Kristalografi

Mineralogi adalah suatu zat atau benda padat homogen yang terbentuk oleh proses alam, tersusun atas komposisi kimiawi tertentu dan mempunyai sifat fisik tertentu serta pada umumnya mempunyai sistem kristal. Mineral terbentuk dari atom-atom serta molekul-molekul dari berbagai unsur kimia yang atom-atom tersebut tersusun dalam suatu pola teratur. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawa organik biasanya tidak termasuk). Untuk menjadi mineral, suatu zat atau benda harus memenuhi 4 syarat, yaitu:

1. Harus berupa zat padat (solid)
2. Harus terbentuk secara natural/ alami
3. Harus anorganik
4. Harus memiliki komposisi kimia tertentu

Mineralogi adalah salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari tentang mineral, baik dalam bentuk individu ataupun dalam bentuk kesatuan, antara lain mempelajari tentang sifat-sifat fisik, sifat kimia, cara-cara terdapatnya, cara terjadinya, serta kegunaannya. Mineralogi fisik adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari sifat-sifat fisik mineral, seperti:
1. Kilap
merupakan kenampakkan yang ditunjukkan oleh pantulan cahaya yang dikenakan kepadanya atau intensitas cahaya yang dipantulkan oleh permukaan kristal. Kilap dibedakan menjadi 2, yaitu kilap logam dan kilap non-logam. Kilap non-logam terdiri dari: Kilap intan, kilap kaca, kilap sutera, kilap damar, kilap lemak, kilap mutiara, dan kilap tanah.

2. Warna
merupakan warna yang ditangkap dengan mata apabila mineral terkena cahaya atau spectrum cahaya yang dipantulkan mineral. Warna dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: warna idiokhromatik, biasanya warna mineralnya selalu tetap; dan warna allokhromatik, biasanya warna mineral tidak tetap bergantung pada mineral pengotornya.

3. Kekerasan
merupakan ketahanan suatu mineral terhadap suatu goresan, dan untuk menentukan kekerasan, biasanya digunakan Skala Mohs.

4. Cerat
merupakan warna mineral dalam bentuk hancuran, dan biasanya diperoleh apabila mineral digoreskan pada bidang kasar, seperti porselen.

5. Belahan
merupakan kecenderungan mineral untuk membelah diri dengan satu atau lebih dengan arah tertentu. Belahan dapat dibedakan menjadi: Belahan sempurna, Belahan baik, Belahan tidak jelas, dan belahan tidak menentu. Apabila ditinjau dari arah belahannya, maka belahan dibedakan menjadi: Belahan searah, Belahan dua arah, dan belahan tiga arah.

6. Pecahan
merupakan kecenderungan mineral untuk terpisah-pisah dalam arah yang tidak teratur apabila mineral diberikan gaya. Macam-macam pecahan pada mineral: Konkoidal, pecahan berserat, pecahan tidak rata, pecahan rata, dan pecahan runcing.

7. Bentuk
Mineral yang ada di alam biasanya berbentuk kristal (kristalin), dan non-kristal (amorf)

8. Berat Jenis
merupakan perbandingan antara berat mineral diudara terhadap volumenya di dalam air.

9. Kemagnetan
merupakan sifat mineral terhadap gaya tarik menarik magnet, dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu ferromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik.


Kristalografi merupakan suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari tentang sistem-sistem kristal. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu. Jadi, kristal merupakan suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara 3 dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Secara sederhana kristal dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai susunan atam atau molekul yang teratur. Keteraturan kristal ini tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang datar pada kristal 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.

Sistem-sistem kristal yang terdapat dibumi sangat banyak ragamnya, dari bentuk yang sangat sederhana, kebentuk yang yang sangat rumit. Bentuk-bentuk kristal tersebut dapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok dasar. Pengelompokkan tersebut berdasarkan pada:
a. perbandingan panjang sumbu-sumbu kristalografi
b. letak atau posisi sumbu kristalografi
c. jumlah sumbu kristalografi
d. nilai sumbu c atau sumbu vertikal

Hingga saat ini baru diketahui 7 sistem kristal, antara lain adalah sebagai berikut:
1. Sistem Isometrik
Sistem ini dikenal sebagai sistem kubus/kubik. Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya. sumbu-sumbu tersebut biasanya disebut a,b,c.

2. Sistem Tetragonal
Sistem ini sama dengan sistem isometrik, sistem ini memiliki 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a sama panjang dengan sumbu b, sedangkan sumbu c bisa lebih panjang ataupun lebih pendek dari sumbu a atau b.

3. Sistem Ortorombik
Sistem ini memiliki 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan lainnya. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda. Sumbu a adalah sumbu terpendek, sumbu b adalah sumbu menengah, dan sumbu c adalah sumbu terpanjang.

4. Sistem Heksagonal
Sistem ini mempunyai 4 sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu yang lainnya. Sumbu a, b, da d masing-masing saling membentuk sudut 120 derajat satu terhadap yang lain dan mempunyai panjang yang sama, sedangkan panjang c berbeda (dapat lebih panjang atau lebih pendek).

5. Sistem Trigonal
Beberapa ahli memasukkan sistem ini kedalam sistem heksagonal, sebab cara penggambarannya sama dengan sistem heksagonal, hanya saja pada sistem trigonal, setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga dengan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.

6. Sistem Monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b, sumbu b tegak lurus terhadap sumbu c, tapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b yang paling pendek. Sumbu a disebut sumbu klino, dan sumbu b disebut sumbu orto.

7. Sistem Triklin
Sistem ini mempunyai 3 sumbu, yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. emikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. Salah satu dari sumbu-sumbu tersebut sebagai sumbu c, yaitu sumbu vertikal, dan dua sumbu lainnya adalah sumbu b, yaitu lebih panjang dari sumbu c yang disebut sumbu makro, dan sumbu a, yaitu sumbu terpendek yang disebut sumbu brakia.

Dari masing-masing sistem kristal tersebut, dapat dibagi lebih lanjut menjadi klas-klas. Penentuan klas-klas kristal tergantung dari banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung didalamnya, yang meliputi:
1. Bidang Simetri
merupakan bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain.

2. Sumbu Simetri
merupakan garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh, maka akan didapatkan beberapa kali kenampakkan yang sama.

3. 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-titik lain pada permukaan disisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut.

Penentuan klas simetri didasarkan pada kandungan unsur-unsur simetri yang dimiliki oleh setiap bentuk kristal tersebut.