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. |
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.