1 a. mengapa mineral dipelajari

Kimia Mineral/Pendahuluan 1

KBI ANORGANIK

Departemen Kimia

F-MIPA-UI

Penggunaan

Definisi

Kimia

Struktur

Distribusi

BumiSumber Bahan Baku Alamiah (Anorganik)

◦ Stone age (~5000 tahun yg lalu) Observasi langsung: lukisan di gua dan makam

◦ ~300 B.C :Observasi langsung: laporan tertulis oleh Theopharastus

◦ 17-18th century Penggaris, Goniometri; regular external shape (Steno),

Integral molecules (Hauy)

◦ 19th century Mikroskop, mikroskop polarisasi, simetri dan order internal

◦ 20th century X-ray diffraction; order pada level atom (Laue, Bragg)

◦ The state of the art Microskop elektron, synchrotron X-ray scttering, neutron

diffraction, spektroskopi raman dan infrared, dll. Literature, database, software untuk visualisasi mineral

rsl KIMIA MINERAL-PENDAHULUAN 3

Sangat penting dari segi ekonomi

Bagian penting dari ilmu bumi: petrologi, geologi struktural dan tektonik, geokimia, geofisik, ilmu lingkungan, dll

Batu Mulia (gemstones): berlian, ruby, jade, dll

Apa saja yang dipelajari?

◦ Matematika mineralogi: kristalografi

◦ Fisika mineralogi: hand specimen, mineral optik

◦ Kimia mineralogi: kimia kristal, struktur dan komposisi mineral, reaksi mineral, stabilitas dan sifat-sifat mineral

◦ Sistematika mineralogi: klasifikasi, kelimpahan dan aplikasi


Sangat penting dari segi ekonomi

◦ Banyak yang mempunyai nilai ekonomis yang significant, yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari masyarakat industri.

◦ Mempengaruhi ekonomi mempunyai peran yang besar dan cukup berarti dalam pengambilan keputusan politis.

◦ Menstimulasi pengembangan teknologi material (e.g. metal/logam, semiconductor, material bangunan, gelas, dan keramik).


Kehidupan dibumi:

◦ berhubungan langsung dengan pembentukan dan perubahan mineral di permukaan bumi.

Bagian penting dari ilmu bumi:

◦ petrologi, geologi struktural dan tektonik, geokimia, geofisik, ilmu lingkungan, dll

Batu-batuan Mulia (gemstones):

◦ berlian, ruby, jade, dll



Prospek memperoleh mineral dimana terdapat bijih/ore:

-Explorasi Tambang dan Pengembangan: mempelajari apakah bijih dapat diekstrak secara ekonomis

-Tambang: Mengekstrak bijih dari kerak bumi -Keuntungan/daya guna : memisahkan mineral dari

batuan tambang lainnya. -Smelting dan refining: Ekstraksi komoditas murni

dari bijih mineral. -Transportasi: membawa komoditi ke pasaran -Marketing dan Sales: mencari pembeli dan

menjualnya -Cleanup/ Pembersihan: mengembalikan keadaan

lingkungan seperti kondisi semula

Langkah Memperoleh Komoditi Mineral.

Mineralogi:

◦ salah satu sains fundamental ilmu pengetahuan alam (natural science) yang mempunyai pencapaian dampak yang luas

◦ experimental interdisciplin natural sains, kombinasi fisika, kimia dan geologi.

◦ basis/ dasar pengetahuan untuk memahami proses geologi menuju ke pemahaman pembentukan dan perubahan bumi dan planet lainnya sebagai fungsi waktu.


•Geoscientist banyak mempelajari mineral.

Mineralogist:

Memahami sifat dan formasi/ pembentukan materi/zat

/badan padat dialam.

◦ Terutama sifat fisik, komposisi kimia, struktur kristal,

terdapatnya dan distribusi mineral dialam, serta

◦ proses fisika dan kimia yang mengakibatkan

pembentukan dan destruksi/ penghancuran mineral

dialam.

Menggunakan bahan alam anorganik ini (natural

products) sebagai model dasar/dimodifikasi sifat

material mineral alam, untuk dimanfaatkan dan

meningkatkan technologi material


Mineralogi:

◦ Telah berkembang dari sains deskriptif, sains analitikal dan eksperimental.

◦ mengembangkan bidang kimia analitik-Anorganik. Banyak metode analitik dikembangkan, sehingga

problem mineralogi dan proses geokimia dapat dijelaskan


• Objek studi Mineralogist:

– termasuk material yang berasal dari bumi,

sampling dari berbagai planet lainnya, meteorit, dan debu.

Contoh teknik/ Metode analitik ini adalah: ◦-electron microprobe yang memungkinkan metode

analisa kimia mineral non-destructive point chemical

analyses

◦-mass spectrometer yang menentukan penentuan

rasio isotop dengan presisi tinggi, sehingga

memungkinkan menentukan komposisi unsur utama

(major) dan runut (trace ) dalam sample.

◦-Berbagai metode penentuan struktur kristal

senyawa anorganik.


Tehnik eksperimen khusus (simulasi

laboratorium) sedang dikembangkan untuk

melakukan proses dengan kondisi temperatur

dan tekanan di lapisan dalam kulit bumi.

Sebagian besar teknik modern di bidang

kimia, fisika dan kimia fisika banyak

digunakan untuk menyelesaikan/

memecahkan masalah / problem mineralogi.


Pengetahuan material alam yang diterima:

◦ dapat digunakan untuk mengembangkan teknologi dan

ekonomi.

CONTOH: ◦ memproses bahan mentah (raw materials)

◦ pengembangan material baru dan teknik analisa

◦ proteksi lingkungan dengan melakukan re-prosessing

atau disposal material,


Glass Reinforced Plastic, GRP:

◦ adalah komposit serat gelas dalam resin polimer

crosslinked

Berbagai produk Industri Kimia:

◦ tampak seperti senyawa murni, kenyataannya adalah

campuran yang sangat kompleks yang umumnya terdiri

dari: bahan aktif, pengikat, stabilisator, accelerators,

pelumas/ lubricants, dsb.


Matematika mineralogi: ◦ kristalografi

Fisika mineralogi: ◦ hand specimen, ◦ mineral optik

Kimia mineralogi: ◦ kimia kristal, struktur dan komposisi mineral, ◦ reaksi mineral, stabilitas dan sifat-sifat mineral

Sistematika mineralogi: ◦ klasifikasi, kelimpahan dan aplikasi


Atom, ion dan ikatan kimia dalam kristal.

Setiap atom cenderung untuk menambah atau

kehilangan elektron ion

Ikatan kimia:

ikatan ionik, kovalen, logam, van der Waals dan

hidrogen) berpengaruh pada kekerasan, cleavage

(celah), hantaran panas dan listrik, dll.


Koordinasi dari ion-ion (Aturan Pauling)

Struktr kristal: model struktur, simetri, unit sel, bentuk-bentuk terjejal (close packing), polimorf dan isostruktur

Larutan padat (solid solution): subtitusi, intertisial dan penghilangan (ommision)

Asam mineral: ◦ asam asam anorganik seperti H2SO4 H3PO4 HNO3

dsb.

Minyak mineral: ◦ minyak yang diperoleh dari lapisan kulit bumi,

terbentuk dalam periode waktu yang panjang. ◦ Misalnya: minyak bumi, Hidrokarbon, alkana.

Air Mineral:

◦ air yang mengandung garam mineral (kation-anion anorganik)


Mineralisasi: ◦ penguraian/transformasi senyawa yang

kompleks (organik) menjadi senyawa anorganik yang lebih sederhana

Atau: ◦ membentuk senyawa senyawa garam mineral

yang larut. Contoh: Organik-N NH3 NO2

- NO3-


1 a. mengapa mineral dipelajari

Documents