BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Kristalografi adalah sains eksperimental yang bertujuan menentukan susunan atom dalam

zat padat. Dahulu istilah ini digunakan untuk studi ilmiah kristal. Kata "kristalografi" berasal dari

kata bahasa Yunani crystallon = tetesan dingin/beku, dengan makna meluas kepada semua

padatan transparan pada derajat tertentu, dan graphein = menulis.

Sebelum perkembangan kristalografi difraksi sinar X, studi kristal didasarkan kepada

geometri kristal. Ini termasuk mengukur sudut permukaan kristal relatif terhadap sumbu referensi

teoretis (sumbu kristalografik), dan menetapkan kesetangkupan kristal yang bersangkutan. Yang

pertama dilaksanakan menggunakan goniometer.

Metode kristalografis saat ini tergantung kepada analisis pola hamburan yang muncul

dari sampel yang dibidik oleh berkas sinar tertentu. Berkas tersebut tidak mesti selalu radiasi

elektromagnetik, meskipun sinar X merupakan pilihan yang paling umum. Untuk beberapa

keperluan elektron atau neutron juga digunakan, yang dimungkinkan karena sifat gelombang

partikel tersebut. Para ahli kristalografi sering menyatakan secara eksplisit jenis berkas yang

digunakan.

Ketiga jenis radiasi ini (sinar X, elektron, dan neutron) berinteraksi dengan spesimen

dengan cara yang berbeda. Sinar X berinteraksi dengan agihan (distribusi) spasial elektron

valensi, sementara elektron merupakan partikel bermuatan, dan karena itu merasakan agihan

total inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Neutron dihamburkan oleh inti atom lewat

gaya nuklir kuat, dan tambahan lagi, momen magnetik neutron tidaklah nol. Karena itu neutron

juga dihamburkan oleh medan magnet. Bila neutron dihamburkan oleh bahan yang mengandung

hidrogen, berkas tersebut menghasilkan pola difraksi dengan tingkat derau tinggi. Karena

bentuk-bentuk interaksi yang berbeda ini, ketiga jenis radiasi tersebut cocok untuk studi

kristalografi berbeda-beda.

1

I.2. Maksud dan Tujuan

Adapun maksud dan tujuan dalam penulisan makalah ini adalah :

a. Untuk dapat lebih memahami dan mendalami tentang mineral Korondum dan sistem

kristalnya (sistem kristal Trigonal)

b. Untuk menambah wawasan tentang salah satu bahan galian dalam dunia pertambangan.

I.3. Batasan Makalah

Untuk dapat lebih mengarah dan menempuh tujuan dalam penelitian ini, maka

diperlukan beberapa pembatasan masalah. Adapun pembatasan masalah makalah ini adalah :

a. Pengertian kristal

b. Sistem kristal Trigonal

c. Sistem kristal pada mineral Korondum

2

BAB IISISTEM KRISTAL REGULAR

II.1. Pengertian Kristal

Kristal secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai susunan

atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa

bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang datar ini disebut

sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan

besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya

ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu

kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu

kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter.

Daya Ikat dalam Kristal

Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat

listrik di alam. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengansifat-sifat fisik dan kimia dari

mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien

ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya ikat

Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh yang lebih

tinggi dan koefisien ekspansi termal yang lebih rendah. Ikatan kimia dari suatu kristal dapat

dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik, kovalen, logam dan van der Waals.

simetri kristal Unsur-unsur

Dari tujuh sistem kristal masing-masing sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut menjadi

klas-klas kristal yang jumlahnya 32 klas.. Sistem isometrik terdiri dari lima kelas, sistem

tetragonal mempunyai tujuh kelas, rombis memiliki tiga kelas, heksagonal memiliki tujuh kelas,

dan trigonal lima kelas. Selanjutnya sistem monoklin memiliki tiga kelas tiap kelas kristal

mempunyai singkatan yang disebut simbol. Penentuan klas-klas kristal tergantung dari

banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya Unsur-unsur simetri tersebut

meliputi :

3

1. Bidang simetri

2. Sumbu simetri

3. Pusat simetri

Bidang simetri

Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian

yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain. Bidang simetri ini

dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang

simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu utama (sumbu kristal).

Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui

sumbu vertikal dan bidang simetri horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang

simetri menengah adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu kristal. Bidang simetri

ini sering pula dikatakan sebagai bidang siemetri diagonal.

Sumbu simetri

Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila

kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa

kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan

sumbu inversi putar. Ketiganya dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya. Gire,

atau sumbu simetri biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar kristal pada

porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan

digire, bila tiga trigire (3), empat tetragire (4), heksagire (7) dan seterusnya. Giroide adalah

sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya

dan memproyeksikannya pada bidang horisontal. Dalam gambar, nilai simetri giroide disingkat

tetragiroide (4) dan heksagiroide (7). Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara

mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya

melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka

simetri itu. Bila tiga tribar (3), empat tetrabar (4), heksabar (7), dan seterusnya.

4

Pusat simetri

Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat garis bayangan

tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal dan akan menjumpai titik yang lain

pada permukaan di sisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis

bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka

kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang berpasangan tersebut

berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi melalui pusat

kristal dari bidang pasangannya

Pada ke tujuh macam sistem kristal terdapat unsur-unsur yang membentuknya. Unsur-

unsur pada sistem kristal adalah segala sesuatu yang terdapat atau menyusun suatu sistem kristal.

Unsur-unsur pembentuk sistem kristal tersebut adalah:

a. rusuk kristal

b. bidang kristal

c. sudut kristal

Rusuk Kristal

Rusuk adalah suatu garis lurus yang dibentuk antara dua bidang pada kristal yang

berdekatan. Menurut aturan yang berlaku, pada kristal terdapat beberapa bentuk perusukan.

Rusuk-rusuk tersebut adalah rusuk vertikal, rusuk horisontal yang mengarah ke utara-selatan atau

timur-barat atau ke arah lain, dan rusuk dengan arah serong atau miring yang tidak vertikal

maupun horisontal.

Bidang Kristal

Bidang pada kristal terbentuk dari rusuk-rusuk yang terangkai secara teratur. Bidang-

bidang yang tersusun secara paralel disebut dengan daerah (daerah kristalografi) pada suatu

kristal. Kita dapat menggambar secara paralel suatu garis khayal yang terletak di dalam daerah.

Garis tersebut disebut dengan sumbu dan daerah yang dilewatinya disebut daerah sumbu.

Semakin banyak daerah pada suatu kristal, maka semakin banyak pula daerah sumbunya. Setiap

daerah sumbu mengindikasikan daerah pada kristal, seperti daerah vertikal dengan sumbu

horisontal, daerah horisontal dengan daerah sumbu vertikal, dan daerah yang miring.

5

Misalkan pada gambar 1 bidang a, b, c, h, dan lainnya, tergabung menjadi suatu daerah dengan

daerah sumbu C. Bidang a, g, e, n, dan lainnya membentuk daerah juga dengan daerah sumbu B.

Bidang c, d, e, dan lainnya membentuk daerah dengan daerah sumbu A. Bidang c, f, g, k

membentuk daerah dengan daerah sumbu D dan bidang c, m, n, p dan lainnya membentuk suatu

daerah dengan dearah sumbu E, dan lain sebagainya.

Setiap bidang pada suatu daerah selalu paralel dengan daerah sumbu. Garis normal yang

digambar dari suatu titik pada suatu daerah sumbu akan tegak lurus dengan daerah sumbu

tersebut dan oleh sebab itu terletak pada suatu bidang datar melewati titik awal dari garis normal

pada daerah sumbu (gambar 3). Bidang datar tersebut disebut dengan daerah bidang datar. Suatu

lingkaran yang digambar dari zona bidang datar dengan titik awal berada di tengah lingkaran

disebut sebagai suatu daerah lingkaran. Lingkaran tersebut terbagi menjadi beberapa busur.

Busur tersebut diukur dari garis normal yang saling berdekatan. Sudut yang menghasilkan busur

tersebut tercipta dari dua garis normal yang saling berdekatan dan sudut tersebut disebut sebagai

sudut antarbidang kristal di antara dua permukaan kristal (Gambar 2).

Sudut Kristal

Sudut kristal adalah sudut yang terbentuk antara bidang-bidang muka kristal yang saling

berpotongan di satu titik yang besarnya selalu tetap. Besar sudut tersebut selalu tetap karena sifat

fisik kristal bergantung pada susunan atomnya dan besar kecilnya kristal tidak mempengaruhi

sifat fisik kristal tersebut. Sudut kristal berfungsi untuk menentukan wujud kristal sehingga kita

bisa mengklasifikasikan kristal tersebut lebih lanjut.

6

II.2. Sistem Kristal Trigonal

Beberapa memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal. Demikian pula teknik

penggambarannya juga sama. Perbedaannya apabila pada trigonal sesudah terbentuk bidang

dasar, Yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga degnan menghubungkan dua titik

sudut Yang melewati titik sudutnya.

Sistem kristal trigonal adalah salah satu dari tujuh sistem kristal. Dimana sistem kristal

trigonal ini mempunyai 4 bidang simetri yang antara lain adalah 1 bidang simetri utama dan 3

bidang simetri tambahan. Sistem tritagonal jugamempunyai 1 pusat simetri sehingga dinotasikan

dengan 4PC. Sistem kristal ini mempunyai 4 sumbu simetri yang terdiri dari 1 trigyre dan 3

sumbu simetri digyre, yaitu tiga sumbu (a, b, dan d) sama panjang dan terletak pada bidang

horizontal dan satu sumbu c yang bisa lebih pendek atau lebih panjang. Sehingga dapat

dinotasikan dengan L 3L4. Perlu ditambahkan pula bahwa sistem kristal trigonal mempunyai

simbol internasional ∆ , 3º. Sedangkan contoh mineral yang mempunyai sistem kristal trigonal

antaralainTurmalin,Calcit,Kwarst.Dalam penggambaran sistem trigonal ini saya mengalami

beberapa kesulitan. Kesulitan tersebut disebabkan oleh penggunaan orde yang saya pakai.

Dimana penggunaan orde satu dan orde 3 sangatlah rumit dan sulit untuk digambarkan karena

sering saya jumpai ketidakcocokan garis.

7

a+ b+

c+

c-

b- a-d+

Sistem trigonal asli

BAB III

SISTEM KRISTAL PADA MINERAL KORONDUM

III.1. Sistem Kristal Pada Mineral KORONDUM

Korundum adalah kristal aluminium oksida dan merupakan salah satu mineral pembentuk

batuan. Secara alami mineral ini jernih, tapi dapat memiliki warna yang berbeda dengan adanya

zat pengotor. Spesimen yang transparan digunakan sebagai batu permata, yang disebut rubi jika

berwarna merah dan safir jika berwarna selain merah.

Korundum alam adalah mineral kedua terkeras setelah berlian yang tingkat kekerasannya

masih empat tingkat di bawah berlian. Kekerasan corundum dapat dikaitkan dengan ikatan

aluminium dan oksigen yang kuat dan pendek. Ikatan ini menarik oksigen dan aluminium atom

berdekatan, membuat kristal tidak hanya keras tapi juga cukup padat untuk mineral yang hanya

terdiri dari dua elemen ringan.

Corundum Ruby

8

Corundum Safir

Karekter Fisik

1. Warna sangat bervariasi. Warna dapat putih (tidak berwarna), biru, merah, kuning, hijau,

cokelat, ungu, dan merah muda.

2. Tingkat kemampuan merefleksikan cahaya dimulai dari selevel kaca sampai adamantine

lustre.

3. Transparansi Kristal bisa transparan atau translucent.

4. Sistem kristal trigonal; bar 3 2 / m.

5. Tingkat kekerasan / hardness adalah 9.

9

6. Berat Jenis adalah sekitar 4,0 + (di atas rata-rata untuk mineral tembus pandang)

7. Associated Mineral termasuk kalsit, zoisite, feldspars, micas dan garnet.

8. Karakteristik lain: indeks bias sekitar 1,77; pleochroic (intensitas warna bervariasi dari arah

melihat berbeda); membentuk pola pada permukaan yang terpisah.

9. Lebih banyak ditemukan di Burma, Sri Lanka, North Carolina dan Montana, Amerika Serikat;

Afrika, beberapa daerah di India, Timur Tengah dan negara-negara Asia Tenggara.

10. Indikator untuk menentukan kualitas terdiri dari kekerasan ekstrim, kepadatan dan crystal

habit.

10

BAB IVPENUTUP

IV.1. Kesimpulan

- kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional

yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat

padat yang mempunyai susunan atom atau molekul yang teratur.

- Sistem trigonal mempunyai 4 sumbu simetri yang terdiri dari sumbu simetri trigyre dan 3

sumbu simetri digyre.

- Sistem kristal trigonal mempunyai 4 bidang simetri yang terdiri dari 1 bidang simetri

utama dan 3 bidang simetri tambahan.

Contoh mineral yang mempunyai sistem kristal trigonal adalah turmalin , calcit , kwars

11

DAFTAR PUSTAKA

http://one-geo.blogspot.com/2010/01/laporan-kristalografi-trigonal.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Korundum

http://www.makas.co.cc/2010/05/sistem-kristal.html

http://blogwalking.web.id/13340/dasar-dasar-mineralogi/

http://www.zoomku.co.cc/2011/01/corundum-mineral-terkeras-kedua-setelah.html

12