Klasifikasi mineral
Klasifikasi mineral
Sejak pertengahan abad ke-19, mineral telah diklasifikasikan berdasarkan komposisi kimianya . Berdasarkan skema ini, senyawa-senyawa tersebut dibagi menjadi beberapa kelas berdasarkan anion dominannya atau gugus anioniknya (misalnya, halida , oksida , dan sulfida ). Beberapa alasan membenarkan penggunaan kriteria ini sebagai faktor pembeda pada klasifikasi mineral tingkat tertinggi. Pertama, kesamaan sifat mineral dengan gugus anionik yang identik umumnya lebih jelas dibandingkan mineral dengan kation dominan yang sama . Misalnya, karbonat memiliki kemiripan yang lebih kuat satu sama lain dibandingkan mineral tembaga. Kedua, mineral yang memiliki anion dominan identik kemungkinan besar ditemukan di lingkungan geologi yang sama atau serupa . Oleh karena itu, sulfida cenderung terdapat bersama-sama dalam endapan atau endapan pengganti, sedangkan batuan yang mengandung silikat membentuk sebagian besar kerak bumi . Ketiga, praktik kimia saat ini menggunakan skema tata nama dan klasifikasi senyawa anorganik berdasarkan prinsip serupa.
Namun, para peneliti telah menemukan bahwa komposisi kimia saja tidak cukup untuk mengklasifikasikan mineral. Penentuan struktur internal, dilakukan melalui penggunaan sinar X , memungkinkan apresiasi yang lebih lengkap terhadap sifat mineral. Komposisi kimia dan struktur internal bersama-sama membentuk esensi suatu mineral dan menentukan sifat fisiknya; dengan demikian, klasifikasi harus bergantung pada keduanya. Prinsip kristalokimia—yaitu prinsip yang berkaitan dengan komposisi kimia dan struktur kristal —pertama kali diterapkan oleh fisikawan Inggris W. Lawrence Bragg dan ahli mineralogi Norwegia Victor Moritz Goldschmidt dalam studi mineral silikat . Kelompok silikat dibagi lagi sebagian berdasarkan komposisinya tetapi terutama menurut struktur internalnya. Berdasarkan topologi tetrahedron SiO 4 , subkelasnya antara lain mencakup kerangka, rantai, dan lembaran silikat. Klasifikasi mineral tersebut logis dan terdefinisi dengan baik.
Pembagian klasifikasi terluas yang digunakan dalam pembahasan ini adalah (1) unsur asli , (2) sulfida , (3) sulfosalt , (4) oksida dan hidroksida , (5) halida , (6) karbonat , (7) nitrat , (8) borat , (9) sulfat , (10) fosfat , dan (11) silikat .
Elemen asli
Selain gas-gas bebas di atmosfer bumi , sekitar 20 unsur terdapat di alam dalam bentuk murni (tidak bergabung) atau hampir murni. Dikenal sebagai unsur asli, mereka dibagi menjadi tiga kelompok: logam , semilogam, dan bukan logam . Logam asli yang paling umum, yang dicirikan oleh struktur kristal sederhana, terdiri dari tiga kelompok: kelompok emas , terdiri dari emas, perak , tembaga , dan timah ; golongan platina , terdiri dari platina , paladium , iridium , dan osmium ; dan golongan besi , mengandung besi dan besi-nikel . Merkuri , tantalum , timah , dan seng adalah logam lain yang ditemukan dalam keadaan aslinya. Semimetal asli dibagi menjadi dua kelompok isostruktural (yang anggotanya memiliki tipe struktur yang sama): (1) antimon , arsenik , dan bismut , dengan dua kelompok terakhir lebih umum di alam, dan (2) selenium dan telurium yang agak jarang ditemukan. . Karbon , dalam bentuk intan dan grafit , serta belerang merupakan nonlogam asli yang paling penting.
| Elemen asli | |
|---|---|
| Sumber: Dimodifikasi dari C. Klein dan CS Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy, hak cipta © 1985 John Wiley and Sons, Inc., dicetak ulang dengan izin dari John Wiley and Sons. | |
| Logam | |
| Kelompok emas | |
| emas | Au |
| perak | Agustus |
| tembaga | Cu |
| Grup platina | |
| platinum | Pt |
| Kelompok besi | |
| besi | Fe |
| (kamasit | Fe, Ni) |
| (taenit | Fe, Ni) |
| Semimetal | |
| kelompok arsenik | |
| arsenik | Sebagai |
| bismut | Dua |
| Bukan logam | |
| sulfur | S |
| berlian | C |
| grafit | C |
Logam
Emas ,perak , dantembaga adalah anggota yang samagolongan (kolom) dalam tabel periodik unsur dan oleh karena itu mempunyai sifat kimia yang serupa. Dalam keadaan tidak bergabung, atom-atomnya disatukan melalui ikatan logam yang cukup lemah . Mineral-mineral ini memiliki tipe struktur yang sama, dan atom-atomnya diposisikan dalam susunan kubik sederhana yang paling rapat. Emas dan perak keduanya memiliki jari-jari atom 1,44 angstrom (Å), atau 1,44 × 10 – 7 milimeter, yang memungkinkan terjadinya larutan padat lengkap di antara keduanya. Jari-jari tembaga secara signifikan lebih kecil (1,28 Å), dan oleh karena itu tembaga hanya sedikit menggantikan emas dan perak. Demikian pula, tembaga asli hanya mengandung sedikit emas dan perak dalam strukturnya.
Karena struktur kristalnya yang mirip, anggota kelompok emas menunjukkan sifat fisik yang serupa. Semuanya agak lunak, ulet (dapat ditarik menjadi kawat ), mudah dibentuk (dapat dibentuk dengan palu atau penggulung), dan sectional (dapat dipotong dengan mulus dengan pisau atau alat lain); emas, perak, dan tembaga berfungsi sebagai konduktor listrik dan panas yang sangat baik serta menunjukkan kilau logam dan retakan retas (sejenis retakan yang ditandai dengan permukaan bergerigi tajam). Sifat-sifat ini disebabkan oleh ikatan logamnya. Mineral golongan emas mengkristal dalam sistem isometrik dan memiliki kepadatan tinggi sebagai akibat dari pengepakan terdekat kubik.
Selain unsur-unsur yang disebutkan di atas,kelompok platinum juga mencakup paduan mineral langka seperti iridosmin . Anggota golongan ini lebih keras dibandingkan logam golongan emas dan juga mempunyai titik leleh yang lebih tinggi .
Itulogam golongan besi bersifat isometrik dan memiliki struktur kubik sederhana. Anggotanya antara lain besi murni, yang jarang ditemukan di permukaan bumi, dan dua spesies besi-nikel ( kamacite dan taenite ) , yang telah diidentifikasi sebagai unsur umum meteorit . Besi asli telah ditemukan di basal Pulau Disko , Greenland dan besi nikel di wilayah Josephine dan Jackson, Oregon. Jari-jari atom besi dan nikel keduanya kira-kira 1,24 Å, sehingga nikel sering menjadi pengganti besi. Inti bumi diperkirakan sebagian besar terdiri dari paduan besi-nikel.
Semimetal
Semimetalantimon ,arsenik , danbismut memiliki tipe struktur yang berbeda dari bola logam yang tersusun sederhana. Dalam semilogam ini, setiap atom diposisikan lebih dekat dengan tiga atom tetangganya dibandingkan dengan atom lainnya. Struktur antimon dan arsenik terdiri dari bola-bola yang berpotongan sepanjang bidang datar melingkar.
Sifat kovalen dari ikatan yang menghubungkan empat atom terdekat terkait dengan sifat elektronegatif semilogam, yang tercermin dari posisinya dalam tabel periodik. Anggota kelompok ini cukup rapuh, dan tidak dapat menghantarkan panas dan listrik sebaik logam asli. Jenis ikatan yang disarankan oleh sifat-sifat ini adalah antara logam dan kovalen; akibatnya lebih kuat dan lebih terarah daripada ikatan logam murni, sehingga menghasilkan kristal dengan simetri lebih rendah .
Bukan logam
Berlian bukan logam asli, fullerene , grafit, danbelerang secara struktural berbeda dari logam dan semilogam. Struktur belerang (jari-jari atom = 1,04 Å), biasanya berbentuk ortorombik, mungkin mengandung larutan padat yang dibatasi oleh selenium (jari-jari atom = 1,16 Å).
Itupolimorf karbon—grafit, fullerene, dan intan—menampilkan struktur yang berbeda, sehingga menghasilkan perbedaan dalam kekerasan dan berat jenis . Pada intan, setiap atom karbon terikat secara kovalen dalam susunan tetrahedral, menghasilkan struktur yang sangat terikat dan sangat erat tetapi tidak terlalu rapat. Namun, atom karbon grafit tersusun dalam cincin beranggota enam yang masing-masing atom dikelilingi oleh tiga tetangga terdekat yang terletak di titik sudut segitiga sama sisi. Cincin-cincin tersebut terikat pada lembaran-lembaran berbentuk, yang disebut graphene , yang dipisahkan oleh jarak melebihi satu diameter atom. Gaya Van der Waals bekerja tegak lurus terhadap lembaran, menghasilkan ikatan yang lemah, yang jika dikombinasikan dengan jarak yang lebar, menghasilkan pembelahan basal yang sempurna dan mudah meluncur di sepanjang lembaran. Fullerene ditemukan dalam metaantrasit , dalam fulgurit , dan dalam tanah liat dari batas Kapur-Tersier di Selandia Baru , Spanyol, dan Turkmenistan serta dalam lapisan kaya organik di dekat tambang nikel Sudbury di Kanada.
Comments
Post a Comment