Apa itu Mineral???

Mineral merupakan bahan padat bentukan alam, umumnya tersusun oleh material anorganik, mempunyai struktur atom tertentu dan sifat kimia yang spesifik. Meskipun defenisi tersebut dikatakan tetap tetapi masih ada juga beberapa pengecualian. Batubara dan minyakbumi yang tersusun oleh material organik, oleh beberapa ahli geologi dikategorikan sebagai mineral. Selain itu, ada juga beberapa mineral yang mempunyai komposisi yang bervariasi. 

Mineral seperti semua materi, disusun oleh unsur (elemen). Saat ini telah dikenal lebih dari 100 unsur yang terbentuk secara alamiah, dan beberapa diantaranya hanya dihasilkan di laboratorium. Dari sekian banyak unsur yang diketahui hanya delapan unsur yang paling dominan sebagai penyusun mineral yaitu oksigen (O), silikon (Si), aluminium (Al), besi (Fe), kalsium (Ca), magnesium (Mg), potasium (K), dan sodium (Na). Ke delapan unsur tersebut menyusun lebih dari 98% kerak bumi. Beberapa mineral seperti emas dan belerang hanya disusun oleh satu unsur saja, tetapi kebanyakan mineral merupakan kombinasi dari dua atau lebih unsur. Gabungan unsur-unsur tersebut membentuk suatu senyawa atau komposisi kimia yang stabil. Bagian terkecil dari materi disebut atom yang tetap memiliki karakteristik dari unsurnya.

SIFAT FISIK MINERAL

Sifat fisik mineral sering digunakan untuk mendeterminasi suatu sering digunakan untuk mendeterminasi mineral adalah bentuk kristal, kilap, warna, cerat, kekerasan, belahan, pecahan dan berat jenis.

1.  Bentuk Kristal

Bentuk kristal merupakan kenampakan luar suatu mineral yang mencerminkan susunan atom yang teratur dari mineral tersebut. Kadangkala suatu mineral memiliki lingkungan yang memungkinkan mineral tersebut untuk dapat membentuk individu kristal dengan teratur. Beberapa mineral, seperti mineral kwarsa, dapat mengkristal dengan bentuk yang teratur, sehingga sangat memudahkan dalam mendeterminasi mineral tersebut. Sebaliknya kebanyakan mineral mengkristal dengan bentuk yang tidak beraturan, karena masing-masing membutuhkan ruang yang cukup untuk membentuk kristal yang teratur. Akibatnya kristal-kristal tersebut akan saling tumbuh bersama, sehingga tidak membentuk kristal yang sempurna.

Gambar 1. Bentuk-bentuk kristal

2.  Kilap (Luster)

Kilap merupakan kenampakan refleksi (pantulan) cahaya pada bidang kristal. Mineral dengan kenampakan seperti logam, disebut memiliki sifat kilap seperti logam dan disebut kilap logam atau metalik (metalic luster). Sedangkan mineral yang kilapnya tidak menyerupai logam disebut kilap non logam atau non metalik. Mineral dengan kilap non logam mempunyai kilap yang sangat bervariasi.

Macam-macam kilap non metalik antara lain vitreous (kilap seperti kaca), pearly (seperti mutiara), silky (seperti sutera), resinous (seperti minyak), dan earthy atau dull (seperti tanah). Beberapa mineral menunjukkan kilap antara logam dan non logam yang disebut kilap submetalik.

Gambar 2. Jenis-jenis kilap

3.  Warna (color)

Warna merupakan sifat fisik yang sangat mudah untuk dikenal. Warna mineral pada umumnya mencerminkan komposisi kimia dari mineral tersebut. Selain itu lingkungan terbentuknya  mineral dapat juga mempengaruhi warna mineral. Pengotoran pada mineral dapat juga mempengaruhi warna mineral. Jadi meskipun warna meruapakan sifat fisik yang paling  mudah dikenal, tetapi warna tidak dapat dijadikan dasar untuk menentukan jenis mineral. Mineral yang sama dapat mempunyai warna yang berbeda, sebaliknya mineral yang berbeda dapat mempunyai warna yang sama.

Gambar 3. Jenis warna mineral (www.mnh.si.edu)

4.  Cerat (streak)

Cerat adalah warna mineral dalam keadaan bubuk atau serbuk. Cerat suatu mineral dapat diketahui dengan menggoreskan mineral tersebut pada suatu keping porselen. Meskipun warna suatu mineral dapat bermacam-macam, tetapi ceratnya selalu sama. Jadi warna cerat lebih merupakan warna asli dari suatu mineral. Cerat dapat juga membantu untuk membedakan mineral metalik dengan non metalik. Mineral dengan kilap metalik biasanya mempunyai cerat lebih gelap daripada mineral dengan kilap non metalik. Mineral-mineral yang mempunyai warna atau kenampakan yang sama atau hampir sama, mempunyai cerat yang berbeda. Contohnya, mineral pirit (FeS2) dan emas (Au), keduanya mempunyai warna yang hampir sama. Bila hanya melihat warnanya saja orang dapat tertipu, padahal emas merupakan logam mulia dan harganya mahal, sedangkan pirit merupakan logam besi sulfida. Tetapi walaupun warnanya sama tetapi cerat kedua mineral tersebut berbeda. Emas mempunyai cerat yang berwarna kuning, sedangkan pirit mempunyai cerat yang berwarna hitam.

Gambar 4. Cerat dari mineral hematit dan kalsit

5.  Kekerasan (hardness)

Salah satu sifat fisik mineral yang sangat berguna adalah kekerasan, yaitu daya tahan mineral terhadap proses abrasi atau goresan. Mineral yang lunak akan mudah tergores sedang mineral yang keras tidak akan mudah tergores. Kekerasan dua macam mineral dapat dibandingkan dengan menggoreskan mineral yang satu terhadap yang lainnya. Mineral dengan kekerasan lebih rendah akan tergores oleh mineral yang kekerasannya lebih tinggi.

Kekerasan satu mineral yang belum diketahui dapat diukur dengan menggoreskan pada mineral lainnya yang sudah diketahui kekerasannya, atau sebaliknya. Nilai kekerasan suatu mineral dapat dibandingkan dengan skala Mosh, yaitu urutan nilai kekerasan mineral yang terdiri dari sepuluh mineral dengan kekerasan mulai dari 1 sampai 10.

Gambar 5. Skala Mosh (www.nature.nps.gov)

Mineral yang tidak diketahui kekerasannya dapat juga ditentukan dengan benda lain yang diketahui kekerasannya. Beberapa benda yang diketahui kekerasannya antara lain kuku manusia mempunyai kekerasan 2,5; kaca 5,5; dan logam tembaga 3. Mineral gipsum dapat dengan mudah tergores oleh kuku, sedangkan kalsit dapat menggores kuku manusia. Mineral kuarsa merupakan mineral yang paling keras yang sangat umum, dan dapat digunakan untuk memotong kaca dengan mudah.

6.  Belahan (cleavage)

Belahan adalah kecenderungan mineral untuk pecah melalui suatu bidang yang rata. Mineral yang mempunyai bidang belah dapat diketahui dengan menunjukkan adanya bidang yang rata apabila mineral tersebut dipecahkan. Contoh mineral dengan belahan yang baik adalah mika. Karena mika mempunyai belahan satu arah, maka bila mineral tersebut dihancurkan akan membentuk lembaran-lembaran yang tipis. Mineral dapat mempunyai belahan beberapa arah. Mineral yang mempunyai bidang belahan lebih dari satu arah dikenal dengan jumlah bidang rata yang ditunjukkan dan sudut yang dibentuk oleh bidang belahannya. Contohnya mineral-mineral felspar, amfibol dan piroksin mempunyai belahan 2 arah. Sedangkan mineral silikat, pirit dan galena mempunyai belahan 3 arah. Ada juga mineral yang tidak mempunyai bidang belahan seperti mineral kuarsa. Mineral dengan belahan 2 arah atau 3 arah dapat dibedakan oleh sudut yang dibentuk oleh bidang belahannya.

Gambar 6. Jenis belahan 1, 2 dan 3 arah

7.  Pecahan (fracture)

Pecahan merupakan kenampakan pecahan dari mineral. Kenampakan ini kebanyakan ditunjukkan oleh mineral yang tidak mempunyai bidang belahan, walaupun mineral yang mempunyai bidang belahan dapat juga menunjukkan kenampakan pecahannya. Pecahan mineral kuarsa menunjukkan kenampakan seperti pecahan kaca yang disebut konkoidal. Kebanyakan mineral menunjukkan pecahan yang tidak rata.

Gambar 7. Pecahan (rocksmineralscollections.com)

8.  Berat Jenis (specific gravity)

Berat jenis merupakan angka yang menunjukkan perbandingan antara berat mineral dengan berat air yang mempunyai volume yang sama. Jika mineral mempunyai berat 3 kali dari berat air dengan volume yang sama dengan volume mineral tersebut, maka mineral tersebut mempunyai berat jenis 3. Secara praktis, berat jenis suatu mineral dapat diperkirakan dengan menimbangnya di tangan. Bila mineral tersebut terasa berat, seperti beratnya satu contoh batuan, maka berat jenisnya sekitar 2,5 sampai 3. Mineral logam umumnya memiliki berat jenis 3 kali lipatnya. Galena mempunyai berat jenis 7,5 sedangkan berat jenis emas 24 karat adalah 20.

Mineral dengan berat jenis lebih besar dari 2,89 disebut mineral berat (heavy minerals). Sedangkan mineral dengan berat jenis kurang dari 2,89 disebut mineral ringan (light minerals). Kedua macam mineral tersebut dapat dipisahkan dengan menggunakan cairan berat. Cairan berat yang sering digunakan dan merupakan cairan berat dengan berat jenis yang paling rendah adalah bromoform. Mineral berat ini pada umumnya terdiri dari mineral logam, sehingga kumpulan dari mineral berat dalam jumlah yang besar dapat bersifat ekonomis. Selain itu asosiasi mineral berat tertentu dapat digunakan untuk menentukan sumber atau asal dari material sedimen atau batuan sedimen.

PENGGOLONGAN MINERAL

Sampai sekarang ini, lebih dari 2000 mineral telah diketahui, dan usaha-usaha untuk mendapatkan mineral-mineral baru masih terus dilakukan. Dari jumlah tersebut hanya beberapa mineral yang umum atau sering dijumpai. Mineral-mineral yang dominan sebagai pembentuk batuan penyusun kerak bumi disebut mineral pembentuk batuan (rock forming minerals). Dari sekian banyak mineral yang telah dijumpai, hanya sekitar 8 unsur yang dominan menyusun mineral-mineral tersebut (Tabel 1). Dua unsur yang paling dominan adalah oksigen dan silikon yang bergabung untuk menyusun kelompok mineral yang sangat umum yaitu mineral silikat. Setiap mineral silikat disusun oleh oksigen dan silikon, kecuali kuarsa, ditambah dengan satu atau lebih unsur lainnya untuk membentuk sifat kelistrikan yang netral. Setelah mineral silikat kelompok mineral yang umum dijumpai adalah mineral karbonat dengan mineral kalsit sebagai mineral yang paling umum dijumpai. Mineral lain yang umum dijumpai sebagai pembentuk batuan adalah gipsum dan halit.

Tabel 1. Kelimpahan unsur-unsur dalam kerak bumi

Beberapa mineral pembentuk batuan merupakan mineral-mineral yang mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Mineral-mineral tersebut biasanya merupakan mineral bijih dari logam seperti hematit (besi), spalerit (seng) dan galena (timbal). Selain itu ada juga kelompok mineral yang hanya disusun oleh satu unsur saja. Kelompok mineral ini disebut kelompok mineral unsur (native minerals). Termasuk dalam kelompok mineral ini adalah emas, platina dan karbon (intan). Mineral pembentuk batuan lainnya yang juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi adalah mineral kuarsa yang dapat dijadikan sebagai bahan baku bermacam industri seperti industri kaca, semen dan lainnya.

Berzelius telah mengklasifikasikan mineral menjadi 8 golongan berdasarkan sifat kimianya, yaitu sebagai berikut :

1. Elemen Nativ :  Emas, Perak, Tembaga, Intan, dll.
2. Sulfida : Galena, Pirit, Kalkopirit, dll.
3. Oksida dan Hidroksida : Korundum, Hematit, Gutit, dll.
4. Halida : Halit, Fluorit, Silvit, dll.
5. Karbonat, Nitrat, Borat, dan Iodat : Kalsit, Aragonit, Dolomit, dll.
6. Sulfat, Khromat, Molibdenat dan Tungstat : Barit, Gipsum, dll.
7. Fosfat, Arsenat, Vanadat : Apatit, dll.
8. Silikat : Kuarsa, Olivin, Feldspar, dll.

Referensi : 

- Geologi Fisik (Budi Rochmanto, M.Sc)

- Referensi lain