Kristal Secara Sederhana Dapat Didefinisikan Sebagai Zat Padat Yang Mempunyai Susunan Atom Atau Molekul Yang Teratur

Kristal secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai

susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam

permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-

pola tertentu. Bidang-bidang datar 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.

Daya Ikat dalam Kristal

Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin

adalah bersifat listrik di alam. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan

dengansifat-sifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya

lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal

berhubungan secara langsung terhadap daya ikat

Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh

yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi termal yang lebih rendah. Ikatan

kimia dari suatu kristal dapat dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik,

kovalen, logam dan van der Waals.

simetri kristal Unsur-unsur

Dari tujuh sistem kristal masing-masing sistem kristal dapat dibagi lebih

lanjut menjadi klas-klas kristal yang jumlahnya 32 klas.. Sistem isometrik

terdiri dari lima kelas, sistem tetragonal mempunyai tujuh kelas, rombis

memiliki tiga kelas, heksagonal memiliki tujuh kelas, dan trigonal lima

kelas. Selanjutnya sistem monoklin memiliki tiga kelas tiap kelas kristal

mempunyai singkatan yang disebut simbol. Penentuan klas-klas kristal

tergantung dari banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di

dalamnya Unsur-unsur simetri tersebut meliputi :

1. Bidang simetri

2. Sumbu simetri

3. Pusat simetri

Bidang simetri

Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat

membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana

bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain.

Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu

bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang

simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui

dua sumbu utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini

dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri vertikal, yang

melalui sumbu vertikal dan bidang simetri horisontal, yang

berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri

menengah adalah bidang simetri yang hanya melalui satu

sumbu kristal. Bidang simetri ini sering pula dikatakan

sebagai bidang siemetri diagonal.

Sumbu simetri

Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat

kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh

satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan

yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu gire,

giroide dan sumbu inversi putar. Ketiganya dibedakan berdasarkan

cara mendapatkan nilai simetrinya. Gire, atau sumbu simetri biasa,

cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar kristal

pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali

kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (3),

empat tetragire (4), heksagire (7) dan seterusnya. Giroide adalah

sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan

memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada

bidang horisontal. Dalam gambar, nilai simetri giroide disingkat

tetragiroide (4) dan heksagiroide (7). Sumbu inversi putar adalah

sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan

memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya melalui

pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan

bar pada angka simetri itu. Bila tiga tribar (3), empat tetrabar (4),

heksabar (7), dan seterusnya.

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 yang lain pada permukaan di sisi yang lain

dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis

bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal

mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka kristal

tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa

bidang yang berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat

kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi

melalui pusat kristal dari bidang pasangannya

Pada ke tujuh macam sistem kristal terdapat unsur-unsur yang membentuknya.

Unsur-unsur pada sistem kristal adalah segala sesuatu yang terdapat atau

menyusun suatu sistem kristal. Unsur-unsur pembentuk sistem kristal tersebut

adalah:

a. rusuk kristal

b. bidang kristal

c. sudut kristal

Rusuk Kristal

Rusuk adalah suatu garis lurus yang dibentuk antara dua bidang pada kristal

yang berdekatan. Menurut aturan yang berlaku, pada kristal terdapat beberapa

bentuk perusukan. Rusuk-rusuk tersebut adalah rusuk vertikal, rusuk

horisontal yang mengarah ke utara-selatan atau timur-barat atau ke arah lain,

dan rusuk dengan arah serong atau miring yang tidak vertikal maupun

horisontal.

Bidang Kristal

Bidang pada kristal terbentuk dari rusuk-rusuk yang terangkai secara teratur.

Bidang-bidang yang tersusun secara paralel disebut dengan daerah (daerah

kristalografi) pada suatu kristal. Kita dapat menggambar secara paralel suatu

garis khayal yang terletak di dalam daerah. Garis tersebut disebut dengan

sumbu dan daerah yang dilewatinya disebut daerah sumbu. Semakin banyak

daerah pada suatu kristal, maka semakin banyak pula daerah sumbunya. Setiap

daerah sumbu mengindikasikan daerah pada kristal, seperti daerah vertikal

dengan sumbu horisontal, daerah horisontal dengan daerah sumbu vertikal,

dan daerah yang miring.

Misalkan pada gambar 1 bidang a, b, c, h, dan lainnya, tergabung menjadi

suatu daerah dengan daerah sumbu C. Bidang a, g, e, n, dan lainnya

membentuk daerah juga dengan daerah sumbu B. Bidang c, d, e, dan lainnya

membentuk daerah dengan daerah sumbu A. Bidang c, f, g, k membentuk

daerah dengan daerah sumbu D dan bidang c, m, n, p dan lainnya membentuk

suatu daerah dengan dearah sumbu E, dan lain sebagainya.

Setiap bidang pada suatu daerah selalu paralel dengan daerah sumbu. Garis

normal yang digambar dari suatu titik pada suatu daerah sumbu akan tegak

lurus dengan daerah sumbu tersebut dan oleh sebab itu terletak pada suatu

bidang datar melewati titik awal dari garis normal pada daerah sumbu (gambar

3). Bidang datar tersebut disebut dengan daerah bidang datar. Suatu lingkaran

yang digambar dari zona bidang datar dengan titik awal berada di tengah

lingkaran disebut sebagai suatu daerah lingkaran. Lingkaran tersebut terbagi

menjadi beberapa busur. Busur tersebut diukur dari garis normal yang saling

berdekatan. Sudut yang menghasilkan busur tersebut tercipta dari dua garis

normal yang saling berdekatan dan sudut tersebut disebut sebagai sudut

antarbidang kristal di antara dua permukaan kristal (Gambar 2).

Sudut Kristal

Sudut kristal adalah sudut yang terbentuk antara bidang-bidang muka kristal

yang saling berpotongan di satu titik yang besarnya selalu tetap. Besar sudut

tersebut selalu tetap karena sifat fisik kristal bergantung pada susunan

atomnya dan besar kecilnya kristal tidak mempengaruhi sifat fisik kristal

tersebut. Sudut kristal berfungsi untuk menentukan wujud kristal sehingga kita

bisa mengklasifikasikan kristal tersebut lebih lanjut.

System Kristal

Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongan

sistem kristal tersebut ada tiga hal, yaitu: jumlah sumbu kristal, letak

sumbu kristal yang satu dengan yang lain, parameter yang digunakan

untuk masing-masing sumbu kristal.

Adapun ke tujuh sistem kristal tersebut adalah

1. Sistem ini juga disebut sistem reguler bahkan sering dikenal

sebagai sistem kubus atau kubik. Jumlah sumbu kristalnya tiga dan saling

tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama

panjang.

Sistem kubus ini terbagi menjadi lima kelas, yaitu :

http://coprald.files.wordpress.com/2008/05/11.jpg

1. kelas hexoctahedral

2. kelas hextetrahedral

3. kelas gyroidal

4. kelas diploidal

5. kelas tetartoidal

Kelas Hexoctahedral

Kelas : ke-32

Simetri : 4/m 3bar 2/m

Elemen Simetri : merupakan klas yang paling simetri

untuk bidang tiga dimensi dengan 4 sumbu putar tiga, 3

sumbu putar dua, dan sumbu putar dua. Dengan 9 bidang

utama dan 1 pusat.

Garis Sumbu Kristal : tiga garis yang sama disimbolkan

dengan a1, a2, dan a3

Sudut : ketiga-tiganya 90o

Bentuk Umum : kubik, bidang delapan, bidang duabelas,

dan trapezium. Dan kadang-kadang trisoktahedron,

tetraheksahedron, dan heksotahedron.

Mineral yang Umum : flurit, galena, intan, tembaga, besi,

timah, platina, perak, emas, halit, bromargyrit, kllorargirit,

murdosit, piroklor, kelompok garnet, sebagian besar

kelompok spinel, uraninit dan lain-lain.

Kelas Hextetrahedral

Kelas : ke-31

Simetri : 4bar 3 m

Elemen Simetri : ada 4 sumbu putar tiga, 3 sumbu putaempat, dan 6

bidang kaca.

Sumbu Kristal : tiga sumbu sama panjang yang disebut a1, a2, dan a3.

Sudut : ketiga sudutnya = 90o

Bentuk Umum : empatsisi, tristetrahedron, deltoidal dodecahedron,

dan hekstetrahedron serta yang jarang kubik, rhombik

dodecahedron dan tetraheksahedron.

Mineral yang Umum : sodalit, sphalerit, domeykit, hauyne, lazurit,

rhodizit, dan lain-lain.

Kelas Giroid

Kelas : ke-30

Simetri : 4 3 2

Elemen Simetri : terdapat 3 sumbu putar empat, 4 sumbu

putar tiga, dan 6 sumbu putar dua




Bentuk Umum : kubik, octahedron, dodecahedron, dan

trapezohedron, serta yang jarang trisoctahedron dan

tetraheksahedron.

Mineral yang Umum : cuprit, voltait, dan sal amoniak.

Kelas Diploidal

Kelas : ke-29

Simetri : 2/m 3bar

Elemen Simetri : ada 4 sumbu putar tiga, 3 sumbu putar

dua, 3 bidang kaca dan satu pusat.




Bentuk Umum : diploid dan pyritohedron dan juga kubik,

octahedron, rhombik dodecahedron, trapezohedron dan

yang jarang trisoctahedron.

Mineral yang Umum : pyrite, kobaltit, kliffordit, haurit,

penrosit, tychit, laurit, dan lain-lain

Kelas Tetartoidal

Kelas : ke-28

Simetri : 2 3

Elemen Simetri : terdapat 4 sumbu putar tiga dan tiga

sumbu putar dua.




Bentuk Umum : tetartoidal yang unik, serta pyritohedron,

kubik, deltoidal dodecahedron, pentagonal dodecahedron,

rhombik dodecahedron, dan tetrahedron.

Mineral yang Umum : changcengit, korderoit, gersdorffit,

langbeinit, maghemit, micherenit, pharmacosiderit,

ullmanit, dan lain-lain.

Sistem Tetragonal

Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu

kristal yang masing-masing saling tegak lurus (Gambar 1.3.2).

Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan

sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek

(umumnya lebih panjang).

Sistem kristal tetragonal dapat dibagi menjadi tujuh kelas, yaitu :

1. Kelas Ditetragonal Dipyramidal

2. Kelas Tetragonal Trapezohedral

3. Kelas Ditetragonal Pyramidal

4. Kelas Tetragonal Scalahedral

5. Kelas Tetragonal Dipyramidal

6. Kelas Tetragonal Disphenoidal

7. Kelas Tetragonal Pyramidal

Kelas Ditetragonal Dipyramidal

Kelas : ke-27

Simetri : 4/m 2/m 2/m

Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat, 4 sumbu putar dua,

5 sumbu simetri.

Sumbu Kristal : dua sumbu a dan a’ keduanya sama, dengan satu

sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua

sumbu lainnya.


Sudut : semuanya memiliki sudut 90o.

Bentuk Umum : ditetragonal dipiramid, tetragonal dipiramid,

ditetragonal prism, tetragonal prism, dan basal pinakoid.

Mineral yang Umum : apophylit, autunit, meta-autunit, torbernit,

meta-torbernit, xenotime, carletonit, plattnerit, zircon, hausmannit,

pyrolusit, thorite, anatase, rilit, dan casiterit dan lain-lain.

Kelas Tetragonal Trapezohedral

Kelas : ke-26

Simetri : 4 2 2


semuanya berpotongan tegak lurus ke sumbu putar lain.



sumbu lainnya.


Bentuk Umum : tetragonal trapezohedron, ditetragonal prism,

tetragonal prism, tetragonal dipyramid, dan basal pinakoid.

Mineral yang Umum : wardit dan kristobalit.

Kelas Ditetragonal Pyramidal

Kelas : ke-25

Simetri : 4 m m

Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat dan 4 bidang simetri.


sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu

lainnya.


Bentuk Umum : ditetragonal pyramid, ditetragonal prism, tetragonal

prism, tetragonal pyramid, dan pedion.

Mineral yang Umum : diaboleit, diomignit, fresnoit, hematophanit,

dan routhierit.

Kelas Tetragonal Scalahedral

Kelas : ke-24

Simetri : 4bar 2 m


dan 2 bidang simetri.



sumbu lainnya.


Bentuk Umum : tetragonal scalahedron, disphenoid, ditetragonal

prism, tetragonal prism, tetragonal dipyramid, dan pinakoid.

Mineral yang Umum : kalkopirit dan stannit termasuk akermanit,

hardistonit, melilit, urea, luzonit, pirquitasit, renierit, dan

tetranatrolit..

Kelas Tetragonal Dipyramidal

Kelas : ke-23

Simetri : 4/m

Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat dan 1 bidang simetri.



sumbu lainnya.


Bentuk Umum : tetragonal dipiramid, tetragonal prism, dan pinakoid.

Mineral yang Umum : scapolit, wulfenite, vesuvianit, powellit,

narsarsukit, meta-zeunerit, leucit, fergusonit, dan scheelit.

Kelas Tetragonal Disphenoidal

Kelas : ke-22

Simetri : 4bar

Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat.



sumbu lainnya.

Sudut : semsuanya memiliki sudut 90o.

Bentuk Umum : tetragonal disphenoidal, tetragonal prism, dan

pinakoid.

Mineral yang Umum : cahnit, minium, nagyagit, tugtupit, dan

beberapa yang jarang seperti krookesit, meliphanit, schreibersit,

dan vincentit

Kelas Tetragonal Pyramidal

Kelas : ke-21

Simetri : 4

Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar empat.


sumbu (sumbu c ) bisa lebih panjang atau pendek dari kedua sumbu

lainnya.


Bentuk Umum : tetragonal piramid, tetragonal prisma, dan pedion.

Mineral yang Umum : wulfenit (diragukan), pinnoit, piypit, richelit,

dan stenhuggarit.

Sistem Orthorombis

Sistem ini disebut juga orthorombis (Gambar 1.3.3) dan

mempunyai 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan

yang lain. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang

berbeda.

Sistem orthorombik dibagi menjadi tiga kelas simetri, yaitu :

1. Kelas orthorombik dipiramidal

2. Kelas orthorombik disphenoidal

3. Kelas orthorombik piramidal

Kelas Orthorombik Dipiramidal

Kelas : ke-8


Elemen Simetri : ada 3 sumbu putar dua dengan sebuah

bidang simetri yang berpotongan tegak lurus dengan

ketiga sumbu dan sebuah pusat.

Sumbu : semuanya tidak sama panjang.

Sudut : sudut antara ketiganya = 90o.

Bentuk Umum : orthorombik dipiramid, prisma, dan

pinakoid silang.

Mineral yang Umum : kelompok barit, termasuk belerang,

olivine, staurolit, andalusit, kelompaok aragonite,

marcasit, topas, brookit, enstatit, anthrophilit, sillimanit,

zoisit, adamit, dan burit, kordierit, wavilit, dan lain-lain.


Kelas Orthorombik Disphenoidal

Kelas : ke-7

Simetri : 2 2 2

Elemen Simetri : ada 3 sumbu putar.



Bentuk Umum : orthorombik disphenoid, orthorombik

prisma, dan pinakoid silang.

Mineral yang Umum : epsomit

Kelas Orthorombik Piramidal

Kelas : ke-6

Simetri : 2 m

Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar dua dan 2 bidang.



Bentuk Umum : piramid, prisma, kubah, dan pedion.

Mineral yang Umum : hemimorfit, bertrandit, enargit,

natrolit, dan prehnit.

Sistem Hexagonal

Sistem ini mempunyai empat sumbu kristal, dimana sumbu c tegak

lurus terhadap ketiga sumbu yang lain. Sumbu a, b, dan d masing-

masing saling membentuk sudut 120 satu terhadap yang lain

(Gambar 1.3.4). Sumbu a, b, dan d mempunyai panjang yang sama.

Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih

pendek (umumnya lebih panjang)

Bagaimanapun sistem heksagonal dan sistem trigonal tak serupa dengan lima

sistem kristal yang lain dalam hubungan antar perpotongan sumbu kristalnya.

Sementara sistem yang lain menggunakan tiga sumbu perpotongan kristal, sistem

heksagonal dan trigonal menggunakan empat sumbu berpotongan. Dengan enam

sudut pada bidangnya dan satu sumbu vertikalnya. Ketiga sumbunya memotong

tegak lurus terhadap sumbu utama kristal yang membujur vertical dan disebut a1,

a2, dan a3. Perpotongannya simetri membentuk sudut 120o antar bagian positif tiap

sumbu. Pada sistem ini tidak ada perbedaan antara sumbu positif dan negatifuntuk

setiap sumbu a membuat sebuah sudut 60o antara perpotongan. Bagaimanapun

juga, bila ada perbedaan sumbu maka akan membentuk sistem trigonal, sebagai

pembeda dengan heksagonal.

Terdapat tujuh kelas dalam sistem ini, yaitu ;

1. Kelas Dihexagonal Dipyramidal

2. Kelas Hexagonal Trapezohedral

3. Kelas Dihexagonal Pyramidal

4. Kelas Ditrigonal Dipyramidal

5. Kelas Hexagonal Dipyramidal

6. Kelas Trigonal Dipyramidal

7. Kelas Hexagonal Pyramidal

Kelas Dihexagonal Dipyramidal

Kelas : ke-20



Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 6 sumbu

putar dua, 7 bidang simetri masing-masing berpotongan

tegak lurus terhadap salah satu sumbu rotasi dan satu

pusat.

Sumbu Kristal : terdapat tiga sumbu dalam satu bidang,

disebut a1, a2, dan a3 sama panjang satu sama lain,

sumbu a bisa lebih panjang atau pendek dari sumbu c.

Sudut : sumua sudut antar sumbu positif a sebesar 120o.

Sudut antara semua sumbu a dan sumbu c sebesar 90o.

Bentuk Umum : diheksagonal piramida, heksagonal

dipiramid, diheksagonal prisma, heksagonal prisma dan

dasar pinakoid.

Mineral yang Umum : beryl, molibdenit, pyrhotit, nikelin,

grafit kakohenit, seng, fluoserit dan lain-lain.

Kelas Hexagonal Trapezohedral

Kelas : ke-19

Simetri : 6 2 2


putar dua






Bentuk Umum : heksagonal trapesohedron, heksagonal

dipiramid, diheksagonal prism, heksagonal prism, dan

pinakoid.

Mineral yang Umum :rhapdopane, quetzalcoatlit, quintinit-

2H, dan beta-kuarsa.

Kelas Dihexagonal Pyramidal

Kelas : ke-18

Simetri : 6 m m

Elemen Simetri : terdapat 1 sumbu putar enam, 6 bidang

simetri.







pyramid, diheksagonal prism, heksagonal prism dan

pedion.

Mineral yang Umum : zincit, moissanit, taafeit, greenockit,

dan wurtzit.

Kelas Ditrigonal Dipyramidal

Kelas : ke-17

Simetri : 6bar 2m


putar dua, dan 4 bidang simetri.







pyramid, diheksagonal prism, heksagonal prism dan

pedion.

Mineral yang Umum : benitoit, belkovit, konnelit,

baringerit, basnasit, hidroksil basnasit, ofretit dan lain-

lain.

Kelas Hexagonal Dipyramidal

Kelas : ke-16

Simetri : 6/m


simetri.






Bentuk Umum : heksagonal dipyramid, heksagonal

prisma, dan basal pinakoid.

Mineral yang Umum : agardit, hangsit, hedyphane, mixit

thaumasit, dan kelompok apatit (apatit, mimetit,

vanadinit, dan pyromorpit).

Kelas Trigonal Dipyramidal

Kelas : ke-15

Simetri : 6bar (ekuivalen dengan 6/m)


simetri.






Bentuk Umum : trigonal dipiramid, trigonal prism, dan

basal pinakoid.

Mineral yang Umum : hanya mineral-mineral jarang

laurelit, liotit, dan reederit-(Y).

Kelas Hexagonal Pyramidal

Kelas : ke-14

Simetri : 6

Elemen Simetri : hanya terdapat 1 sumbu putar enam.






Bentuk Umum : hexagonal pyramid, heksagonal prism,

dan pedion.

Mineral yang Umum : nephelin, kankrinit, erionit,

berthierit, dan gyrolit.

Sistem Trigonal

Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal

demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya

bila pada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk

segienam kemudian dibuat segitiga degnan menghubungkan dua

titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.

Sistem trigonal terbagi menjadi lima kelas sistem, yaitu :

1. Kelas Hexagonal Scalenohedral

2. Kelas Trigonal Trapezohedral

3. Kelas Ditrigonal Pyramidal

4. Kelas Rhombohedral

5. Kelas Trigonal Pyramidal

Kelas Hexagonal Scalenohedral

Kelas : ke-13

Simetri : 3bar 2/m

Elemen Simetri : ada 1 bidang putar tiga, 3 bidang putar

dua, 3 bidang simetri

Sumbu Kristal : tiga sumbu, semua dalam satu bidang

disebut a1, a2, dan a3 sama satu sama lain, tapi sumbu-

sumbu tersebut dapat lebih pendek ata lebih panjang dari

sumbu c.

Sudut : semua sudut antara dasar sumbu a = 120o. Sudut

antara sumbu a dan sumbu c = 90o.


Bentuk umum : scalenohedron, rhombohedron,

diheksagonal prisma, hexagonal prisma, hexagonal

dipiramid, dan basal pinakoid.

Mineral yang Umum : anggota kelompok kalsit, termasuk

korondum, hematit, bismuth, antimon, sturmanit, brusit,

arsenic, soda niter, chabazit, dan millerit.

Kelas Trigonal Trapezohedral

Kelas : ke-12

Simetri : 3 2

Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga, 3 sumbu putar

dua.




sumbu c.



Bentuk umum : trigonal trapezohedron, rhombohedron,

trigonal prism, ditrigonal prism, trigonal dipiramid, dan

basal pinakoid.

Mineral yang Umum : kuarsa, tellurium berlinit, dan

cinnabar.

Kelas Ditrigonal Pyramidal

Kelas : ke-11

Simetri : 3m

Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga dan 3 bidang

simetri




sumbu c.



Bentuk umum : ditrigonal pyramid, heksagonal prism,

heksagonal pyramid, trigonal prism, ditrigonal prism, dan

pedion.

Mineral yang Umum : anggota kelompok tourmalin,

termasuk didalamnya pyrargyrit, jarosit, natrojarosit,

alunit, dan proustit.

Kelas Rhombohedral

Kelas : ke-10

Simetri : 3bar

Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga dan sebuah

pusat




sumbu c.



Bentuk umum : rhombohedron, heksagonal prism, dan

basal pinakoid.

Mineral yang Umum : anggota kelompok dolomit,

termasuk ankerit, ilmenit, dioptase, willemit, dan

phenakit.

Kelas Trigonal Pyramidal

Kelas : ke-9

Simetri : 3

Elemen Simetri : ada 1 sumbu putar tiga




sumbu c.



Bentuk umum : trigonal pyramid, trigonal prism, dan

pedion.

Mineral yang Umum : gratonit hanya satu-satunya yang

dikenal dalam kelas ini.

Sistem Monoklin

Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari

tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu

b; b tegak lurus terhadap c, tetapi 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.

Sistem monoklin dibagi menjadi tiga kelas, aitu :

1. Kelas prismatic

2. Kelas sphenoidal

3. Kelas domatik

Kelas Prismatic

Kelas : ke-5

Simetri : 2/m

Elemen Simetri : 1 sumbu putar dua dengan sebuah

bidang simetri yang berpotongan tegak lurus.

Sumbu : tidak ada yang sama panjang.

Sudut : a dan b = 90˚, tapi a dan c tidak saling tegak

lurus.

Bentuk Umum : monoklin prisma dan pinakoid.

Mineral yang Umum : akanthit, aktinolit, aegirin, azurite,

allamit, annabergit, arsenopyrit, biotit, borak, boulangerit,

brazilianit, brochantit, butlerit, calaverit, carnotit,

catapleit, caledonit, celsian, klinoklas, kriolit, datolit,

diopside, gypsum, manganit, olivenit, psilomelan, rosasit,

talc, wolframit, titanit, dan lain-lain.


Kelas Sphenoidal

Kelas : ke-4

Simetri : 2

Elemen Simetri : 1 sumbu putar.


Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak

lurus.

Bentuk Umum : sphenoid, pedion, dan pinakoid.

Mineral yang Umum : boltwoodit, halotrichit,

franklinfurnaceit, goosekrecit, mesolit, rinkit, wollastonit-

2M dan lain-lain.

Kelas Domatik

Kelas : ke-3

Simetri : m

Elemen Simetri : 1 bidang simetri.


Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak

lurus.

Bentuk Umum : kubah, pedion, dan pinakoid.

Mineral yang Umum : alamosit, antigorit (serpentin),

klinohedrit, natron, neptunit, skolosit, dan lain-lain.

Sistem Triklin

Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak

lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. Sumbu tersebut

dinamai seperti pada sistem orthorombik yaitu a, brachyaxis; b, makroaxis; dan c,

vertical axis. Sumbu c membujur vertical, sumbu b melintang dari kiri ke kanan,

dan sumbu a melintang menuju pengamat.

Sistem triklin terbagi menjadi dua kelas, yaitu :

1. Kelas pinakoid

2. Kelas pedial

Kelas Pinakoid

Kelas : ke-2

Simetri : 1bar

Elemen Simetri : hanya sebuah pusat.

Sumbu Kristal : tiga sumbu tak sama panjang.

Sudut : tak ada satupun yang tegak lurus.

Bentuk Umum : pinakoid.

Mineral yang Umum : albit, ambligonit, anapait, andesine,

babingtonit, bustamit, colinsit, inesit, jamesit, labradorit,

rhodonit, dan lain-lain.


Kelas Pedial

Kelas : ke-1

Simetri : 1

Elemen Simetri : hanya sebuah pusat.

Sumbu Kristal : tiga sumbu tak sama panjang.

Sudut : tak ada satupun yang tegak lurus.

Bentuk Umum : pedion.

Mineral yang Umum : axinit, amesit, tundrit, kaolinit,

epistolit, dan lain-lain.

Contoh kasus

Perubahan Struktur Kristal dari Barium Titanat (BaTiO3)

Barium titanat mempunyai 5 struktur kristal yang berbeda yaitu hexagonal, kubik,

tetragonal, orthorhombik dan rhombohedral. Struktur kristal hexagonal dan

struktur kristal kubik dari barium titanat mempunyai sifat paraelektrik, sedangkan

pada struktur kristal tetragonal, orthorhombik dan rhombohedral dari barium

titanat mempunyai sifat sebagai material ferroelektrik.

Gambar Perubahan struktur kristal dari Barium Titanat

http://afnurwahyudi.files.wordpress.com/2007/11/2.jpg

Pada temperatur diatas 1460 oC barium titanat mempunyai struktur kristal

hexagonal. Pada saat terjadi pendinginan pada suhu 1460 oC, terjadi perubahan

struktur kristal dari hexagonal menjadi kubik. Keadaan yang sangat penting

terjadi pada temperatur 120 oC karena pada temperatur ini, barium titanat

bertransformasi secara spontan dari paraelektrik menjadi ferroelektrik. Struktur

kubik akan terpolarisasi sehingga kisi kristal akan berubah sekitar 1% dan

akibatnya struktur kristal berubah menjadi tetragonal. Pada keadaan ini, atom

titanium akan bergeser keatas sebesar 0,006 nm, sehingga bagian atas akan

bermuatan positif dan bagian bawah akan bermuatan negatif. Akibatnya, struktur

kristal barium titanat akan berubah dari kubik menjadi tetragonal. Hal ini sangat

penting untuk dapat menjelaskan proses dielektrik material.

Gambar Struktur Tetragonal dari BaTiO3 (a) posisi atom dalam 3 dimensi (b) posisi atom dalam 2 dimensi.

Sifat dielektrik dari single crystal barium titanat pertama kali diteliti oleh Merz.

Pada struktur kristal kubik hanya ada satu konstanta dielekrik, sedangkan pada

struktur kristal tetragonal terdapat dua yaitu κa dan κc. Kedua konstanta ini dapat

diukur pada satu kristal tunggal. Pada struktur kristal orthorhombik dan

rhombohedral sangat sulit menjelaskan konstanta dielektriknya. Pada gambar

menunjukkan konstanta dielektrik terhadap fungsi dari temperatur. Pada gambar

ini, hanya harga konstnta dielektrik pada struktur kristal tetragonal yang

mempunyai arti yang jelas. Harga konstanta dielektrik mencapai harga yang

terbesar pada saat temperatur pada barium titanat terletak pada titik temperatur

curie. Pada saat temperatur 120 oC konstanta dielektrik dari barium titanat

mempunyai harga sebesar 10000. Seperti dijelaskan sebelumnya, pada temperatur


ini, barium titanat terjadi polarisasi spontan dari paraelektrik menjadi

ferroelektrik. Kristal barium titanat menjadi metastabil sehingga terjadi perubahan

fasa antara kubik menjadi tetragonal. Akibatnya harga dari konstanta dielektrik

dari barium titanat mempunyai harga yang tinggi[4].

Gambar Konstanta dielektrik dari Barium Titanat (BaTiO3) terhadap fungsi temperatur

Barium titanat mempunyai keuntungan yaitu temperatur curie (Tc) yang

mendekati temperatur kamar dibandingkan material ferroelektrik lainnya. Tabel

menunjukkan perbandingan temperatur curie barium titanat.

Tabel Temperatur curie material ferrolektrik

Material Ferroelektrik Tc (oC)

Barium Titanate, BaTiO3 120

Potassium niobate, KNbO3 434

Potassium dihydrogen phosphate, KDP, KH2PO4 -150

Lead Titanate, PbTiO3 490

Lithium Niobate, LiNbO3 1210

Bismuth Titanate, Bi4Ti3O12 675

Gambar menunjukan skema orientasi polarisasi kristal barium titanat yang

menjelaskan bahwa terdapat harga konstanta dielektrik yang berlainan. κa adalah


konstanta dielektrik pada keadaan vektor polarisasi sejajar dan κc konstanta

dielektrik pada keaadan vektor polarisasi tegak lurus. Hal ini menunjukkan bahwa

arah orientasi polarisasi dapat menentukan harga dari konstanta dielektrik itu

sendiri.

Documents

Kristal Secara Sederhana Dapat Didefinisikan Sebagai Zat Padat Yang Mempunyai Susunan Atom Atau Molekul Yang Teratur