Kristal [PDF]

Citation preview

KRISTALOGRAFI Hk STENO Pernyataan bahwa sudut antara dua wajah yang sesuai pada kristal dari spesies kimia atau mineral padat adalah konstan, dan merupakan ciri khas dari spesies; sudut ini diukur antara garis yang ditarik tegak lurus dengan wajah masing-masing. hukum ini, juga disebut hukum keteguhan sudut antarmuka, berlaku untuk setiap dua kristal, terlepas dari ukuran, lokalitas kejadian, atau apakah mereka ...



KEDUDUKAN BIDANG KRISTAL DALAM SISTEM SUMBU (SALIB SUMBU)



KOEFFISIEN WEISS (KW) Bidang kristal dinyatakan dalam satuan panjang segmen/sisi pada sistem sumbu (sumbu a-b-c-d)



INDEKS MILLER (IM) Satuang panjang segmen/sisi pada sistem sumbu (sumbu a-b-c-d) dinyatakan sebagai pembagi (satu per panjang segmen)



INDEKS RASIONAL Perbandingan setiap unit perpotongan bidang kristal dgn salib sumbu harus merupakan angka-angka rasional, yaitu bilangan bulat sederhana



STRUKTUR DALAM KRISTAL Kristal Sistem & kristal kisi    



Berdasarkan geometri. Ada 7 sistem kristal (cubic, hexagonal,rhomboidal, orthorhombic, monoclinic, triclinic). Kisi kristal dianggap sebagai titik imajiner yang bertindak sebagai bingkai yang menghasilkan kristal. Setiap titik mungkin memiliki lingkungan mirip dengan poin lain yang mengacu pada partikel. Sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut into14 kisi kristal (Bravias Lattices).



DEFINISI • CRYSTAL: Sebagian homogen dari bahan kristal terdiri dari pola yang teratur dari struktur unit (ion, atom atau molekul) terikat oleh permukaan pesawat membuat sudut yang pasti dengan eache lainnya, memberikan bentuk geometris biasa. • CRYSTAL kisi: Pola teratur poin yang menggambarkan susunan 3D partikel (ion, atom atau molekul) dalam struktur kristal. • UNIT CELL : Parallelopiped terdiri dari titik kisi terhubung yang menghasilkan kristal ketika diulang dalam 3D.



• COORDINATION NUMBER : Jumlah atom terdekat atau ion malah dibebankan mengelilingi ion pusat atau atom. SATUAN SEL (UNIT CELL) Bravais (1848) membaginya dalam 14 satuan => “Satuan Sel Bravais”



KRISTAL atau HABLUR adalah suatu benda padat homogen berbentuk polihedral teratur, dibatasi oleh bidang permukaan yang licin, rata yang merupakan ekspresi bangun atau struktur dalamnya. UNSUR SIMETRI KRISTALOGRAFI 



ZONA : satu set bidang-bidang hablur yang terletak sedemikian rupa sehingga garis-garis potongnya saling sejajar satu sama lain. SUMBU ZONA suatu garis yang letaknya sejajar dengan garis potong dari bidang-bidangyang terletak dalam satu zona







Suatu hablur dikatakan memiliki PUSAT SIMETRI (i) jika garis yang ditarik dari setiap titik di permukaan hablur selalu melewati pusat hablur dan menghasilkan titik-titik yang berlawanan arah dengan jarak yang sama dari pusat hablur







BIDANG SIMETRI atau CERMIN bidang imajiner atau khayal yang memisahkan dua bidang yang mempunyai bentuk muka yang sama dalam ukuran dan bentuknya pada arah yang berlawanan serta terletak tepat di antara kedua bidang tersebut.







SUMBU SIMETRI / SUMBU LIPAT (n) adalah garis imajiner, dimana hablur dapat berotasi serta menunjukan berapa banyak kenampakan bidang hablur yang sama dan sebangun serta benar-benar berimpit. Besar sudut sumbu lipat (n) = 360/n, dengan nilai n: 1, 2, 3, 4, dan 6



ISOSTRUCTURAL ISOMORFISME Senyawa dengan  struktur sama / identik  dimensi unit sel berbeda  properti / sifat-sifat berbeda ISOSTRUCTURAL UO2 (Uraninite) 4 U4+ di sekeliling Oksigen 8 O2- di sekeliling Uranium CaF2 (Fluorite) 4 Ca2+ di sekeliling Fluor 8 F- di sekeliling Kalsium ISOMORFISME SENYAWA DENGAN STRUKTUR SAMA/IDENTIK  pusat atom penyusunnya menempati posisi geometri yang identik meskipun ukuran atom, atau dimensi struktur keseluruhan berbeda. ISO-STRUCTURAL GROUP Sekelompok mineral terkait satu sama lain oleh struktur analog; umumnya memiliki anion umum dan sering menampilkan substitusi ionik yang luas: kelompok barit dari Sulfat,Kelompok kalsit dari Carbonate,Kelompok aragonit dari Carbonate ISOMORFISME Bentuk/struktur sama, komposisi berbeda



POLIMORFISME Kemampuan suatu individu kristal / mineral untuk mengkristal dalam lebih dari satu bentuk /struktur yang berbeda (sbg respons thd perubahan P, T).  bisa terbentuk karena peningkatan tekanan ; dan menyebabkan: peningkatan densitas (D) atau specific gravity (G) pengurangan volume molar Komposisi kimia yg sama bisa mempunyai struktur berbeda, karena mempunyai Energi Struktur Dalam/Internal (E) yg lbh besar drp yang lain. E mrp fungsi suhu dan/atau tekanan.Bila suhu meningkat ; maka E meningkat . sebagai fungsi peningkatan frekuensi vibrasi/getaran/aktivitas atom.



MEKANISME PEMBENTUKANNYA : 







RECONSTRUCTIVE POLYMORPHISM => Terjadi pemutusan ikatan atom yang ada, dan mereorganisasi dalam kondisi yang baru, bersifat non-reversible. Umumnya berkaitan dengan penambahan tekanan. DISPLACIVE POLYMORPHISM => Terjadi dengan energi kecil, tanpa atau minim adanya pemutusan ikatan atom, perubahan hanya berupa perpindahan/pergeseran posisi ion, sedikit modifikasi pada sudut ikatan. Perubahan bersifat spontan dan reversible, umumnya berkaitan dengan penurunan tekanan. Perpindahan/pergeseran posisi ion, dan modifikasi pada sudut ikatan membuat sistem kristal pada P>> lebih simetri drp sistem kristal pada P Kondisi sistem kristal teratur terjadi pada temperatur 00K (-273,150C). Penambahan temperatur, terutama medekati titik lebur akan membuat pergeseran posisi ion menjadi tidak teratur, umum terjadi pd metal alloy.



POLYTYPISM Suatu polimorfisme yg terbentuk karena penumpukan dua atau lebih polimorf membentuk lapisan atau lembaran 2D/3D. Contohnya: SiC, ZnS, mika, silikat berlembar dlm sfalerit (ZnS), atom S dlm konfigurasi cubic closest packing, sedangkan dlm polimorf wurtzite (ZnS), atom S dlm hexagonal closest packed. (a)Penumpukan kristal bisa ke 6 arah di sepanjang sumbu-c. (b) Tumpukan normal, politypistm monoklin (c) Tumpukan Polytypist ortorombik (d) Tumpukan Polytypist trigonal



Bentuk/struktur mineral yang tetap teramati meskipun komposisi berbeda / tergantikan : 











Substitusi => Perubahan berangsur thd material asal oleh material lain, yg berkaitan dgn simultaneous replacement tanpa melibatkan reaksi kimia antara keduanya. Contohnya:  substitusi silika thd serat kayu menjadi petrifed wood  substitusi SiO2 terhadap Fluorite (CaF2) Encrusting (Pengerakan) => Pengendapan kerak suatu mineral terhadap (melingkupi) kerak mineral lain Contohnya:  kuarsa melingkupi kristal kubus fluorite. Pada akhirnya komposisi fluorite akan habis terbawa oleh larutan, tetapi jejak keraknya akan teramati pada cebakan kuarsanya. Alterasi => Perombakan sebagian saja komposisi awal suatu kristal/mineral: dpt berupa penggantian sebagian komposisi awal atau penambahan sebagian oleh komposisi baru. Contohnya:  CaSO4 (anhidrit) menjadi CaSO4.2H2O (gibsum)  PbS (galena) menjadi PbSO4 (anglesit)



METAMICT Mineral yang asalnya terbentuk sebagai solid crystal, kemudian terganggu/terusakkan oleh suatu proses (radioaktif) MINERALOID Non-crystalline minerals Terbentuk pada P dan T rendah, umumnya berkaitan dengan pelapukan dengan meng-absorp berbagai ion sehingga seringkali komposisi kimianya menjadi sangat beragam :  Limonite FeO.OH.nH2O  Allophane (hydrous aluminium silicate)



PERTUMBUHAN KRISTAL PARALEL KONSENTRIS “HOPPER CRYSTAL” KEMBARAN (Twin Crystals) = Kembar Primer : di awal pengkristalan = Kembar Sekunder : akibat deformasi / tekanan pada magma yang dalam tahap mengkristal PERTUMBUHAN KRISTAL = Kembar Kontak = Kembar Rotasi = Kembar Paralel/Refleksi = Kembar Kompleks = Kembar Interpenetrasi PERTUMBUHAN PARALEL



PERTUMBUHAN EPITAKSIS overgrowth/pertumbuhan dua kristal yang memiliki substansi kristalografi berbeda.



KEMBAR PADA KRISTAL