Aluminosilikat

Apr  15

ALUMINOSILIKAT Aluminosilikat anorganik polimer juga dikenal sebagai geopolimer. Aluminosilikat anorganik polimer idealnya terdiri dari struktur amorf, tiga-dimensi akibat polimerisasi aluminosilikat monomer dalam larutan basa. Alumina (Al 2O3) dan silika (SiO 2) adalah dua mineral yang paling banyak dari kerak bumi. Kelas mineral yang mengandung aluminium oksida dan oksida silikon dikenal dengan sebutan aluminosilikat. Mineral aluminosilikat terbentuk dari  penggantian beberapa beb erapa ion Si4+ dalam silikat oleh ion Al 3+. Atom aluminium menggantikan atom silikon dalam tetrahedral atau menempati lubang oktahedral atom oksigen, membuat struktur yang lebih kompleks. Substitusi silikon tetravalen dengan aluminium trivalen trivalen menyebabkan kekurangan muatan yang harus dikompensasi dengan kation lain seperti H+, Na+, Ca2+, dan sebagainya. Felspar adalah mineral khas aluminosilikat, KAlSi3O8  (ortoklas) dan NaAlSi3O8  (albit)  juga dikenal. Felspar mempunyai struktur 3 dimensi dengan semua sudut tetrahedra SiO4  dan AlO4  digunakan bersama. Di pihak lain, lapisan 2 dimensi terbentuk bila satuan [AlSiO5]3digunakan bersama, dan bila kation berkoordinasi 6 dimasukkan di antar lapisan dihasilkanlah mineral berlapis semacam mika. Bila jumlah oksigennya tidak cukup untuk membentuk oktahedra antar lapis, ion hidroksida akan terikat pada kation Al insterstial. Muskovit, KAl2(OH)2Si3AlO10, adalah suatu jenis mika yang berstruktur seperti ini dan sangat mudah di”kupas”. Sebagai mineral silikat pembentuk batuan, felspar mempunyai kerangka struktur tektosilikat yang menunjukkan 4 (empat) atom oksigen dalam struktur tetraheral SiO2  yang dipakai juga oleh struktur tetraheral lainnya. Kondisi ini menghasilkan kisi-kisi kristal seimbang terutama bila ada kation lain yang masuk ke dalam struktur tersebut seperti penggantian silikon oleh aluminium. Terlepas dari bentuk strukturnya, apakah triklin atau monoklin, felspar secara kimiawi dibagi menjadi empat kelompok mineral yaitu kalium felspar (KAlSi 3O8), natrium felspar (NaAlSi3O8), kalsium felspar (CaAl2Si2O8) dan barium felspar (BaAl 2Si2O8) sedangkan secara mineralogi felspar dikelompokkan menjadi plagioklas dan K-felspar.

Plagioklas merupakan seri yang menerus suatu larutan padat tersusun dari variasi komposisi natrium felspar dan kalsium felspar. Plagioklas felspar hampir selalu memperlihatkan kenampakan melidah yang kembar (lamellar twinning) bila sayatan tipis mineral tersebut dilihat secara mikroskopis. Sifat optis yang progresif sejalan dengan berubahnya komposisi mineralogi memudahkan dalam identifikasi mineral-mineral felspar yang termasuk ke dalam kelompok  plagioklas tersebut. Na-plagioklas banyak ditemukan dalam batuan kaya unsur alkali (granit, sienit). Andesin dan oligoklas terdapat pada batuan intermediate seperti diorit sedangkan labradorit, bitownit dan anortit biasanya sebagai komponen batuan basa (gabro) dan anortosit. Mineral yang termasuk kelompok K-felspar diklasifikasikan berdasarkan suhu ristalisasinya, mulai dari sanidin (suhu tinggi), ortoklas, mikroklin sampai adu-laria (suhu rendah). Keempat mineral mempunyai rumus kimia sama yaitu KAlSi3O8  dan (terutama) ditemukan pada batuan beku asam seperti granit dan sienit, selain itu ditemukan pula pada  batuan metamorfosis dan hasil re-work pada batuan sedimen. Keberadaan felspar dalam kerak bumi cukup melimpah. Walaupun demikian untuk keperluan komersial dibutuhkan felspar yang memiliki kandungan (K 2O + Na2O) > 10%. Selain itu, material pengotor oksida besi, kuarsa, oksida titanium dan pengotor lain yang berasosiasi dengan felspar diusahakan sesedikit mungkin. Felspar dari alam setelah diolah dapat dimanfaatkan untuk batu gurinda dan felspar olahan untuk keperluan industri tertentu. Mineral ikutannya dapat dimanfaatkan untuk keperluan industri lain sesuai spesifikasi yang ditentukan. Industri keramik halus dan kaca/gelas merupakan dua industri yang paling banyak mengkonsumsi felspar olahan, terutama yang memiliki kandungan K 2O tinggi dan CaO rendah. Berbicara mengenai potensi endapan felspar di Indonesia, sebaran material ini terdapat hampir di seluruh negeri dengan bentuk endapan berbeda dari satu daerah dengan daerah yang lain tergantung jenis endapan, primer atau sekunder. Data dari Direktorat Inventarisasi Sumberdaya Mineral menunjukkan cadangan terukur (proved), tereka (probable) dan terindikasi (possible) masing-masing sebesar 271.693, 11.728 dan 56.561 ribu ton. Kaolinit (Tipe 1 : 1)

Mineral kaolinit adalah alumino-silikat yang terhidrasi dengan komposisi kimia umum Al2O3  : SiO2 : H2O = 1:1:2 atau 2SiO2.Al2O3.2H2O per satuan sel. Seperti telah dinyatakan, golongan ini termasuk tanah liat filosilikat dengan tipe 1 : 1. Kristalnya terdiri dari lapisan aluminium oktahedral tersusun di atas lembar silika tetraeder. Lembar-lembar ini memanjang

terus menerus dengan arah a dan b dan satu tersusun di atas lembar lainnya dalam arah sumbu z atau c. Satuan sel adalah non-simetris, dengan satu lembar silika tetraeder pada satu sisi dan satu lembar aluminium oktaeder pada sisi lain. Sebagai akibatnya, bidang dasar (basal –   plane) atomatom oksigen pada satu unit krsital berseberangan dengan bidang dasar ion-ion OH dari lapisan  berikutnya. Gejala terakhir menghasilkan mineral-mineral memiliki dua tipe permukaan. Kedua lembar yang membentuk satu satuan lapisan (unit layer) diikat oleh atom oksigen. Atom oksigen ini satu valensinya berpegangan erat dengan silikon, sedangkan yang lain memegang Al secara ikatan koordinasi sedangkan satuan-satuan lapisan berpegangan satu sama lain melalui ikatan H (Hydrogenbonding), menghasilkan ruang antar-misel dengan dimensi tertentu.  Basal spacing dari mineral kaolinit adalah 7,14 Å. Anggota golongan kaolinit adalah kaolinit, dikit, nakrit dan haloisit. Kecuali haloisit, mineral lainnya tidak dapat mengebang dalam air. Dari mineral-mineral disebutkan di atas mineral kaolinit yang distribusinya terluas. Mineral ini banyak didapati pada tanah ordo ultisol dan oxisol di daerah tropik. Fungsi utama dari mineral ini adalah sebagai  bahan baku keramik. Haloisit (Tipe 1 : 1)

Mineral ini mempunyai komposisi umum Al2O3.2SiO2.4H2O. Strukturnya mirip kaolinit,  perbedaan dengan kaolinit terletak pada susunan yang tidak beraturan dari lapisan-lapisan dan terdapatnya dua atau lebih antar lapisan air (water interlayer). Molekul-molekul air terikat  bersama-sama menurut pola heksagonal, molekul air ini selanjutnya terikat dengan lapisanlapisan kristal melalui ikatan H. Oleh karena terdapatnya air di antara lapisan maka haloisit memiliki nilai α =10,1 Å lebih besar dari kaolinit. Jika haloisit dipanaskan, maka nilai d turun menjadi 7,2 Å. Mineral yang airnya telah keluar disebut metahaloisit. Haloisit dilaporkan cepat  berubah menjadi metehaloisit jika suhu menjadi 50°C. Haloisit umumnya berbentuk pipa (tubular) jika dilihat melalui mikroskop elektron, bentuk ini berbeda dengan kaoilinit yang  berbentuk heksagonal. Proses pembentukan dan kemantapan haloisit di dalam tanah diketahui dipengaruhi oleh kelembaban tanah. Kondisi tanah lembab diperlukan untuk perkembangan mineral itu. Terdapat indikasi bahwa haloisit dipercaya sebagai bahan asal dari kaolinit. Proses  pembentukan kaolinit mengikuti urutan (sequence) pelapukan berikut ini: Montmorilonit →Haleisit → Metahaloisit →Kaolinit Montmorilonit (Tipe 2 : 1)

Mineral dalam kelompok ini kadang-kadang disebut smektit dan mempunyai komposisi  beragam. Namun rumus umum dinyatakan sebagai Al2O3.4SiO2.H2O + xH2O. Nama montmorilonit diperuntukkan bagi jenis aluminosilikat berhidrasi. dengan substitusi rendah. Tipe tanah liat ini sering pula disebut bentonit. Montmorilonit memiliki ion-ion Mg2+ dan Fe3+ di dalam posisi oktaeder, sementara beidelit yang baik tidak mengdung Mg dan Fe di dalam lembar oktaeder. Beidelit dicirikan oleh kandungan Al yang tinggi. Muatan silika semua berasal dari  penggantian Si4+  oleh Al3+. Dua macam teori struktur dari montmorilonit ialah (1) menurut Hofmann dan Endell serta (2) menurut Edelman dan Favajee. Kedua teori itu menunjukkan kemiripan yakni dalam hal struktur unit sel yang dianggap simetris, sehingga berlawanan dengan kaolinit. Satu lembar aluminium oktaeder terselip atau terjepit di antara dua lembar silika tetraeder. Ikatan antara lapisan relatif lemah dan mempunyai ruang antar lapisan yang dapat mengembang jika kandungan air meningkat. Perbedaan antara struktur Hofmann dan Endell dengan struktur menurut Edelman dan Favajee adalah dalam penyusunan jaringan silika tetraeder seperti yang dilukiskan pada Gambar 4 Edelmann dan Favajee berpendapat bahwa susunan alternatif dari silika tetraeder terwujud dengan ikatan Si-O-Si bersudut 180°, dengan bidang dasar terdiri dari gugusan OH yang diikat oleh silika di dalam tetraeder. Muatan negatif montmorilonit umumnya berasal dari substitusi isomorfik yaitu  penggatian kation bervalensi tinggi dengan kation valensi yang lebih rendah dengan syarat jari jari atom relatif sama. Hanya terdapat sedikit muatan berubah, karena semua gugusan hidroksil  berlokasi dalam bidang permukaan yang ditutupi oleh jaringan atom-atom oksigen. Montmorilonit umumnya berukuran sangat halus, sedangkan komponen-komponen dalam lapisan tidak terikat kuat. Jika mengadakan persentuhan dengan air, maka ruang di antara lapisan mineral mengembang, menyebabkan volume tanah liat dapat berlipat ganda. Terdapat tanda  bahwa jarak dasar (basal spacing) montmorilonit meningkat secara seragam jika terjadi  penyerapan air. Tingginya daya mengembang atau mengerut dari montmorilonit menjadi alasan kuat, mengapa mineral ini dapat menyerap dan memfiksasi ion-ion logam dan persenyawaan organik. Jerapan persenyawaan organik menjurus pembentukan kompleks organo-mineral. Ion-ion organik dipercaya dapat menggantikan kedudukan kation-kation organik di dalam ruang antar misel. Jerapan persenyawaan organik sperti gliserol dan etilen glikol merupakan penciri dalam mengidentifikasi montmorilonit dengan analisa difraksi sinar-x. Jika montmorilonit dipanaskan

dalam oven pada suhu 105°C, maka biasanya mineral ini dicirikan oleh puncak difraksi dari  jarak dasar 10 Å, sedangkan nilai untuk kondisi kering udara adalah 12,4  –   14 Å. Dari keanekaragaman jenis tanah liat, monmorilonit ditemukan dalam bentuk tanah kebanyakan montmorilonit termasuk oktaeder, dan banyak ditemukan pada jenis tanah Vertisol, Mollisol, Affisol maupun Entisol. Tingginya daya plastis, mengembang dan mengkerut mineral ini menyebabkan tanah menjadi plastis jika basah dan keras jika kering. Retakan-retakan pada  permukaan tanah akan terlihat jika permukaan tanah mengering. Ilit (Tipe 2 : 1)

Golongan mineral ini termasuk mineral mika (2 : 1) yang tidak mengembang, namun berbeda dengan mika sesungguhnya yang termasuk dalam mineral sekunder. Mineral ini juga dikenal dengan nama mika berair (hydrous mica) atau mika tanah. Dalam kelompok ini ilit digunakan untuk mineral berbutir halus sedangkan berbutir kasar dinamakan mika berair. Sejumlah peneiliti menolak mengklasifikasikan ilit sebagai tanah liat, mereka mengukakan ilit adalah mika  berukuran tanah liat sehingga tidak dapat dimasukkan ke dalam mineral tanah liat (Theng, 1974).  Namum mineralogi tanah liat ilit dimasukkan dalam  soil taxonomy (USDA,1975). Van Olphen (1977) berpendapat, bahwa mika terutama muskovit adalah prototipe dari ilit, hubungannya yang dekat dengan mika menjadi alasan namanya disebut sebagai mika berair atau mika tanah. Mineral ilit hampir mirip komposisinya dengan muskovit, tetapi mengandung lebih banyak SiO2 dan lebih sedikit K. Beberapa peneliti berpendapat bahwa suatu seri yang berkelanjutan dari suatu ilit terjadi ketika berlangsung perubahan mineral muskovit menjadi montmorilonit. Montmorilonit i

Muskovi H2KAl3Si3O12 →Seri Ilit →Al2O3.4 SiO2.H2O + x H2O Oleh karena ilit mengandung K dalam ruang di antara lapisan, maka unit lapisan terikat lebih kuat dibandingkan dengan monmorilonit. Jadi ruang di antara misel dari ilit dapat mengembang  jika ditambahkan air. Ilit ditemukan pada tanah-tanah mollisol, alfisol, spodosol, aridisol, inceptisol dan entisol. Pada tanah yang dipengaruhi oleh curah hujan yang tinggi, mineral ilit cenderung

 berubah menjadi montmorilonit, sedangkan di bawah pengaruh iklim sedang atau bersuhu tinggi, strutur ilit dilaporkan dapat berubah menjadi strutur kaolinit. Vermikulit (Tipe 2 : 1)

 Nama vermikulit berasal dari “vermiculare” atau “vermicularis” dalam bahasa latin berar ti mirip cacing = wormlike, yang jika dipanaskan mineralnya dapat memanjang hingga 20 – 30 kali dari ukuran semula. Kelompok mineral ini membentuk jonjotan mirip mika sperti ilit. Vermikulit dapat dibagi ke dalam dua kelompok, yaitu vermikulit sesungguhnya (true vermiculite) dan vermikulit liat (clay vermiculit). Vermikulit sesungguhnya tidak dianggap sebagai mineral tanah liat, tetapi sebagai mineral pembentuk batuan (Douglas, 1977). Vermikulit berukuran tanah liat ditemukan dalam tanah dianggap sebagai “vermikulit liat” atau vermikulit tanah. Kehadiran dalam fraksi tanah liat untuk pertama kalinya diperkenalkan pada tahun 1974 di Skodlandia. Pelacakan mineral ini dalam tanah dilakukan dengan alat Sinar   – x dengan puncak difraksi pada 14 Å sehingga acapkali mineral ini disebut sebagai mineral 14 Å. Tanah liat vermikulit adalah magnesium – aluminium silikat, dengan Mg menduduki posisi oktaeder di antara dua lembar silika tetraeder, beberapa atom Fe juga ditemukan. Rumus kimia secara umum dituliskan sebagai  berikut: 22 MgO. 5Al2O3. Fe2O3. 22 SiO2. 40 H2O atau Mg3 Si4O10(OH)2x H2O Struktur vermikulit amat mirip dengan struktur khlorit, perbedaannya ialah terdapatnya lapisan yang terdiri dari molekul-molekul air setebal 5 Å di dalam ruang antar misel. Di dalam lapisan tetraeder terjadi penggantian Si4+  oleh Al3+, sehingga muatan negatif pada mineral ini adalah tinggi. Khlorit (Tipe 2:2)

Mineral tanah liat ini tersusun dari magnesium dan aluminium silikat berair yang memiliki hubungan dengan mineral mika. Kebanyakan khlorit berwarna hijau, struktur khlorit mirip dengan talk atau tanah liat tipe 2:1 yang memperlihatkan kemiripan dengan vermikulit. Namun kini sejumlah penulis bersepakat menyebut khlorit sebagai mineral tipe 2:2. Lapisan oktaeder terdiri dari hidroksida Al dan Mg yang terjepit di antara dua lembar silika tetraeder. Lembar Mg atau Mg(OH)2 sebelumnya disebut lembar brusit. Dalam ruang antar misel juga ditempati oleh

lembar brusit, sehingga disebut tanah liat tipe 2 :2. Komposisi mineral beragam, tetapi komposisi umum dilaporkan adalah: (Mg, Fe, Al)6(Si, Al)4 O10 (OH)8. Substitusi isomorfik berlangsung di dalam kedua lapisan tetraeder maupun oktaeder. Kation Si dapat digantikan oleh Al dan Fe dapat menggantikan Mg di dalam posisi oktaeder. Jika pergantian Mg oleh Al dalam lembar brusit, maka menimbulkan muatan positip. Muatan  positip ini akan menetralisir muatan negatif dari lapisan mika sebagai akibatnya khlorit memiliki muatan yang rendah dan dengan nilai KTK yang kecil. Khlorit ditemukan dalam jumlah sedikit tercampur dengan jenis tanah liat lain. Pada tanah afisol, mollisol, dan andosol kebanyakan mineral khlorit termasuk trioktaeder. DAFTAR PUSTAKA

Rowles, Matthew And Brian O’cornor. Zeolite Formation In The Synthesis Of Aluminosilicate Inorganic Polymers: Combining The Power Of The PDF And Synchrotron Data. Materials Research Group, Department Of Applied Physics, Curtin University Of Technology, GPO BOX U1987, Perth, WA 6845. Australia Purcell, Keith F. and John C. Kotz. 1980. An Introduction to Inorganic Chemistry. Japan: Saunders Golden Sunburst Series. Diposting 15th April 2011 oleh Raiwata Mertanjaya 0 Tambahkan komentar

Chemist's Blog     

Klasik  Kartu Lipat Majalah Mozaik  Bilah Sisi

 

Cuplikan Kronologis

Oct 20 Neils Bohr's Theory

TEORI ATOM NEILS BOHR By: I Putu Raiwata Mertanjaya Pendahuluan Atom adalah satuan unit terkecil dari sebuah unsur yang memiliki sifat-sifat dasar tertentu. Setiap atom terdiri dari sebuah inti kecil yang terdiri dari proton dan neutron dan sejumlah elektron pada jarak yang jauh. Pada tahun 1913 Neils Bohr pertama kali mengajukan teori kuantum untuk atom hydrogen. Model ini merupakan transisi antara model mekanika klasik dan mekanika gelombang. Karena  pada prinsip fisika klasik tidak sesuai dengan kemantapan hidrogen atom yang teramati. Model atom Bohr memperbaiki kelemahan model atom Rutherford. Untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, Bohr mengeluarkan empat postulat. Gagasan Bohr menyatakan bahwa elektron harus mengorbit di sekeliling inti. Oct 17 Sabun dan Deterjen

SABUN DAN DETERJEN By: I Putu Raiwata Mertanjaya Limbah domestik kerapkali mengandung sabun dan deterjen. Keduanya merupakan sumber  potensial bagi bahan pencemar organik. Sabun adalah senyawa garam dari asam-asam lemak tinggi, seperti natrium stearat, C17H35COO-Na+. Aksi pencucian dari sabun banyak dihasilkan dari kekuatan pengemulsian dan kemampuan menurunkan tegangan permukaan dari air. Konsep ini dapat dipahami dengan mengingat kedua sifat dari ion sabun. Oct 16

Fenolftalein dalam Suasana Basa Berlebih

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Titrasi merupakan salah satu metode untuk menentukan konsentrasi suatu larutan dengan cara mereaksikan sejumlah volume larutan tersebut dengan sejumlah volume larutan lain yang konsentrasinya sudah diketahui (Justiana dan Muchtaridi, 2009). Dalam titrasi asam-basa, sangat diperlukan adanya indikator untuk menentukan titik akhir titrasi. Salah satu indikator yang lazim digunakan dalam titrasi asam-basa adalah fenolftalein. Oct 10 FERTILIZER AND ITS ROLES

FERTILIZER AND ITS ROLES By : I Putu Raiwata Mertanjaya Introduction Plants hold an important role in our life. They have job to absorb the carbondioxide and to release the oxygen. To do their job, plants need food for their growing. Without the supply of food, plants would be dead. To make plants grow faster, what you need to do is supply the elements that the plants need in readily available forms. That is the goal of fertilizer. Apr  15 ALUMINOSILIKAT

Aluminosilikat anorganik polimer juga dikenal sebagai geopolimer. Aluminosilikat anorganik  polimer idealnya terdiri dari struktur amorf, tiga-dimensi akibat polimerisasi aluminosilikat monomer dalam larutan basa. Alumina (Al2O3) dan silika (SiO2) adalah d ua mineral yang paling banyak dari kerak bumi. Kelas mineral yang mengandung aluminium oksida dan oksida silikon dikenal dengan sebutan aluminosilikat.

Jan 14 PERUBAHAN PARADIGMA PEMBELAJARAN

PERUBAHAN PARADIGMA PEMBELAJARAN Perubahan paradigma dapat diartikan sebagai perubahan pola pikir terhadap proses  pembelajaran. Ada beberapa perubahan paradigma yang terjadi diantaranya: 1. menurut Prof. Dr. Sudarwan Danin (2005), ada beberapa perubahan paradigma yang terjadi  pada proses pembelajaran yaitu: a.

perubahan paradigma terhadap Guru

Guru tidak lagi sebagai mesin penjual pengetahuan melainkan harus mampu tampil sebagai  pelatih atau fasilitator belajar. Jan 14 PHYSICAL VS CHEMICAL CHANGES

PHYSICAL VS CHEMICAL CHANGES By: I Putu Raiwata Mertanjaya Introduction Matter can undergo two types of changes. These are physical and chemical changes. Physical change is a change in physical properties (such as size, shape, states, etc.). It changes the matter without altering the structure of matter and no new substances are formed, for example, the  boiling of water. Chemical change is a change of matter not only in it physical properties, but also altering the structure of that matter. Jan 14 MOVING PARTICLES OF LIQUID

MOVING PARTICLES OF LIQUID By: I Putu Raiwata Mertanjaya Introduction Liquid is a physical state of matter which occupies a definite volume and takes on the shape of the container. Liquid is one of very important compound used in our daily life, for example water. Water has many vital functions to our lives such as for drinking, washing, cooking, etc. Water used to dissolve many chemical compounds in laboratory. The most beautiful property of water is its ability to flow. Jan 7 CEMPAKA PUTIH (Michelia alba D.C)

CEMPAKA PUTIH (Michelia alba D.C) 1. Taksonomi dan Deskripsi Tanaman Pohon cempaka adalah tanaman pekarangan yang sangat populer bukan saja di Indonesia, namun hampir di seluruh negara-negara Asia Timur, dan dihargai untuk bunganya yang memiliki aroma yang kuat. Di negara-negara lainpun pohon ini dipanggil dengan nama yang hampir-hampir mirip, menandakan sejak dahulu bunga dari pohon ini dimanfaatkan dan dihargai oleh keseluruhan komunitas masyarakat di negara-negara Asia. Dec 11 Reaksi Substitusi

REAKSI SUBSTITUSI I. TUJUAN 1. Mensintesis t-butilklorida dari t-butilalkohol melalui reaksi substitusi nukleofilik. 2. Mensintesis kristal 4-bromonitrobenzen dari bromobenzen melalui reaksi substitusi elektrofilik.

3. Menghitung rendemen hasil reaksi substitusi nukleofilik dan elektrofilik. II. DASAR TEORI Reaksi yang berlangsung karena pergantian (substitusi) satu atom atau gugus atom dalam suatu senyawa oleh atom atau gugus atom lain disebut reaksi substitusi (Suja, 2003).

Memuat I Putu Raiwata Mertanjaya. Tema Tampilan Dinamis. Gambar tema oleh mariusFM77. Diberdayakan oleh Blogger .