Artikel Pertambangan - Mineral
adalah zat padat berupa bahan an-organik yang terbentuk secara alamiah
berupa unsure atau persenyawaan dengan komposisi kimia tertentu dan
umumnya mempunyai struktur kristal tertentu yaitu bentuk-bentuk
geometris beraturan.
Kristal adalah zat padat yang mempunyai bentuk bangun beraturan yang terdiri dari atom-atom dengan susunan teratur.
Perbedaan kristal dan mineral :
Mineral : - Terbentuk oleh proses alam
- Tidak selalu membentuk kristal
Kristal : - Dapat buatan manusia
- Tidak selalu membentuk mineral
Sampai
sekarang sudah diketahui ada lebih dari 2300 macam mineral (tahun
1989).Jumlah ini bertambah terus, setiap tahun dapat diketahui ada 25
macam mineral baru. Untuk mempelajari mineralogy secara sistematis
dengan menggunakan semacam klasifikasi yaitu berdasarkan sifat-sifat
kimia mineral atau berdasarkan sifat fisiknya.
Klasifikasi berdasarkan sifat kimia mineral pertama dikemukakan oleh BERZELIUS sebagai berikut :
I. Native Elements
Emas (Au) Perak (Ag) Tembaga (Cu) Intan (C)
II. Sulphides
Galena (PbS) Chalcopyrite (CuFeS2) Pyrite (FeS2)
III. Oxides dan Hydroides
Cuprite (Cu2O) Hematite (Fe2O3) Gouthite (HfeO2)
IV. Halides
Halite (NaCl) Fluorite (CaF2) Sylvite (KU)
V. Carbonates, Nitrates dan Borates
Kalsit (CaCO3) Dolomit (Ca,Mg(CO3)2) Soda Niter (NaNO3)
VI. Sulphates, Chromates, Molybdates dan Tungstates
Barite (BaSO4) Gypsum (CaSO4, 2H2O) Crocoite (PBCrO4)
VII. Phospates, Arsenates dan Vanadates
Xenotime (YPO4) Apatite (Ca5(PO4)3,(F,Cl,OH)
Untuk
mengenali dan mengidentifikasi mineral-mineral dalam latihan dan
praktikum, digunakan klasifikasi berdasarkan sifat fisik mineral. Setiap
mineral mempunyai karakteristik masing-masing yang berbeda.
SIFAT-SIFAT FISIK MINERAL
1. Bentuk kristal (Crystal Form)
Suatu
bentuk mineral dapat berupa kristal tunggal atau rangkaian kristal.
Struktur kristal berkembang pada saat penghabluran dari larutannya.
Bentuk ini mempunyai pola teratur pada sisi-sisinya dengan sudut
aturannya yang dapat digolongkan ke dalam sistim kristal utama (Gambar
1.1) merupakan ciri setiap mineral. Bentuk-bentuk kristal yang sempurna
jarang ditemukan dan sulit untuk dapat melakukan pemerian.
2. Warna (Colour)
Adalah
yang ditampilkan dan dapat terlihat dipermukaan mineral oleh mata
telanjang. Warna biasanya lebih bersifat umum daripada menunjuk yang
spesifik.
Pada
umumnya warna mineral ditimbulkan karena penyerapan beberapa jenis
panjang gelombang yang membentuk cahaya putih, jadi warna itu timbul
sebagai hasil dari cahaya putih yang dikurangi oleh beberapa panjang
gelombang yang terserap.
Mineral berwarna gelap adalah mineral yang secara merata dapat menyerap seluruh panjang gelombang pembentuk cahaya putih.
Mineral-mineral yang mempunyai warna-warna tetap dan tertentu disebut IDIOCHROMATIC, sedangkan mineral yang mempunyai warna yang dapat berubah-ubah disebut ALLOCHROMATIC.
Adapun faktor-faktor yang menimbulkan warna dalam mineral antara lain :
- Komposisi Kimia
Contoh : warna biru dan hijau pada mineral-mineral Cooper sekunder.
- Struktur kristal dan ikatan atom
Contoh : polymorph dari Carbon : intan tidak berwarna dan transparant sedangkan graphite berwarna hitam dan opaque.
Polymorph
adalah suatu unsur atau senyawa yang dapat membentuk lebih dari satu
susunan atom. Tiap-tiap susunan mempunyai sifat-sifat fisik dan struktur
kristal yang berbeda. Jadi atom-atom/ion-ion disusun secara berbeda
dalam polymorph yang berbeda untuk zat yang sama. (bentuk lain, rumus
kimia analog)
- Pengotoran mineral
Contoh : Calcedon yang berwarna
Sedangkan ion-ion maupun kelompok-kelompok ion yang dapat menimbulkan warna khas pada mineral disebut CHROMOPHORES, sebagai contoh :
- Ion-ion Cu2 yang terkena hidrasi merupakan chromophore di dalam mineral-mineral Cu sekunder yang berwarna hijau dan biru.
- Ion-ion Cr3
adalah chromophore di dalam uvarovite (garnet hijau); di dalam
muscovite yang mengandung chrom (hijau) dan juga di dalam emerald.
3. Belahan (Cleavage)
Sifat
mineral untuk pecah sepanjang satu atau lebih arah tertentu dan bentuk
rata, umumnya sejajar dengan salah satu sisi kristal.
Dengan
memperhatikan cleavage yang terdapat dalam fragmen-fragmen mineral maka
kita dapat menentukan sistem kristal dari mineral itu. Contohnya
mineral yang hanya memperlihatkan sebuah cleavage saja, tidak mungkin
termasuk dalam sistem kristal isometrik, karena pada kenyataannya setiap
bentuk yang terdapat di dalam sistem kristal tersebut terdapat lebih
dari dua permukaan. Demikian juga suatu mineral yang menunjukkan tiga
buah arah cleavage yang tidak sama satu sama lain, mungkin termasuk
sistem orthorombik, monoklin, triklin; sedangkan apabila ke-3 arah
cleavage tersebut masing-masing tegak lurus satu sama lain maka sistem
kristalnya orthorombik.
Cleavage merupakan suatu reflesesi daripada struktur dalamnya. Adanya cleavage pada mineral-mineral disebabkan oleh kekuatan dalam struktur yang berbeda-beda.
Cleavage dapat dibagi berdasarkan baik/bagus tidaknya permukaan
bidangnya (sifat cleavage dapat dinyatakan dengan menggunakan
istilah-istilah) :
- Sempurna (Perfect)
Bila
bidang belahan sangat rata (terbelah melalui cleavagenya) diperoleh
permukaan licin dan berkilauan (contohnya mika), sedangkan bila pecah
tidak melalui bidang belahan agak sukar untuk memecahnya.
- Baik (Good)
Bidang belahan rata, tetapi tidak sebaik yang sempurna, masih dapat pecah pada arah lain, contohnya Feldspar.
- Jelas (Distinct)
Bidang belahan jelas, tetapi tidak begitu rata, dapat pecah pada arah lain dengan mudah, contohnya Scapolite.
- Tak Jelas (Indistinct)
Kemungkinan
membelah melalui bidang belahan/pecah melalui permukaan pecahan
kesegala arah, akibat adanya tekanan, contohnya Beryl.
4. Pecahan (Fracture)
Suatu
permukaan yang terbentuk akibat pecahnya suatu mineral dan umumnya
tidak teratur, disebabkan suatu mineral mendapat tekanan yang melebihi
batas-batas elastis dan plastisnya.
Tabel. 1.2. Pecahan berdasarkan bentuk pecahnya.
PECAHAN | KETERANGAN |
Conchoidal |
Pecah bergelombang melengkung seperti kulit bawang atau botol pecah.
Contoh : Kuarsa, Olivin
|
Hackly
|
Pecah tajam-tajam, seperti besi pecah.
Contoh : Stibnite
|
Fibrous/Splintery
|
Pecahan menunjukkan bentuk seperti serat.
Contoh : Asbestos, Gypsum, Anhydrite
|
Even |
Bidang pecah halus-agak kasar, masih mendekati bidang datar.
Contoh : Galena
|
Uneven
|
Permukaan pecah kasar dan tidak teratur seperti kebanyakan mineral.
Contoh : Hematite
|
5. Kilap (Luster)
Cahaya
yang dipantulkan oleh permukaan mineral. Kilap tergantung pada kualitas
fisik permukaan (jumlah cahaya yang dipantulkan). Sebagian luster tidak
dipengaruhi oleh warna dari mineral itu.
Kilap/Luster secara umum dapat dibedakan menjadi :
a. Metallic Luster/Kilap logam
Mineral-mineral
yang dapat menyerap pancaran secara kuat, disebabkan oleh sifat opaque
atau hampir opaque walaupun mineral-mineral ini terbentuk sebagai
fragmen-fragmen yang tipis. Mineral-mineral ini mempunyai indeks bias
sebesar 3 ke atas. Mineral-mineral yang mempunyai Metallic Luster
seperti Logam Mulia (Native Element) serta sebagian besar Sulfida Logam,
contohnya Cooper, Bysmuth, Arsenic, Antimony, Pyrite, Chalcopyrite,
Galena, Grafit, Hematite, Magnetite.
b. Non-Metallic Luster/Kilap non-Logam
Mineral-mineral
yang dapat meluluskan cahaya pada bagian-bagian yang tipis dari mineral
tersebut. Kilap bukan logam umumnya terdapat pada mineral-mineral yang
warna muda (light coloures).
Kilap bukan logam dapat dibedakan menjadi 7, yaitu :
- Intan (adamantine)
Kilap sangat cemerlang, seperti pada intan permata. Contohnya Diamond, Wulfenite, Vanadinite, Pyrargyrite.
- Kaca (vitreous)
Kilap seperti pada pecahan kaca. Contohnya Celestine, Beryl, Tourmaline.
- Damar (resineous)
Kilap seperti damar, contohnya Sphalerit, Realgar.
- Lemak (greasy)
Kilap
seperti lemak, seakan-akan permukaan mineral tersebut
berlemak/berminyak, contohnya Nefelin, Zircon, Jadeite, Chrysolite,
Talk, Carnalite.
- Mutiara (pearly)
Kilap seperti mutiara, biasanya terlihat pada bidang-bidang belah mineral. Contohnya Muscovite, Glacaophone, Lepidolite, Albite.
- Sutera (silkly)
Kilap seperti sutera, biasanya terlihat pada mineral-mineral menyerat, contohnya Serpentin, Asbes, Aurichalcite.
- Tanah (earthy)
Biasanya
juga disebut kilap guram (dull), biasanya terlihat pada mineral yang
kompak. Contohnya Lazurite, Glauconite, Kaolinite, Chamosite.
6. Gores atau Cerat (Streak)
Warna
yang dihasilkan apabila mineral dalam keadaan bubuk yang sangat halus.
Gores dapat diperoleh dengan jalan menggoreskan di atas porselen goresan
yang berwarna putih (streak plate). Gores sebuah mineral dianggap
sebagai salah satu unsur penentu yang baik, lebih konstan daripada warna
mineralnya. Pada mineral yang mempunyai kilap bukan logam akan
menghasilkan goresan warna muda atau lebih ringan dibandingkan warna
mineralnya. Pada mineral logam (Kilap Logam) kadang-kadang mempunyai
gores yang berwarna lebih gelap daripada mineralnya sendiri. Gores dapat
sama atau berbeda dengan warna mineralnya.
7. Kekerasan (Hardness)
Ukuran
daya tahan mineral terhadap goresan (scratching). Kekerasan relatif
dari suatu mineral dapat ditetapkan dengan membandingkan mineral
tersebut dengan urutan mineral yang dipakai sebagai standar kekerasan.
MOHS (1822) telah membuat sekala kekerasan mineral secara kualitatip
(scale of relative hardness).
Skala Kekerasan Alat-alat Penguji
Kekerasan
|
Alat Penguji
|
2,5
|
Kuku Manusia
|
3
|
Kawat Tembaga
|
5,5 – 6
|
Pecahan Kaca
|
5,5 – 6
|
Pisau Baja/Paku Baja
|
6,5 – 7
|
Kikir Baja
|
Tabel. 1.4. Skala Kekerasan Relatif Mineral (SEKALA MOHS)
Kekerasan
|
Nama Mineral
|
Unsur/Senyawa Kimia
|
1
|
Talc (Talk)
|
Hydrat Magnesium Silikat
|
2
|
Gypsum (Gipsum)
|
Hydrat Kalsium Fosfat
|
3
|
Calcite (Kalsit)
|
Kalsium Karbonat
|
4
|
Fluorspar (Fluorit)
|
Kalsium Flour
|
5
|
Apatite (Apatit)
|
Kalsium Fosfat
|
6
|
Feldspar/Ortoklas
|
Alkali Silikat
|
7
|
Quartz (Kuarsa)
|
Silika
|
8
|
Topaz
|
Alumina Silikat
|
9
|
Corondum
|
Alumina
|
10
|
Diamond (Intan)
|
Karbon
|
8. Perawakan (Crystal Habit)
Bentuk
khas mineral yang ditentukan oleh bidang-bidang yang membangunnya,
termasuk bentuk dan ukuran relatif bidang-bidang itu. Artinya ; bentuk
bangunan suatu mineral yang benar-benar terlihat, bukan bentuk sempurna
atau bukan bentuk sistim kristal utama.
Perawakan
kristal bukan merupakan ciri yang tetap, karena bentuknya sangat
dipengaruhi dengan keadaan lingkungan sewaktu pembentukkannya, sedang
keadaan itu sangat berubah-ubah. Untuk mineral tertentu sering
menunjukkan perawakan kristal tertentu, seperti mineral Mika
memperlihatkan perawakan mendaun (foliated), mineral Amphibole perawakan
meniang/tiang (columnar).
Perawakan Kristal dibedakan menjadi 3 golongan (Richard Pearl,1975) yaitu :
1) Elongated habits (meniang/berserabut)
2) Flattened habits (lembaran tipis)
3) Rounded habits (membutir)
9. Berat jenis (Density)
Adalah
suatu bilangan murni (tidak mempunyai satuan), yaitu angka yang
menyatakan berapa kali berta suatu benda jika dibandingkan dengan berat
air yang mempunyai volume sama dengan benda itu, dengan kata lain, ialah
perbandingan antara berat jenis benda tersebut dengan berat jenis air.
Berat
jenis suatu mineral terutama ditentukan oleh struktur kristal dan
komposisi kimianya. Berat jenis akan berubah sesuai dengan perubahan
suhu dan tekanan, hal ini disebabkan perubahan kedua faktor ini dapat
mengakibatkan pemuaian dan pengkerutan, maka mineral dengan komposisi
kimia dan struktur kristal tertentu akan mempunyai suatu berat jenis
yang tetap apabila pengukuran dilakukan pada suhu dan tekanan tertentu.
Cara menentukan Berat Jenis pada mineral-mineral antara lain dengan pengukuran sebagai berikut :
- Berat mineral diukur secara langsung, kemudian isinya diukur berdasarkan prinsip Archimides.
Isinya
ditentukan dengan jalan mengukur kehilangan berat yang terdapat ketika
fragmen mineral yang sebelumnya telah ditimbang beratnya (ditimbang
beratnya dalam keadaan kering), kita masukkan ke dalam air. Fragmen
mineral tersebut akan memindahkan sejumlah zat cair dengan isi/berat
yang sama dengannya, dan beratnya seolah-olah berkurang sebesar berat
zat cair yang dipindahkan.
Jika : W1 = Berat fragmen mineral kering di udara
W2 = Berat fragmen mineral di dalam air
Maka Berat Jenisnya (B.J.) adalah :
B.J. = W1 / (W1 – W2)
Setiap
jenis mineral mempunyai berat jenis tertentu, sedangkan Berat Jenis
ditentukan struktur atom/kristalnya dan komposisi kimianya.
10. Tenacity
Tenacity yaitu kemampuan mineral untuk ditempa atau dibentuk (tingkat kekenyalan mineral). Tenacity terdiri atas :
- Brittle (rapuh), bila mineral mudah retak atau dihancurkan.
- Elastis, bila mineral dapat kembali kekeadaan semula setelah dibentuk.
- Fleksibel, bila mudah dibentuk tetapi tidak dapat kembali kekeadaan semula.
- Sectile, bila dapat diiris dengan pisau.
- Ductile, bila mineral dapat ditempa.
11. Magnetisme
Hanya beberapa mineral saja yang bersifat magnet, diantaranya yang paling umum adalah Magnetite (Fe3O4), Phyrotite (Fe1-nS) dan polymorph dari Fe2O3 maghnite. Sebenarnya semua mineral mempunyai sifat magnetis. Mineral yang bersifat sedikit di tolak oleh magnet disebut Diamagnetis, sedangkan yang sifatnya sedikit tertarik oleh magnet disebut Paramagnetis.
Semua mineral yang mengandung besi bersifat Paramagnetis, tetapi ada
juga mineral-mineral yang tidak mengandung besi seperti Beryl dapat juga
bersifat Paramagnetis.
Sifat-sifat
magnetis dari mineral telah dipergunakan di dalam
penyelidikan-penyelidikan geofisis dengan menggunakan sebuah
magnetometer, sebuah alat yang dapat mengukur segala perubahan dari
medan magnet bumi yang kemudian kita nyatakan di dalam Peta.
Penyelidikan magnetis ini sangat berguna untuk menentukan suatu cebakan
bijih, juga untuk mengetahui perubahan-perubahan jenis batuan dan untuk
mengikuti formasi-formasi batuan yang mempunyai sifat-sifat magnetis
tertentu.
Gitu yah
BalasHapus