Physical Mineralogy
Physical Mineralogy
Clevage
• Cleavage terjadi ketika ada beban eksternal yang diberikan
kepada mineral
• Cleavage merupakan arah yang disukai oleh mineral ketika
terjadi retakan
• Beban/ tegangan tersebut akan memecah mineral menjadi
beberapa cleavage
• Cleavage akan cenderung terbentuk pada kisi kristal yang
memiliki
– Ikatan terlemah
– Lattice spacing yang besar
Cleavage
• Clevage adalah bidang pada kristal yang mudah hancur sehingga penandaannya menggunakan notasi bidang pada kristalografi ex {100}
• Tidak semua jenis mineral mempunyai cleavage
Contoh arah clavage mineral
Jenis Perpatahan Cleavage
Cubic terjadi ketika mineral terpecah melalui tiga arah cleavage dan masing masing membentuk sudut 90
Diamond terbentuk ketika mineral terpecah dalam 8 arah
Rhombohedra l terbentuk ketika mineral terpecah dalam tiga arah namun tidak membentuk sudut 90
Pinacoidal pecahan dalam bentuk satu arah
Parting
• Parting adalah pembelahan kristal mineral akibat mineral dari
luar dibidang tertentu (yang paling lemah)
• Bidang parting umumnya terlihat secara makroskopi sebagai
garis patahan atau striasi
• Perbedaan parting dan cleavage adalah
– Parting tidak bisa terjadi disemua mineral, hanya pada mineral
yang mempunyai bidang twin
– Parting tidak dapat terbentuk secara alami seperti halnya
cleavage, hanya pada mineral yang memang terkena pressure
yang sangat tinggi
Parting mineral
Fracture Minerals
• Fracture merupakan perpatahan mineral dalam bentuk acak
tanpa ada bentuk cleavage yang jelas
• Fracture dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan bentuk :
– Conchoidal : halus, berbentuk seperti cangkang
– Fibrous : berbentuk serabut
– Hackly : Tajam
– Irregular
Fibrous
Conchoidal
Hackly
Hardness
Ketahanan suatu mineral terhadap goresan
Dilambangkan dengan satuan H
Hardness mineral tergantung dari struktur kristal dan
kekuatan ikatan dalam mineral tersebut
Biasa diklasifikasikan dengan skala mohr
Pengujian dilakukan dengan menggesekan kedua mineral
yang akan diukur kekerasannya
Mohr scale
TENACITY• Kemampuan mineral menahan berbagai macam bentuk gaya
yang diberikan padanya
• Tenacity dijelaskan dalam berbagai jenis
– Brittle : sifat mudah dihancurkan
– Malleable : mudah ditempa menjadi pelat tipis
– Sectile : mudah dipotong menjadi lembaran
– Ductile : contoh copper
– Flexible bisa di bengkokan namun tidak kembali ke bentuksemula
– Elastic : bsa dibengkokan dan kembali ke bentuk semula : Chrysotile dan Serpentine.
Specific Gravity
Specific gravity refers to the weight or heaviness of a mineral, and it is expressed
as the ratio of the mineral’s weight to an equal volume of water.
Water has a specific gravity of 1. Therefore, a mineral with a specific gravity of
1.5, is one and a half times heavier than water.
Minerals with a specific gravity < 2 are considered light, 2-4 are average, and
>4.5 are heavy
Specific gravity can be measured using complex lab tools such as the hydrostatic
balance or more simple procedures involving beakers and water displacement
measurements.
13
Specific Gravity
• Specific Gravity tergantung dua faktor utama
– Jenis atom yang terlibat didalam
Ex : Jenis kation berbeda merubah densitas
– Bentuk ikatan antar atom
Mineral Composition At.Wt of
Cation
Specific
Gravity
Aragonite CaCO3 40.08 2.95
Strontianite SrCO3 87.63 3.7
Barite BaCO3 137.36 4.3
Cerrusite PbCO3 207.21 6.55
Metode Perhitungan Specific Gravity
Jolly Balance
Menggunakan perbandingan berat di udara dengan berat
didalam air
G= Wu/(Wu-Wa)
• Heavy Liquids (prinsip oplosan)
Menggunakan larutan yang memiliki densitas yang berbeda beda dan
diketahui nilai densitas laurutan tersebut
Untuk mendapatkan nilai densitas larutan yang tertentu bisa dengan cara
menggabungkan mencampur dua/lebih larutan yang berbeda
Metode Perhitungan Specific Gravity Perhitungan teoritis
Hanya untuk menghitung mineral yang sudah diketahui komposisi kimianya
Contoh CaCO3 (aragonite)
Struktur kristal : orthorombic
Memiliki nilai atmomic lattice (Z) : 4
Molecular Weight : 100.09 (M)
Dimensi panjang kisi : 4.59A,7.96A dan 5.73A
Volume kristal (4.59Ax7.96A x5.73A=225.76A3)
Avogrado (N) :6.02x1023
D= ZxM/NxV
Latihan
Hitung densitas dari mineral CaF2, yang memiliki (Z=4) ,
Panjang kisi 5.46A
Cari Nilai Z dari pyrite dengan nilai densitas (5.02) panjang
kisi 5.42 A
Sifat elektrik dan Magnetis
Piezoelectronic
Jika sebuah kristal mampu membuat listrik dari sebuah gaya
mekanik dari luar
Disebabkan oleh kondisi kristal yang asimetris ukurannya
Sifat Pyroelecticity
Kemampuan mineral tertentu menghasilkan listrik karena
pengaruh panas dan pendinginan
Ketika mineral dipanaskan dan didinginkan akan ada
perubahan dimensi yang berbeda akibat perbedaan sifat
thermal expansion
Perbedaan menghasilkan polarisasi pada mineral dan
membuat / menghasilkan listrik
Basic XRD
Bragg’s law is a simplistic model to understand what conditions are required for diffraction.
sin2 hkld dh
kl
dh
kl
Basic XRD
Our powder diffractometers typically use the Bragg-Brentano geometry.
w 2
The incident angle, w, is defined between the X-ray source and the sample.
The diffracted angle, 2, is defined between the incident beam and the detector angle.
The incident angle w is always ½ of the detector angle 2 .
.
X-
ray
tube
Detector
A single crystal specimen in a Bragg-Brentano diffractometer would
produce only one family of peaks in the diffraction pattern.
2
At 20.6 °2, Bragg’s law
fulfilled for the (100) planes,
producing a diffraction peak.
The (110) planes would diffract at 29.3
°2; however, they are not properly
aligned to produce a diffraction peak (.
The (200) planes are parallel to the (100)
planes. Therefore, they also diffract for this
crystal. Since d200 is ½ d100, they appear at
42 °2.