Gudang Ilmu: MINERALOGI : MINERAL YANG MENGANDUNG BESI, SIFAT FISIKA, KIMIA, STRUKTUR, KEBERADAAN DI ALAM, CARA TERBENTUK, APLIKASI DAN MODIFIKASINYA

Thursday, 10 March 2022

MINERALOGI : MINERAL YANG MENGANDUNG BESI, SIFAT FISIKA, KIMIA, STRUKTUR, KEBERADAAN DI ALAM, CARA TERBENTUK, APLIKASI DAN MODIFIKASINYA

 BAB I PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Mineralogi yakni pengetahuan mengenai mineral yang merupakan unsur-unsur dan senyawa yang terdapat di alam dan juga pembentuk bagian-bagian padat dari alam semesta. Kita biasanya berfikir tentang mineralogi terbatas hanya pada material yang ada pada kerak bumi saja, padahal meteorit juga merupakan mineral yang berasal dari luar bumi dan pengukuran geofisika memberikan indikasi tentang beberapa sifat minera yang terdapat dibawah kerak bumi.

Mineralogi adalah cabang dari ilmu geologi, karena mineral merupakan pembentuk batuan dari kerak bumi. Ilmu kimia erat hubungannya dengan mineralogi karena mineral merupakan senyawa kimia. Kristalografi semula sebagai cabang dari ilmu mineralogi yakni merupakan studi tentang bentuk-bentuk luar dari kristal di alam namun sekarang telah berkembang menjadi studi tentang semua kristal, baik kristal alam maupun buatan serta penyelidikannya tidak terbatas pada bentuk luar saja namun juga terfokus pada struktur dalam dari suatu kristal.

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Besi telah ditemukan sejak zaman dahulu dan tidak diketahui siapa penemu sebenarnya dari unsur ini.

Besi terdapat di alam dalam bentuk senyawa, misalnya pada mineral hematite (Fe2O3), magnetit (Fe2O4), pirit (FeS2), siderite (FeCO3), dan limonit (2Fe2O3.3H2O). Unsur besi sangat penting dalam hampir semua organisme yang hidup. Pada manusia besi merupakan unsur penting dalam hemoglobin darah.

1.2     Rumusan Masalah

1.             Apa saja mineral yang mengandung besi?

2.             Bagaimana sifat fisika dan kimia dari masing-masing mineral yang mengandung besi?

3.             Bagaimana aplikasi dari mineral yang mengandung besi dalam kehidupan?

4.             Bagaimana keberadaan mineral yang mengandung besi di alam?

5.             Bagaimana struktur masing-masing mineral yang mengandung besi?

6.             Bagaimana cara terbentuknya masing-masing mineral yang mengandung besi?

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1     Besi (Fe)

Besi tergolong logam berat berwarna putih-perak dengan simbol Fe (Vogel, 1979). Besi (Fe) adalah logam yang dihasilkan dari biji besi dan jarang dijumpai dalam keadaan bebas. Besi dengan bilangan oksidasi rendah yaitu Fe (II) merupakan bagian dari sumber penyusun bumi dengan kapasitas 5% dari kerak bumi dan umumnya ditemukan di dalam tanah dan juga air tanah. Dalam air tawar alami ditemukan kadar besi sekitar 0,5-50 mg/L.

Ion Fe di dalam air minum menimbulkan rasa, warna (kuning) pengendapan pada dinding-dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi dan kekeruhan. Besi yang berada di alam ditemukan dalam bentuk senyawa misalnya, pada mineral hematite (Fe2O3), magnetit (Fe2O4), pirit (FeS2), siderite (FeCO3) dan limonit (2Fe2O3.3H2O). peranan unsur besi sangat penting dalam hampir semua materi. Pembentukan ion Fe2+ dan Fe3+ dalam air dengan bantuan oksigen dan konsentrasi pH air. Dalam jumlahkecil Fe dapat berfungsi sebagai pembentuk sel-sel darah merah, di mana tubuh memerlukan Fe sebesar 7-35 mg/hari yang sebagian diperoleh dari air.

Kadar besi (Fe) biasanya ditemukan dalam air dalam beberapa bentuk, dalam sumur atau mata air sering dijumpai dalam bentuk besi karbonat FeCO3. Bentuk ini dalam air tidak menimbulkan warna, Meskipun tidak menimbulkan warna, dalam keadaan tersebut apabila bertemu dengan udara untuk beberapa waktu, lama kelamaan akan menjadi presipitat merah coklat presipitat ini akan menyebabkan karat dalam air (Botahala, 2019).

Untuk air minum, konsentrasi zat besi dibatasi maksimum 0,3 mg/L. Hal ini ditetapkan bukan ditetapkan oleh WHO berdasarkan alasan kesehatan semata tetapi ditetapkan berdasarkan alasan masalah warna, rasa, serta timbulnya kerak yang menempel pada system perpipaan atau alasan estetika ainnya. Manusia dan makhluk hidup lainnya dalam kadar tertentu memerlukan zat besi sebagai nutrient, tetapi untuk kadar yang berlebihan perlu dihindari Untuk garam ferrosulfat (FeSO4) dengan konsentrasi 0,1-0,2 mg/L dapat menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum (Sunarya, 2007).

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Besi ditemukan digunakan pertama kali pada sekitar 1500 SM. Tahun 1100 SM, Bangsa Hittites yang merahasiakan pembuatan tersebut selama 400 tahun dikuasai oleh bangsa Asia Barat, pada tahun tersebut proses peleburan besi mulai diketahui secara luas. Tahun 1000 SM, Bangsa Yunani, Mesir, Jews, Roma, Carhaginians dan Asiria juga mempelajari peleburan dan menggunakan besi dalam kehidupannya. Tahun 800 SM, India berhasil membuat besi setelah di invansi oleh Bangsa Arya. Tahun 700 – 600 SM, Cina belajar membuat besi. Tahun 400 – 500 SM, baja sudah ditemukan penggunaannya di Eropa. Tahun 250 SM Bangsa India menemukan cara membuat baja. Tahun 1000 M, baja dengan campuran unsur lain ditemukan pertama kali pada 1000 M pada Kekaisaran Fatim yang disebut dengan baja Damascus. Tahun 1300 M, rahasia pembuatan baja Damaskus hilang. Tahun 1700 M, baja kembali diteliti penggunaan dan pembuatannya di Eropa. Proses pembuatan baja diperkenalkan oleh Sir Henry Bessemer dari Inggris sekitar tahun 1800, sedang William Kelly dari Amerika pada tahun yang hampir sama menemukan Besi mampu Tempa (malleablem iron).

2.2     Mineral yang mengandung Besi (Fe)

a.              Arfvedsonit


Penemu

:

Johan August Arfwedson

Rumus Kimia

:

NaNa2(Fe++4Fe+++)Si8O22(OH)2

Komposisi

:

Na 7,19%

Fe 29,12%

Si 23,43%

H 0,21%

O 40,04%

Sistem Kristal

:

Monoklinik – Prismatik

Warna

:

Hitam, Hijau Keabu-Abuan, Abu-Abu Kebiruan

Kilap

:

Kaca (Vitreous Luster)

Kekerasan

:

5,5 – 6 Mohs

Gores

:

Abu-Abu Kebiruan

Belahan

:

Sempurna

Pecahan

:

Rapuh (Brittle)

Massa Jenis

:

3,44 – 3,45

Keberadaan

:

Ditemukan di Mont Saint- Hilaire, Quebec, Kanada

Cara Terbentuk

:

Terbentuk di intrusi nefelin syenit, pegmatit, granit agpaitik

b.             Biotit


Penemu

:

J.F.L. Hausmann

Rumus Kimia

:

K(Mg,Fe++)3[AlSi3O10(OH,F)2

Komposisi

:

K 9,02 %

Mg 14,02 %

Fe 6,44 %

Al 6,22 %

Si 19,44 %

O 43,36 %

H 0,41 %

F 1,10 %

Sistem Kristal

:

Monoklin

Warna

:

Hitam - Kecoklatan

Kilap

:

Kaca

Kekerasan

:

2,5-3 Mohs

Gores

:

Abu-abu

Belahan

:

Sempurna

Pecahan

:

Tidak rata

Massa Jenis

:

2,8-3,2               

Aplikasi

:

Digunakan untuk menentukan umur minimum batuan dan profil riwayat suhunya.

Cara Terbentuk

:

Terbentuk dari hasil kristalisasi magma pada suhu 800°C. Terdapat pada   batuan beku seperti gabro dan diorit,pada batuan sedimen seperti batupasir,pada batuan metamorf seperti gneiss dan schist. berasosiasi dengan muscovit, kuarsa, klorit, albit, alamandine, staurolit, kyanite, silimanite

 

c.              Epidot


Rumus Kimia

:

Ca2(Fe+++,Al)3(SiO4)3(OH) = Ca2(Fe,Al)Al2(SiO4)(Si2O7)O(OH)

Komposisi

:

Ca 15,44 %

Al 3,90 %

Fe 24,20 %

Si 16,22 %

H 0,19 %

O 40,05 %

Sistem Kristal

:

Monoklinik

Warna

:

Hijau kekuningan menjadi hijau pistachio, terkadang hijau kecoklatan menjadi hitam

Kilap

:

Vitreous hingga resinous

Kekerasan

:

6 – 7 Mohs

Gores

:

Putih keabu-abuan

Belahan

:

Sempurna dalam satu arah, tidak sempurna

Pecahan

:

Datar regular hingga merata

Massa Jenis

:

3,3 – 3,6

Aplikasi

:

Permata semimulia

Keberadaan

:

Pada batuan metamorf sepeti marmer.

Cara Terbentuk

:

Ditemukan pada batuan metamorfosis regional dengan kadar rendah hingga sedang.

 

d.             Goetit


Penemu

:

Johann Wolfgang von Goethe

Rumus Kimia

:

FeO(OH)

Komposisi

:

Fe 62,85 %

O 36,01 %

H 1,13%

Sistem Kristal

:

Ortorhombik

Warna

:

Kekuningan hingga kemerahan hingga coklat gelap

Kilap

:

Adamantine hingga dull

Kekerasan

:

5 -5,5 Mohs

Gores

:

Coklat, kuning kecoklatan

Belahan

:

Sempurna

Pecahan

:

Uneven hingga splinter

Massa Jenis

:

3,3 – 4,3

Aplikasi

:

 

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

 

 

e.              Hematit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

Fe2O3

Komposisi

:

Fe

O

Sistem Kristal

:

Trigonal

Warna

:

Abu-abumetalik, hingga merah menyala

Kilap

:

 

Kekerasan

:

5,5 -6,5 Mohs

Gores

:

Merah menyala hingga merah gelap

Belahan

:

 

Pecahan

:

 

Massa Jenis

:

5,26

Aplikasi

:

 

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

 

 

f.              Hornblende


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:


Komposisi

:

Ca 9,76 %

Mg 11,84 %

Fe 1,70 %

Al 5,75 %

Si 23,94 %

H 0,25 %

O 46,76 %

Sistem Kristal

:

Monoklinik

Warna

:

Hitam/Hijau gelap

Kilap

:

Vitreous hingga dull

Kekerasan

:

5 - 6 Mohs

Gores

:

Abu-abu pucat

Belahan

:

Imperfect

Pecahan

:

Merata

Massa Jenis

:

2,9

Aplikasi

:

Dalam industri

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

Ditemukan pada batuan beku dan batuan metamorf seperti granit, syenit, diorit dan sekis.

 

g.             Ilmenit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

FeTiO3

Komposisi

:

Fe

Ti

O

Sistem Kristal

:

Trigonal

Warna

:

Abu-abu kehitaman

Kilap

:

Metalik hingga submetalik

Kekerasan

:

5 - 6 Mohs

Gores

:

Hitam

Belahan

:

Imperfect

Pecahan

:

Tidak ada

Massa Jenis

:

4,70 – 4,79

Aplikasi

:

Dalam industri

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

 

 

h.             Kumingtonit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

(Mg, Fe)7Si8O22(OH)2

 

Komposisi

:

Mg

Fe

Si

H

O

Sistem Kristal

:

Monoklinik

Warna

:

Hijau tua, Coklat, abu-abu, krem

Kilap

:

Berkaca hingga seperti sutra

Kekerasan

:

5 - 6 Mohs

Gores

:

 

Belahan

:

Baik

Pecahan

:

Serpih-serpih

Massa Jenis

:

3,1 – 3,6

Aplikasi

:

 

Keberadaan

:

Ditemukan pada batuan metamorf dan terbentuk di amfibolit

Cara Terbentuk

:

 

 

i.               Limonit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

FeO(OH)·nH2O

Komposisi

:

 

Sistem Kristal

:

 

Warna

:

Beragam gradasi coklat dan kuning

Kilap

:

Warna tanah

Kekerasan

:

2.7 - 4.3 Mohs

Gores

:

Coklat kekuningan

Belahan

:

Tidak ada

Pecahan

:

Tidak merata

Massa Jenis

:

2.7 - 4.3 g/cm3

Aplikasi

:

Pigmen

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

Terbentuk dari hidrasi hematit dan magnetit, dari oksidasi dan hidrasi mineral sulfida yang kaya besi, dan dari pelapukan kimia mineral lainnya yang kaya besi, seperti olivin, piroksen, amfibol, dan biotit.

 

j.               Pirit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

FeS2

 

Komposisi

:

Fe

S

Sistem Kristal

:

Isometrik

Warna

:

Kuning pucat hingga kuning

Kilap

:

Metalik

Kekerasan

:

6 – 6,5 Mohs

Gores

:

Hijau hitam ke coklat hitam

Belahan

:

Indistinct

Pecahan

:

Very uneven

Massa Jenis

:

4,8 – 5

Aplikasi

:

Produksi sulfur dioksida, alat pendeteksi mineral di radio.

Keberadaan

:

Ditemukan di batubara.

Cara Terbentuk

:

 

k.          Staurolit

Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

Fe2+2Al9O6(SiO4)4(O,OH)2

 

Komposisi

:

Fe

Al

Si

H

O

Sistem Kristal

:

Monoklin

Warna

:

Coklat gelap kemerahan hingga coklat kehitaman

Kilap

:

Subvitreous hingga resinous

Kekerasan

:

7 – 7,5 Mohs

Gores

:

Putih hingga keabu-abuan

Belahan

:

Distinct

Pecahan

:

Subkonkoidal

Massa Jenis

:

3,74 – 3,83

Aplikasi

:

Digunkan sebagai indeks mineral untuk memperkirakan temperature, kedalaman dan tekanan pembentukan batuan pada saat terjadinya metamorfisme.

Keberadaan

:

Ditemukan pada mineral metamorfik regional berderajat rendah hingga garnet.

Cara Terbentuk

:

 

 

l.               Magnetit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

Fe++Fe+++2O4

Komposisi

:

Fe 72,36%

O 27,64 %

Sistem Kristal

:

Isometrik Heksoktahedral

Warna

:

Hitam, abu-abu sedikit coklat jika direfleksikan pada matahari

Kilap

:

Logam

Kekerasan

:

5.5–6.5 Mohs

Gores

:

Hitam

Belahan

:

Indistinct, parting on {Ill}, very good

Pecahan

:

Uneven

Massa Jenis

:

5.17–5.18

Aplikasi

:

Perekam magnetik, katalisis, nanopartikel magnetit

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

Biomagnetisme biasanya terkait dengan keberadaan kristal biogenik dari magnetit, yang terjadi secara luas pada organisme.
Organisme ini berkisar dari bakteri (misalnya, Magnetospirillum magnetotacticum) ke hewan, termasuk manusia, di mana kristal magnetit (dan senyawa sensitif magnetis lainnya) ditemukan di berbagai organ, tergantung pada spesies.

 

m.           Siderit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

Fe++CO3

Komposisi

:

Fe 48,20 %

C 10,37 %

O 41,43 %

Sistem Kristal

:

Trigonal

Warna

:

Terang ke gelap coklat, kuning-coklat,  lampu kuning, kuning - hijau, coklat

Kilap

:

Mutiara

Kekerasan

:

3.5 - 4

Gores

:

Putih

Belahan

:

Sempurna

Pecahan

:

Conchoidal

Massa Jenis

:

3.7 - 3.9

Aplikasi

:

 

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

Terbentuk pada lingkungan sedimen, dan terdapat sebagai lapisan-lapisan yang sering berasosiasi dengan lapisan lempung, serpih, atau batubara. Dapat pula terbentuk melalui proses hidrotermal dan terdapat dalam urat-urat, atau terbentuk sebagai pegmatit. Sering berasosiasi dengan bijih-bijih metal yang mengandung mineral-mineral perak seperti pirit, khalkopirit, tetrahedrit, dan galena.

 

n.             Pirhotit


Penemu

:

 

Rumus Kimia

:

FeS

Komposisi

:

Fe 48,20 %

C 10,37 %

O 41,43 %

Sistem Kristal

:

Monoklinik

Warna

:

Coklat tua

Kilap

:

Uneven

Kekerasan

:

3,5 – 4,5

Gores

:

Abu-abu gelap hitam

Belahan

:

Absent

Pecahan

:

Metallic

Massa Jenis

:

4, 58 – 4,65

Aplikasi

:

Bahan baku asal sulfat, bijih besi

Keberadaan

:

 

Cara Terbentuk

:

Terbentuk pada lingkungan sedimen, dan terdapat sebagai lapisan-lapisan yang sering berasosiasi dengan lapisan lempung, serpih, atau batubara. Dapat pula terbentuk melalui proses hidrotermal dan terdapat dalam urat-urat, atau terbentuk sebagai pegmatit. Sering berasosiasi dengan bijih-bijih metal yang mengandung mineral-mineral perak seperti pirit, khalkopirit, tetrahedrit, dan galena.


BAB III

KESIMPULAN

 

Berdasarkan data diatas maka dapat disimpulkan bahwa besi yang berada di alam ditemukan dalam bentuk senyawa misalnya, pada mineral hematite (Fe2O3), magnetit (Fe2O4), pirit (FeS2), siderite (FeCO3) dan limonit (2Fe2O3.3H2O). Ada beberapa mineral yang mengandung besi seperti pirhotit, arfvedsonit, biotit, epidot, goetit, hematit, hornblende, ilmenit, kumingtonit, limonit, pirit, staurolit, magnetit dan siderit. Setiap jenis mineral memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-beda.

No comments:

Post a Comment

terimakasih telah mengunjungi blog saya.