4b. mineral silikat

Mineral SILIKAT 1

KIMIA MINERAL

KBI ANORGANIKDepartemen Kimia

F-MIPA-UI

Klasifikasi Mineral

RSL

Mineral SILIKAT

Mineral silikat 2

Mineral Silicates meliputi mineral utama/ terbanyak di kerak dan mantel bagian atas Bumi, dan merupakam kelas miberal yang paling rumit. Lebih dari 25% semua mineral termasuk dalam kelompok silikat lebih dari 40% yang sudah diketahui, merupakan mineral paling

umum dan berlimpah. beberapa geologis mengestimasikan 90% lapisan kulit bumi

dibentuk oleh senyawa silikat.

Hingga kini, mineral silikat paling banyak menarik perhatian, karena merupakan kelas mineral yang paling rumit/coplicated.

KELAS SILIKAT

RSL

Mineral silikat 3

Secara umum, berdasarkan komposisi kimianya, silicate sering dibagi menjadi dua kelompok utama : silicate ferromagnesian dan silicate non-ferromagnesian

Silicate Ferromagnesian (mafic): mengandung ion besi atau magnesium bergabung dalam

struktur silicate (Fe & Mg + Si, O). Warnanya lebih gelap dan mempunyai specific gravity lebih

berat dari mineral silicate non-ferromagnesian. Contoh:

olivine, pyroxene, hornblende, dan biotite Silicate Non-ferromagnesian (sialic, silicic):

Tanpa ion besi atau magnesium Umumnya mengandung Na, Al, Ca + Si, O: Contoh: • termasuk muscovite, feldspar, mineral clay (group sheet

silicates, Kaolinite,bentonite dan quartz

Silicate Ferromagnesian & Non-ferromagnesian

RSL

Mineral silikat 4

• Fe Mg SiO4–besi & magnesium silicate • ** mineral paling umum di Bumi **• Menyusun sebagian besar mantel dan litosfir laut/lautan

Ferromagnesian: gelap, hitam atau kehijau-hijauan

RSL

Mineral silikat 5

• X SiO4–silicate tanpa Fe & Mg• typically substitute Ca, Na, K• ** mineral paling umum di daratan (continents) **• Membentuk sebagian besar granite

Non-ferromagnesian: terang, putih, atau jernih

RSL

Mineral silikat

Silicate Silicate:

disusun oleh tetrahedron silicon-oksigen, suatu susunan teratur dari yang mengandung

empat atom oksigen mengelilingi atom silicon (SiO4-

4). Contoh paling umum:

Feldspar, Quartz, Biotite, dan Amphibole adalah mineral silicate yang paling umum

Quartz

Copyright©Stonetrust, Inc.

6

Table of Contents

Tetrahedron Silicon-oksigen (SiO4-4)

Atom Oksigen

Atom Silicon

RSL

• Tiga cara menggambarkan silica tetrahedron : • a. Kiri : Model Bola & Tongkat (ball & stick), kation silicon

(orange) dikelilingi oleh 4 anion oksigen (biru)• b. Tengah: Model pengisian ruang (space filling);• c. Geometric shorthand.

RSL Mineral silikat 7

Silikat

• Ion Pusat Si mempunyai muatan (+4) dan oksigen (-2). • Sehingga ikatan silicon-oksigen setara dengan separuh (1/2)

total energi ikatan oksigen.

rsl Alumina Silikat 8

• Unit dasar, SiO4-4:

– kompleks tetrahedral yang terdiri dari kation kecil, Si4+, dengan 4 oksigen (Pauling 1st rule)

Silikat


SILIKATStruktur • Tetrahedrron Silika: salah satu building block

penyusun mineral tanah


• Oktahedron Aluminium: building Block atau lapisan/layer dalam mineral

Mineral silikat 11

Klasifikasi silikat berdasarkan

struktur kristalnya

RSL

Mineral silikat 12

• Kondisi ini memungkinan oksigen untuk berikatan dengan ion silicon membentuk gabungan tetrahedron SiO4 dengan lainnya melalui ikatan Si-O-Si, dst.

• Struktur silicate tetrahedron yang terbentuk sangat bervariasi dan rumit serta mengagumkan, • dapat sebagai unit tunggal, double, rantai,

lembaran (sheet), cicin dan struktur rangka.• Perbedaaan cara kombinasi tetrahedron silikat

mengakibatkan kelas Silikat menjadi yang terbesar, paling menarik dan paking rumit diantara klas mineral.

Klasifikasi kelompok (kelas) SILIKAT• Silikat diklasifikasikan sebagai berbasis polimer Si-O

• Bangun dasar unit kimiawi adalah bentuk tetrahedron gugus anionik SiO4 dengan muatan (-4).

RSL

Mineral SILIKAT 13

• Bangun dasar unit kimiawi adalah bentuk tetrahedron gugus anionik SiO4 dengan muatan (-4).

• Ion Pusat Si mempunyai muatan (+4) dan oksigen (-2).

• Sehingga ikatan silicon-oxygen setara dengan separuh (1/2) total energy ikatan oxygen.

• Kondisi ini memungkinan oxygen untuk berikatan ion silicon lain membentuk rantai dengan satu (SiO4) tetrahedron ke lainnya dst.

SILIKAT

RSL

Mineral SILIKAT 14

• Kondisi ini memungkinan oxygens untuk berikatan ion silicon lain sembentuk rantai dengan satu (SiO4) tetrahedron ke lainnya dst..

• Structur silicate tetrahedron sangat bervariasi dan rumit serta mengagumkan,

• dapat sebagai unit tunggal, double, rantai, lembaran (sheet) , cicin dan stuktur rangka.

• Perbedaaan cara kombinasi tetrahedron silikat mengakibatkan Kelas Silikat menjadi yang terbesar, paling menarik dan paking rumit diantara klas mineral.

RSL

Mineral SILIKAT 15

• Berdasarkan strukturnya, maka Silikat dapat dibagi menjadi beberapa sub-klas:

• Nesosilicates (single tetrahedrons) • Sorosilicates (double tetrahedrons) • Inosilicates (single and double chains) • Cyclosilicates (rings) • Phyllosilicates (sheets) • Tectosilicates (frameworks)

RSL

http://mineral.galleries.com/minerals/silicate/class.htm






• Kerangka (Frameworks) berdasarkan pada rangkaian (linkage) kation terpusat polyhedra koordinasi SiO4

-4

• Tetrahedra silika: bangun dasar/ building block dari mineral silicate

• SiO4-4 adalah unit dasar

• Menghasilkan struktur yang stabil, “ion kompleks bermuatan negatif”• Sesuai untuk pembentukan polymer

(dua atau lebih ion kompleks dipakai bersama) dari anion kompleks silika

• Menghasilkan konfigurasi mesodesmic

• Muatan yang mencapai kation tepat 1/2 muatan anion


Struktur Silikat


Batuan Utama Pembentuk mineral: SilicateEnam subclass silicate

Nama Rangkaian struktur SiO4

-4Silica GeometryTetrahedra

Nesosilicates SiO4 Tetrahedral silica independent (tetrahedral single/tunggal)

Sorosilicates Si2O7 tetrahedral silica double (double tetrahedrons)

Cyclosilicates SiO3 Cincin tetrahedral silica (rings)

Inosilicates Si4O11 Rantai (chains) tetrahedral Silica (single and double chains)

Phyllosilicates Si2O5 Lembaran tetrahedral silica(sheets)

Tectosilicates Si02 Kerangka tetrahedral silica (frameworks )


Struktur Silikat

Mineral silikat 19

Rasio Si terhadap O menentukan konfigurasi struktur dan merupakan kriteria untuk klasifikasi Silicate (subclasses)

Struktur Silicate lainnya

Neso: SiO4

-4, tetrahedral terpisah (1:4; Si:0)

Soro: Si2O7

-6, double tetrahedral (1:3.5; Si:0)

Cyclo: Si3O9 -6 (3 cincin tetrahedral), Si4O12-

-8 (4 cincin tetrahedral), Si6O18

- 12 (6 cincin tetrahedral) (1:3; Si:0)

Ino: SiO3

-2 (rantai tunggal tetrahedra) (1:3; Si:0),

Si4O11-6 (rantai double tetrahedra)

(1:2.75; Si:0) Phyllo:

Si4O10-4 (OH)2, lembaran (sheets)

tetrahedral (1:2.5; Si:0) Tecto:

SiO2, kerangka (frameworks) tiga dimensi (1:2; Si:0)RSL


Kelompok silicate

Mineral Silikat Klasifikasi dari Lutgens and Tarbuck

Mineral Formula Ideal Cleavage / CelahOLIVINE (Mg,Fe)2SiO4 None

Pyroxene group(Augite)

(Mg,Fe)SiO3Two planes at

right angles

Amphibole group(Hornblende) Ca2(Fe,Mg)5Si8O22(OH)2

Two planes at60° and 120°

MIKABiotite K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2

One planeMuscovite KAl2(AlSi3O10)(OH)2

FELDSPAROrthoclase KAlSi3O8

Two planes at 90°Plagioclase (Ca,Na)AlSi3O8

QUARTZ SiO2 None


Mineral silikat 22

Mineral Silikat:Klasifikasi dari

Lutgens and Tarbuck

RSL

Tectosilicates

Feldspars

Albite: NaAlSi3O8

Substitusi dua Al3+ untuk Si4+ memungkinkan penambahan ion Ca2+

Substitusi Al3+ untuk Si4+ memungkinkan penambahan ion Na+ atau K+

• Zeolite sodalit • Zeolite Faujasit


Contoh: Tectosiliscate

Mineral silikat 25RSL


• Mineral 1:1, • 1 tetrahedron silika berikatan dengan 1

Oktahedron Aluminium

• Mineral 2:1, • 2 tetrahedron silika berikatan dengan 1

Oktahedron Aluminium

BENTONIT• Bentonite mempunyai suatu sifat yang menarik.• Colin Stewart Minchem:

• expert/ saintist yang khusus mencari sumber bentonite di seluruh dunia untuk disesuaikan dengan berbagai penggunaan/ aplikasi.

• Platelet individu bentonite digambarkan sebagai "club sandwich".

• Platelet terdiri dari:• Lapisan tetrahedral Silikon Oksida dengan beberapa

Silicon digantikan dengan kation trivalent, dihimpit antara dua lapisan octrahedral Aluminium Oksida dengan Aluminium digantikan dengan kation divalent.

RSL Bentonite 28

• Tepi setiap platelet mempunyai gugus hydroksida yang bila dalam air memungkinkan membentuk thixotropic gel

• Thixotropy : sifat dari gel tertentu atau fluida yang kental (viscous) dalam keadaan normal (mudah dibentuk), tetapi mengalir (menjadi tipis, kurang kental bila dikocok, diagitasi.

• .

RSL Bentonite 29

RSL Bentonite 30

RSL Bentonite 32

• Dua tetrahedron silika mengapit (sandwich) oktahedron alumina

RSL Bentonite 33


Struktur Tertentu:

Bentonit clay mineral Kaolinite


• Zeolite Faujasit • Zeolite sodalit

Mineral silikat 37RSL

Phyllosilicate

Mineral SILIKAT 38RSL

Mineral SILIKAT 41

Deposit Bijih

RSL

4b. mineral silikat

Documents