi sinar-x dengan material analit. 



Digunakan untuk analisa batuan dan mineral.







Tipe standar dengan mode: mining, soil dan alloy.







Aplikasi survey di lapangan



Sumber: http://apikimia.blogspot.co.id/2012/06/mineralogi-dan-kristalografi.html http://bptm.lipi.go.id/index.php/fasilitas/lab-analisa-kimia/



20