silabus dan satuan acara perkuliahan, pengertian
Post on 08-Apr-2022
18 Views
Preview:
TRANSCRIPT
EDUNEX ITB
Silabus dan Satuan Acara Perkuliahan, Pengertian
Kristalografi dan Mineralogi
Kristal dan MineralTA-2101
Dr.phil.nat. Agus Haris Widayat, ST., MT.
KK Eksplorasi Sumber Daya BumiTeknik Pertambangan – FTTM ITB
Pendahuluan/ Minggu-1
1
Dr.mont. Andy Yahya Al Hakim, ST.,MT.
Dilarang mendistribusikan materi ini melalui internet secara terbuka/publik misalnya blog, slideshare, dan sejenisnya.
EDUNEX ITB
Pengantar Kuliah
2
EDUNEX ITB
Silabus3
• Memberikan kemampuanuntuk identifikasi danklasifikasi kristal berdasarkansifat morfologi (struktur luar)dan struktur dalam sertakemampuan identifikasimineral secara megaskopisberdasarkan sifatmorfologinya, sifat fisika dansifat kimia
http://www.mygoldguide.in/why-gold-used-electronicsz
http://odnv.co.id/logam-mulia
• Memberikan pengetahuan tentangkegunaan, nilai, kebutuhan manusiaakan mineral serta kaitannya dengandisiplin ilmu lainnya.
EDUNEX ITB
Tujuan instruksional umum4
• Pengetahuan untuk identifikasidan klasifikasi kristalberdasarkan sifat morfologi(struktur luar) dan strukturdalam serta kemampuanidentifikasi mineral secaramegaskopis berdasarkan sifatmorfologinya, sifat fisika dansifat kimia.
EDUNEX ITB
Topik-Topik Perkuliahan (Kristal)5
MGG.
KE-
TOPIK MATERI PERKULIAHAN
1 Pendahuluan • Pengertian kristal dan mineral
• Sejarah ilmu kristal dan mineral
• Unsur simetri
• Sumbu putar
• Titik inversi
• Bidang cermin
2 Unsur simetri dan
sistem kristal
• Sumbu rotasi
• Sumbu rotoinversi
• Sistem kristal
3-4 Klasifikasi kristal
dan form
• 32 klasifikasi kelas kristal
• Form (bentuk) yang muncul pada setiap sistem kristal
5 Indeks Miller dan
zona
• Indeks Miller untuk sistem kristal dengan 3 dan 4
sumbu kristalografi
• Notasi form
• Zona dan notasi zona
EDUNEX ITB
Topik-Topik Perkuliahan (Kristal)6
MGG.
KE-
TOPIK MATERI PERKULIAHAN
6 Proyeksi kristal • Sudut antar bidang
• Proyeksi stereografis
• Proyeksi dasar kristal
7 Struktur-dalam
kristal
• Translasi
• Kisi Bravais
• Sumbu sekrup dan glide plane
• Klasifikasi 230 space group
8 UTS • UTS (tanggal 15 Oktober 2021)
• Materi kuliah kristal kembar
9 Kimia kristal • Ikatan kimia dan ukuran ion
• Isomorfisme
• Polimorfisme
• Pseudomorfisme
EDUNEX ITB
Topik-Topik Perkuliahan (Mineral)7
MGG. KE- TOPIK MATERI PERKULIAHAN
10-11 Sifat fisik
mineral
• Densitas dan SG
• Warna, kilap, gores
• Belahan, pecahan, kekerasan
• Sifat magnetisme, kelistrikan, permukaan mineral
• Bentuk agregat kristal
12 Klasifikasi
mineral
• Dasar klasifikasi mineral
• Hirarki klasifikasi mineral
• Klasifikasi mineral silikat
13 Kimia
mineral
• Komposisi kimia mineral
• Latihan soal
14 Mineral dan
batuan
• Daur geologi dan genesa mineral
• Klasifikasi batuan
15 Mineral
industri dan
analisis
XRD
• Mineral industri
• Prinsip analisis mineral dengan XRD
16 UAS • UAS
EDUNEX ITB
Pustaka• Hakim, A.Y.A. Mineralogi. Penerbit ITB, 2019.
• Nesse, W.D. Introduction to Mineralogy. Oxford University Press, 2011.
• Berry, L.G. & Mason, B.H., Mineralogy, second edition, revised by R.V. Dietrich, NewYork, W.H. Freeman, 1983
• Blackburn, W.H., & Dennen, W.H., Principles of Mineralogy, Wm. C. Brown Publishers, Dubuque, Iowa, 1988
• Klein, Cornelis, & Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy, 21st edition. After Dana, John Wiley & Son, New York, 1985
• Kerr, P.F., Optical Mineralogy, fourth edition, New York, McGraw-Hill, 1977
• Hutchison, C.S., Laboratory Handbook of Petrographic Techniques, John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto, 1974
• Dana, E.S. & Ford, W.E., A Textbook of Mineralogy, John Wiley & Sons Inc., New York, Charles E Tuttle Company, Tokyo, Modern Asia Edition, Ninth printing, 1972
• Grimm, R.E., Clay Mineralogy, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, 1953
Database mineral dan pencarian• www.webmineral.com
• www.mindat.org
8
EDUNEX ITB
Penilaian dan Peraturan Kelas (umum)
• Nilai dipertimbangkan dari beberapa evaluasi:• UTS umumnya 35-45%
• UAS umumnya 35-45%
• Praktikum umumnya 10-20%
• Tugas dan kuis umumnya 0-10%
• Materi UTS mencakup semua materi yang diajarkan sebelumUTS
• Materi UAS mencakup semua materi yang diajarkan antaraUTS dan UAS
9
EDUNEX ITB
Penilaian dan Peraturan Kelas (Kelas daring)
• Kuliah dilaksanakan dengan metode asinkron (rekaman video dan kuis online)
• Pada jadwal perkuliahan yang ditetapkan (sesuai SIX), mahasiswaharus melaksanakan pembelajaran asinkron terlebih dahulu.
• Setelah kuis dikerjakan, kemudian dilanjutkan dengan pembelajaransinkron melalui Zoom, Google Meet, dll.
• Kuliah sinkron berjalan dengan durasi maksimum 50 menit dan hanya boleh diikuti oleh mahasiswa yang sudah mengerjakan kuis.
• Untuk mengantisipasi masalah koneksi internet, mahasiswadiberikan kebebasan untuk melaksanakan pembelajaran asinkronsejak 3 hari sebelum jadwal kuliah yang telah ditetapkan.
10
EDUNEX ITB
Pengertian Kristalografi dan Mineralogi
11
EDUNEX ITB
Mengapa belajar kristal mineral?
• Rangkaian kegiatan pertambangan merupakan kegiatan panjang,dimulai dari hulu (kegiatan eksplorasi) hingga hilir (ekstraksi)
• Hampir semua orang pasti mempergunakan hasil tambang• Emas (gold – Aurum): 70% perhiasan, 14% elektronik, 19% investasi (sejak
lebih dari 6000 tahun yang lalu, dentistry, medis, medali)
• Timbal (lead – plumbum) digunakan untuk pipa air sejak jaman Romawi
• Seorang geologis/ eksplorer harus mengetahui apa yang sedang diacari, dan seorang metalurgis harus paham apa yang akan diolah
• Diperlukan pemahaman dasar tentang ilmu tentang mineral, dimulaidengan memahami kristal
12
EDUNEX ITB
Manfaat kristal dan mineral untuk metalurgis
• Pemisahan mineral berharga dilakukan denganmenggunakan sifat fisik mineral, misalnya:a. Berat jenis→ Gravity separationb. Magnetik/ elektrik →Magnetic or electrostatic separationc. Warna→ optical sortingd. Physicochemical→ flotasi
13
https://www.alibaba.com/product-detail/Spiral-Chute-Gravity-Separator-Machine-Gold_60194953201.html
Humphrey spiral
Magnetic separator tambang besi di Garut
13
andyyahya©
https://www.911metallurgist.com/blog/ball-mills
EDUNEX ITB
Kristalografi
• Kristalografi merupakan cabang ilmu dari mineralogi yangmempelajari kristal.
• Kristal adalah benda padat yang dibatasi oleh polihedra (bidang-bidang/banyak bidang) yang mencerminkan struktur dalam yangteratur dari atom-atom, ion-ion ataupun molekul-molekulpenyusunnya.
• Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam,terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu, dan mempunyai atom-atom/ion-ion atau molekul-molekul yang tersusun secara teratur.
14
EDUNEX ITB
Definisi mineralBenda padat homogen
❑terdiri dari satu fase padat yang tidak dapat diuraikan menjadi senyawayang lebih sederhana melalui proses fisika;
❑es adalah mineral sedangkan air bukan.
Terdapat di alam
❑senyawa padat yang mengkristal di laboratorium dan mineral-mineralsintetis, tidak disebut mineral (contoh natrium klorida = halit)
15
Cinnabar (HgS)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halite_5.JPG
https://www.pinterest.com/pin/845410161278146362/
Halit (HCl)
❑tetapi senyawa oxychloride yang ditemukan padarongga terak (slag) hasil kristalisasi padabeberapa ratus tahun yang lalu disebut mineral,sedangkan senyawa teraknya sendiri tidakdianggap sebagai mineral.
EDUNEX ITB
Definisi kristalografi
Terbentuk secara anorganikbenda padat yang dihasilkan oleh manusia, binatang, atau tumbuhan seperti batu kandung empedu, mutiara, dan batubara
tidak termasuk.
Mempunyai komposisi pada batas-batas tertentu
merupakan senyawa kimia dengan rumus mineral yang komposisinya bisa bervariasi tergantung dari
❑ banyaknya unsur-unsur yang ada dan
❑ proporsi kombinasinya.
Mempunyai komposisi pada batas-batas tertentu
merupakan kristalin padat kecuali:
❑mineral metamict, susunan atomnya rusak oleh radiasi U/Th
❑ opal, pemadatan colloid gel
16
Opal (SiO2.nH2O)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Opal-53714.jpg
EDUNEX ITB
17 Mineral Bukan mineralKuarsa (SiO2)
andyyahya
Obsidian
andyyahya
EDUNEX ITB
Sejarah Mineralogi18
✓Mineralogi dimulai pada zaman pra sejarah.✓Lama sebelum kesusastraan berkembang, manusia telah mengenal zat warna (merah-hematit,
hitam - oksida mangan), ✓± 4000 tahun yang lalu telah dimulai penambangan dan peleburan mineral-mineral logam tertentu.
Filosof Yunani Theophratus (372-287 SM), orang pertama menulis buku tentang mineral On Stones.
Pliny (abad I Masehi), memberikan catatan tentang orang Romawi yang menambang mineral untuk batu perhiasan, zat warna, dan diambil logamnya.
Manganit (MnOOH)
Hematit (Fe2O3)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hematite-LTH43A.JPGhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Manganite-tuc1011a.jpg
Hematit (Fe2O3)
andyyahya
EDUNEX ITB
Sejarah Mineralogi19
▪ Georgius Agricola
– Ahli tambang Jerman, menerbitkan buku pengolahan mineral secara klasik De Re Metallica (1556) dan De Natura Fossilium (1546) yang menjelaskan mengenai keadaan geologi, mineralogi, pertambangan, dan metalurgi saat itu.
https://www.flickr.com/photos/internetarchivebookimages/20835858186https://www.britannica.com/topic/De-re-metallica
EDUNEX ITB
Sejarah Mineralogi
• Dane Niels Stensen (Nicolaus Steno, 1669) merintis perkembangankristalografi dengan memperlihatkan bahwa sudut dalam (interfacialangles) kristal kuarsa adalah tetap dan tidak tergantung pada bentukdan ukurannya.
• A.G. Werner (1750-1817) profesor pada Mining Academy di Freiberg,menghubungkan ilmu kimia dengan mineralogi, karena para ahlimineralogi pada saat itu menggunakan unsur kimia dari mineral sebagaibahan bakunya. Banyak penemuan unsur-unsur baru seperti Co, Ni, Mn,W, Mo, U dll.
20
• Hauey (1743-1882) ahli Perancis mengembangkan secara luas artikristalografi pada studi mineral.
• Awal abad ke 19 pengembangan teori atom dan pernyataan bahwamineral adalah senyawa kimia dengan komposisi tertentu. Penemuanreflecting goniometer untuk pengukuran kristal yang lebih teliti danklasifikasi bentuk dan sistem kristal.
Kuarsa (SiO2)
andyyahya
EDUNEX ITB
Sejarah Mineralogi
• Berzelius (1779-1848) seorang ahli kimia Swedia dan muridnya terutama Mitscherlich (1794-1863) mempelajari kimia kristal dan kemudian mengklasifikasikan mineral secara kimia.
• Selama abad ke 19 banyak penemuan dan diskripsi mineral-mineral baru. Sekitar tahun 1870 perkembangan mikroskopi dan sifat-sifat optik mineral.
• von Laue (1912), mendemonstrasikan bahwa kristal dapat membiaskan sinar-X dan posisi sebenarnya atom-atom di dalam kristal dapat diinterpretasikan dari pola hasil pembiasan tersebut.
21
Pengetahuan mineralogi yang semula terbatas pada penyelidikan bentuk luar, sifat-sifat optik, dan penentuan komposisi kimia kemudian berkembang sampai penyelidikan struktur mineral.
EDUNEX ITB
Flint
Pentingnya mineral
• Pada awalnya mineral digunakan sebagaimana saat dijumpai
• flint, kuarsa, dan jade untuk senjata atau perkakas
• oksida besi/mangan sebagai pewarna
• garnet, amethyst, dan batu berwarna lainnya sebagai perhiasan
• emas, perak, dan tembaga untuk perhiasan dan alat-alat
• lempung untuk batubata dan keramik
22
Peleburan untuk memisahkan logam telah dimulai sejak zamanpra sejarah
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica_flint_spear,_obverse_YORYM_2013_157.JPGhttps://www.flickr.com/photos/jaja_1985/167345135http://www.bmbdentalclinic.com.au/services/dental-bridge/
Garnet
Emas
EDUNEX ITB
Mineral bijih• Beberapa mineral bijih (ore) dapat
diekstrak sebagai komoditi logam
Catatan:
• Bijih (ore) adalah mineral yang dapat diekstrak logamnya secaramenguntungkan berdasarkankondisi ekonomi dan teknologi padasaat itu
23
Logam Mineral Bijih
Rumus Kimia % Logam
Emas Emas natif Au 100
Kalaverit AuTe2 39
Silvanit (Au, Ag)Te2 -
Perak Perak native Ag 100
Argentit Ag2S 87
Seragirit AgCl 75
Besi Magnetit Fe2O3.FeO 72
Hematit Fe2O3 70
Limonit Fe2O3.H2O 60
Siderit FeCO3 48
Timah Kasiterit SnO2 78
Stannit Cu2S.FeS.SnS2 27
EDUNEX ITB
Mineral bijih24
Logam Mineral Bijih Rumus Kimia % Logam
Timbal(Timahhitam)
Galena PbS 86
Serusit PbCO3 77
Anglesit PbSO4 68
Seng Sfalerit ZnS 67
Smitsonit ZnCO3 52
Hemimarfit H2ZnSiO5 54
Zinksit ZnO 80
Nikel Pentlandit (Fe, Ni)S -
Garnierit H2(Ni, Mg)SiO3.H2O -
Kromium Kromit FeO.Cr2O3 68
Aluminium Bauksit Al2O3.2H2O 39
Antimon Stibnit Sb2S3 71
EDUNEX ITB
Mineral bijih25
Logam Mineral Bijih
Rumus Kimia % Logam
Mangan Pirolusit MnO2 63
Psilomelan Mn2O3.xH2O 45
Manganit Mn2O3.MnSiO4 62
Bismut Bismutit Bi2S3 81
Kobalt Kobaltit CoAsS 35
Smaltit CoAs2 28
Air raksa Sinabar HgS 86
Molibdenum Molibdenit MoS2 60
Wulfenit PbMoO4 39
Tungsten Wolframit (Fe, Mn)WO4 76
Huebnerit MnWO4 76
Scheelit CaWO4 80
EDUNEX ITB
Mineral bijih26
Logam Mineral Bijih Rumus Kimia % Logam
Uranium Uraninit Kombinasi UO3 & UO2 50-85
Kofinit USiO4 75
Karnotit K2(UO2)2(VO4)2.3H2O
EDUNEX ITB
Mineral gangue
• Beberapa mineral gangue yang umum muncul pada mineral bijih
• Mineral gangue: adalah mineral tidak berharga (tidak bernilaiekonomis) yang berasosiasi/terdapat bersama-sama dengan mineral bijih
27Kelas Nama Rumus Kimia
Oksida Kuarsa (Silika) SiO2
Bauksit Al2O3.2H2O
Limonit Fe2O3.H2O
Karbonat Kalsit CaCO3
Dolomit (Ca, Mg)CO3
Siderit FeCO3
Rodokrosit MnCO3
Sulfat Barit BaSO4
Gipsum CaSO4.2H2O
Silikat Felspar KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8
Garnet X3Y2(SiO4)3
Rodonit (Mn, Fe, Mg, Ca)SiO3
Mineral lempung
Lain-lain Mineral pembentuk batuan
Fluorit CaF2
Apatit (CaF)CO4(PO4)3
Pirit FeS2
Markasit FeS2
Pirotit Fe1-xS
Arsenopirit FeAsS
EDUNEX ITB
Kristal
Kristal/ mineral dapat terbentuk dari:•Lelehan magma
•Larutan
•Uap
yang mengalami perubahan kondisi akibat dari: penguapan, penurunan T danP atau perubahan konsentrasi dan pH.
28
https://www.mtholyoke.edu/courses/mdyar/slides/mins/pages/sylvite.htm
Silvit (KCl)Pirit (FeS2)
http://www.roughdiamondworld.com/product-p/uni289.htm
Intan (C)
andyyahya
EDUNEX ITB
Kristalisasi
• Larutan NaCl yang mengalami penguapan akan menjadi jenuh sehingga terjadi kristalisasi/presipitasi membentuk endapan kristal garam dapur yang dikenal dengan nama : mineral halit (NaCl), bentuk kistalnya khas : yaitu kubik
• Jika penguapan terjadi secara sangat perlahan, maka ion Na+ dan Cl- akan mengelompokmembentuk satu atau beberapa kristal dengan ukuran relatif besar
• Jika penguapan terjadi secara cepat, maka akan terbentuk banyak pusat kristalisasi → menghasilkan kristal yang lebih banyak, namun lebih halus
29
Halit (NaCl)
http://canvart.club/atmose-12_10_4.html
Halit+Polihalit (K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O) – merahGipsum (CaSO4.2H2O) - tidak berwarnaandyyahya
top related