Mineral Cinnabar [PDF]

Citation preview

MINERAL CINNABAR



DISUSUN OLEH ANISA PUSPITA SARI (P2A819011) WINDY KARTIKA (P2A819012) ANGGRENI LESTARI (P2A819013)



DOSEN PENGAMPU Dr. Drs. NGATIJO, M.Si.



PROGRAM MAGISTER PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS JAMBI 2019



MINERAL CINNABAR



A. Pengertian Cinnabar adalah jenis mineral merkuri sulfide. Cinnabar (merkuri sulfida) merupakan mineral tunggal yang paling beracun di bumi. Ini dikarenakan Cinnabar dapat melepaskan merkuri murni jika terganggu atau dipanaskan, menyebabkan tremor, hilangnya pengindraan dan kematian. Nama kristal ini berarti darah naga, dan itu adalah bijih utama merkuri.



Gambar 1. Batu Cinnabar



Gambar 2. Bubuk Cinnabar



B. Sifat Fisika dan Sifat Kimia 1. Sifat Fisika Sifat fisika dari mineral cinnabar dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Sifat Fisika Mineral Cinnabar Rumus kimia Klasifikasi strunz Simetri kristal Sel unit Warna Perawakan Sistem Kristal



Umum Merkuri(II) sulfide HgS 2.CD.15a P3121, P3221 a = 4,145(2) Å, c = 9,496(2) Å, Z = 3 Identifikasi Chocineal-red, towards brownish red and lead-gray Rhombohedral to tabular, granular to massive, dan incrustations Trigonal



Kuning = sulfur, abu-abu = mercury, hijau= sel



Bentuk kembaran Pecahan Belahan Sifat dalam Kekerasan atau (skala mosh) Kilap Gores Diafaneitas Massa jenis Sifat optik Indeks bias Bias ganda Kelarutan



Simple contact twins, twin plane (0001) Subconchoidal tidak rata Prismatic (1010), perfek Slightly sectile 2,0-2,5 Adamantine to dull (tumpul) Scarlet Transparan dalam pecahan tipis 8,176 Uniaxial (+) nῳ = 2,905 n↋ = 3,256 ẟ = 0,351 1,04 x 10-25g/100 ml air (Ksp 25 0C = 2 x 10-32)



2. Sifat Kimia Cinnabar adalah batuan mineral yang mengandung senyawa merkuri II sulfida yang tak larut dalam air. Merkuri sulfide merupakan bubuk merah beracun, larut dalam air dan alkohol dan menyublim pada suhu 4460 C.



C. Reaksi Pengolahan Mineral Cinnabar 1. Ekstraksi Merkuri Menggunakan Hydrometallurgy Hydrometallurgy merupakan proses yang dilakukan menggunakan cairan atau larutan sebagai oksidator. Ekstraksi merkuri secara hydrometallurgy dapat dilakukan menggunakan bahan kimia sebagai pelarut merkuri, dimana selanjutnya larutan dipisahkan dari partikel padat tak larut, yang kemudian direduksi kembali menjadi logam merkuri. Pelarutan merkuri dari cinnabar bisa dilakukan menggunakan proses klorinasi menggunakan air raja, atau bisa juga menggunakan pelarut hidrogen bromida. Reaksi jyang terjadi seperti di bawah ini :



3HgS(s)+2HNO3(l) +6HCl(l) =>3HgCl2(l) +2NO2(g) +3S(S) + 2H2O(aq)+2H2(g) .....(i ) HgS (s) + 2 HBr



(l)



=> HgBr2 (l) + H2 (g) + S (s) …………(ii)



Berdasarkan kedua reaksi kimia di atas, terlihat bahwa merkuri larut membentuk senyawa merkuri II, yang selanjutnya bisa dipisahkan dari padatan yang tak larut dalam air raja atau pelarut hidrogen bromide. Selanjutnya merkuri bisa dihasilkan dari larutan melalui proses reduksi menggunakan reduktor yang tepat baginya. Ekstraksi merkuri dari cinnabar bisa juga dilakukan menggunakan senyawa sodium sulfida. Ekstraksi merkuri dari cinnabar pun bisa dilakukan menggunakan metoda flotasi. 2. Ekstraksi Menggunakan Proses Pyrometallurgy Pyrometallurgy merupakan suatu proses metalurgi yang dilakukan pada panas tinggi. Pada suhu tinggi (12000C), dengan kehadiran udara, merkuri melepas ikatan dengan belerang, dan tereduksi menjadi logamnya. Pada situasi ini, belerang teroksidasi oleh udara membentuk gas SO2, seperti reaksi kimia di bawah ini. HgS (s) + O2 (g) =>



Hg (s) + SO2 (g) ……………..(iii)



Gambar 3. Mesin Penyuling Merkuri Tradisional



Merkuri juga bisa dihasilkan (pada suhu tinggi) menggunakan prinsip perbedaan potensial elektroda standar, di mana reaksi redoks harus dilakukan melalui kontak fisik antara mineral cinnabar dengan logam-logam yang memiliki potensial elektroda standar yang jauh dibawah potensial standar unsur kimia merkuri. Reaksinya sebagai berikut: HgS (s) + M (s)



=> Hg (s) + MS (s)



………..(iv)



Reaksi kimia di atas terjadi antara mineral cinnabar dengan logam-logam yang lebih reaktif darinya (misalnya besi, aluminium, dan zinc).



Gambar 4. Mesin Penyuling Merkuri Efisiensi Tinggi



3. Pengolahan Cinnabar dengan Metoda Tradisional Saat ini teknologi pengolahan merkuri yang dilakukan oleh sebagian besar perajin menggunakan mekanisme dari reaksi kimia (iv), dimana simbol M sebagai simbol dari metal digantikan oleh unsur kimia logam besi (Fe), seperti reaksi kimia berikut : HgS (s) + Fe (s) => Hg (l) + FeS (s)



……………. (v)



Pada reaksi kimia (v), kation merkuri dari senyawa merkuri II sulfida mengoksidasi logam besi menjadi besi II+, yang langsung berpasangan dengan anion sulfur, dan pada saat bersamaan merkuri II+ tereduksi menjadi logam merkuri yang berfase cair. Proses ini berlangsung di dalam tabung besi pada suhu panas, dimana panas di dalam tabung diperkirakan mencapai 6000C. Merkuri yang tereduksi menjadi logamnya memiliki titik didih yang sangat rendah (3850C), dimana sedikit di atas titik ini merkuri berubah fase menjadi gas, yang disuling dan ditampung dalam wadah yang digenangi oleh air. Proses pengolahan merkuri menggunakan cara tradisional ini umumnya menggunakan peralatan tabung seperti gambar 3, dimana pipa di bagian atas adalah pipa tempat keluarnya uap merkuri dari tabung. Untuk menghindarkan terjadinya pembakaran belerang oleh udara di dalam tabung dan mencegah teroksidasinya (kembali) merkuri menjadi merkuri II



oksida atau merkuri II sulfat, campuran besi dan bubuk cinnabar juga dicampur dengan kapur mentah (lime/CaCO3). Pengolahan cinnabar dengan cara tradisional memiliki tingkat perolehan atau recovery yang rendah. Pada batuan cinnabar yang memiliki kandungan merkuri tinggi (kandungan Hg antara 45%75%), tingkat recovery bisa mencapai 90%. Namun tingkat perolehan (persentase hasil yang diperoleh) akan turun seiring turunnya kandungan merkuri di dalam batuan. Sebagai contoh, batuan yang memiliki kandungan merkuri di bawah 10%, tingkat perolehan hanya berada di kisaran maksimum 50% saja. Recovery yang rendah menyisakan limbah padat yang mengandung merkuri yang jauh melebihi batas aman bagi lingkungan. Oleh karena itu, pengolahan menggunakan cara tradisional ini, disamping tak efisien, juga beresiko tinggi terhadap pencemaran lingkungan.



D. Senyawa-senyawa Mineral Cinnabar Di alam batuan cinnabar ditemukan dalam dua bentuk / jenis kristal cinnabar merah dan cinnabar hitam. 1. Cinnabar merah (red cinnabar atau alpha cinnabar/ α-HgS) merupakan jenis batuan cinnabar yang paling sering ditemukan di alam.



Gambar 5. Cinnabar merah (red cinnabar) 2. Cinnabar hitam (black cinnabar), atau biasa juga disebut metacinnabar (βHgS). Cinnabar jenis ini (meta-cinnabar) banyak ditemukan di kepulauan Maluku (Pulau Seram, Pulau Romang, Pulau Buru, dan pulau-pulau di Maluku Tenggara).



Gambar 6. Cinnabar hitam (black cinnabar)



E. Sumber Mineral Cinnabar Cinnabar biasa ditemukan pada endapan epithermal. Endapan epitermal didefinisikan sebagai salah satu endapan dari sistem hidrotermal yang terbentuk pada kedalaman dangkal yang umumnya pada busur vulkanik yang dekat dengan pemukaan pada kedalaman dangkal (1 km) pada suhu relatif rendah yaitu 50-1500C. Cinnabar terbentuk di dekat gunung berapi dan endapan dari belerang. Cinnabar biasanya ditemukan di batuan yang terbentuk di dekat aktivitas vulkanik atau di sumber air panas. Ini diproduksi di dekat permukaan bumi dari cairan panas yang menggelembung dari dalam. Sebagian besar pasokan merkuri dunia diperoleh dari cinnabar. Adapun persebaran sinabar ini di Indonesia mencakup Propinsi Sumatera Barat, Jambi, Jawa Barat, Jawa Tengah, Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY), Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah, dan Kalimantan Selatan. Yang termasuk produsen utama cinnabar adalah Spanyol, China, Italia, Serbia, Slovenia, dan sebagian Amerika Serikat.



F. Pemanfaatan Mineral Cinnabar Berikut ini adalah pemanfaatan mineral cinnabar: 1. Sebagai pewarna Dalam sejarahnya batu cinnabar sudah lama digunakan sebagai bahan pewarna alami. Ini berlangsung sejak zaman mesir kuno, dimana segala keindahan yang ada merupakan hasil dari pewarna alami dan salah satunya menggunakan batu cinnabar. Warna merah yang ada pada batu ini tidak hanya digunakan sebagai pewarna pakaian, karpet hingga lukisan saja. Tetapi warna ini juga digunakan sebagai campuran pemerah bibir oleh para wanita kerajaan saat itu.



Gambar 7. Cinnabar sebagai Pewarna Lukisan 2. Sebagai bahan pengobatan Dipercaya bahwa batu cinnabar juga memiliki kekuatan magis yang dapat digunakan dalam ilmu pengobatan. Ilmu pengobatan yang digunakan pun masih tergolong dalam ilmu pengobatan alternatif dan tradisonal. Tidak hanya itu, untuk penyakit yang dapat disembuhkan yaitu hanya berbagai macam penyakit ringan seperti penyakit demam, batuk, dan masuk angin saja. Bubuk cinnabar atau vermillion ditambahkan ke permen sebagai pewarna makanan, meski sudah



tidak digunakan lagi untuk tujuan ini. Cinnabar masih merupakan bagian dari banyak obat tradisional Tiongkok.



Gambar 8. Cinnabar sebagai Obat Tradisional Tiongkok 3. Sebagai bahan kesenian Tekstur yang padat dan sedikit lunak serta warna yang ada pada batu cinnabar membuat para pengrajin mencoba untuk memanfaatkan serta menampilkan sisi lain dari batu cinnabar ini. Dengan goresan-goresan pada batu yang dilakukan oleh para ahli, batu ini kini tidak hanya menjadi sekedar batu tetapi juga sebagai hiasan ukir yang sangat indah. Cinnabar dalam bentuk vermillion buatan alam atau artifisial dijual hari ini sebagai cat artis. Cat disertai peringatan untuk menghindari konsumsi dan kontak kulit.



Gambar 9. Cinnabar sebagai Hiasan Ukir 4. Sebagai air raksa Penggunaan utama cinnabar saat ini adalah untuk produksi merkuri. Untuk mengekstrak merkuri dari cinnabar, mineral tersebut dipanaskan. Merkuri keluar



dari mineral sebagai gas, yang kemudian didinginkan dan dikondensasi untuk membuat merkuri cair yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan thermometer dan berbagai macam peralatan ilmiah lainnya. Merkuri adalah satusatunya logam yang cair pada suhu kamar. Perlu diolah dengan sangat hati-hati karena bisa diserap melalui kulit dan melepaskan uap berbahaya.



DAFTAR PUSTAKA



Almasshabur, 2017. Empat Manfaat Batu Cinnabar yang Belum Diketahui. https://manfaat.co.id/manfaat-batu-cinnabar. Anonim, 2007. Cinnabar Mineral yang Cantik dan Beracun. www.martinrecords.com/pengetahuan/cinnabar-mineral-yang-cantik-danberacun/ Anonim, 2011. Mineral Cinnabar. http://wwwnuansamasel.blogspot.com/2011/03/ mineral-sinabar-hgs.html Anonim, 2015. Teknik Produksi Merkuri dari Cinnabar. https://bestekin.com/ 2015/11/20/teknik-produksi-merkuri-dari-cinnabar-ore/ Anonim, 2016. Berbagai Cara Ekstraksi Merkuri dari Cinnabar. https://bestekin.com/2016/06/12/berbagai-cara-ekstraksi-merkuri-daricinnabar/2/ Anonim, 2017. Cinnabar. https://id.scribd.com/document/351773386/cinnabar Anonim, 2019. Cinnabar. https://id.wikipedia.org/wiki/Sinabar