BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Di dunia ini banyak terdapat bentuk mineral lempung yang masingmasing berbeda dalam susunan, struktur dan perilakunya. Semua mineral lempung tersebut memiliki butiran yang sangat halus (biasanya lebih kecil dari 2u m), itulah sebabnya mengapa tanah dengan butiran yang sangat halus < 2u dinamakan “lempung”. Pada umumnya lempung terdiri dari sebagian besar dari mineral lempung, akan tetapi mineral lain, misalnya kuarsa juga terdapat dengan butiran yang sangat halus. Karena mineral lempung memiliki butiran yang sangat halus, maka mineral ini mempunyai permukaan yang cukup besar per satuan massa. Mineral lempung berukuran sangat kecil (kurang dari 2 m m) dan merupakan partikel yang aktif asecara elektrokimiawi dan hanya dapat dilihat secara mikroskop elektron. Walaupun berukuran kecil, mineral lempung telah dipelajari dengan cukup mendalam karena kepentingan ekonomisnya terutama dalam keramik, pengecoran logam, pemakaiannya dilapangan minyak dan dalam mekanika tanah. Mineral lempung menunjukkan karakteristik daya tarik-menarik dengan air menghasilkan plastisitas yang tidak ditunjukkan oleh material lain walaupun mungkin material itu berukuran lempung. atau lebih kecil. Sebagai contoh, kuarsa tanah yang halus tidak menunjukkan plastisitas apabila dibasahi. Perlu dicatat bahwa setiap deposit “lempung” berbutir-halus mengandung sekaligus mineral lempung dan berbagai ukuran partikel dari material-material lainya yang dianggap sebagai “pengisi” (filler). Pertukaran ion merupakan hal yang relatif sederhana dalam struktur lempung. Dengan demikian pertukaran ion tersebut adalah aktif-kimiawi. Ini
misalnya akan merupakan sebuah persoalan dalam air yang terkena pencemaran (banyak sekali ion di dalam larutan). Dalam keadaan tertentu, dapat terjadi pertumbuhan mineral lempung yang berlangsung dengan cepat (pembentukan lumpur dalam reservoar penjernih air, penyumbatan pipa-pipa drainase). I.2 Tujuan I.2.1 Mengetahui perbedaan antara batu lempung dengan mineral lempung. I.2.2 Mengetahui daerah penyebaran mineral lempung. I.2.3 Mengetahui pemanfaatan atau kegunaan mineral lempung .
BAB II PEMBAHASAN
II.1 Teori Singkat Batulempung Batulempung menurut Pettijohn (1975) adalah batuan yang pada umumnya bersifat plastis, berkomposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAL2O3. 2SiO2) atau mineral lempung yang mempunyai ukuran butir halus (batulempung adalah batuan sedimen yang mempunyai ukuran butir kurang dari 0,002 atau 1/256 mm). Ingram (1953), (vide Pettijohn, 1975) mendefinisikan batulempung sebagai batuan yang berstrutur masif yang komposisinya lebih banyak dari lanau. Sedangkan menurut William dkk., 1954, batulempung adalah batuan sedimen klastik yang mempunyai ukuran butir lempung, termasuk di dalamnya butiran yang mempunyai diameter kurang dari 1 atau 2 mikron dan secara dominan disusun oleh silika. Karena ukuran butirnya yang sangat halus maka sulit untuk mendeskripsi batulempung secara megaskopis maupun mikroskopis, sehingga analisis kimia merupakan informasi yang penting untuk mengetahui komposisi batulempng. Komposisi dominan pada batulempung adalah silika (Pettijohn,1975), yang merupakan bagian kelompok mineral lempung, yang pada umumnya berasal dari feldspar. Unsur besi pada batu lempung hadir sebagai oksida, berupa pirit atau markasit dan siderit. Jumlah oksida besi pada batu lempung biasanya tercermin pada warna dari batuan tersebut. Selain mineral mineral tersebut di atas karbonat juga sering dijumpai pada batulempung. Mineral karbonat pada batulempung
dapat berupa bahan-bahan organik, anorganik atau kombinasi dari keduanya (Ehlers dan Blatt, 1980),antara lain: 1. Residual Clay Merupakan hasil pelapukan yang masih insitu atau belum mengalami transportasi. Ciri-ciri fisik dari batuan ini tergantung pada iklim, pengairan dan batu induknya. Batulempung jenis ini dijumpai disekitar batu induknya dan pada umumnya mempunyai mutu yang lebih baik dibandingkan dengan transported clays (Sukandarrumidi, 1999). 2. Transported Clays Batulempung yang sudah tertransportasi dapat berasal dari tiga sumber yaitu: 1. Produk dari abrasi 2. Produk dari pelapukan yang tertransportasi 3. Pencampuran unsur kimia dan bio kimia Batulempung ini selama proses pengendapan atau pengangkutan sangat mungkin dikotori oleh mineral yang berukuran halus antara lain kuarsa, oksida besi dan bahan organisme (Sukandarrumidi, 1999). Karena ukurannya yang halus batulempung pada umumnya terbentuk pada daerah yang mempunyai arus lemah. Batulempung ini terbentuk pada lingkungan darat maupun laut, contoh di daerah dataran banjir, delta, danau, lagun dan laut (Ehlers dan Blatt, 1980). Batulempung yang terbentuk pada daerah yang berbeda mempunyai kenampakan fisik yang berbeda pula (Dixon, 1992). Batulempung yang terbentuk di laut pada umumnya mempunyai perlapisan yang tebal, mengandung fosil laut dalam, atau binatang yang hidup di laut dangkal yang kemudian tenggelam setelah mati
Jadi batu lempung dapat tersusun oleh agregat atau mineral seperti pirit yang berukuran lempung ( < 4µm ), dan dapat juga sebagian komponen penyusun batu lempung ini berupa mineral lempung. Berarti mineral lempung ini adalah mineral yang berukuran lempung. Namun, mineral ini merupakan mineral silikat hidros yang sangat melimpah di permukaan bumi. Khususnya, terkonsentrasi pada kondisi geologi dimana interaksi air dan batuan cukup aktif. Struktur dan komposisi kimianya merupakan suatu respon terhadap destabilisasi mineral yang terbentuk pada kondisi temperatur-tekanan yang lebih tinggi. Lingkungan yang biasanya mineral ini dapat dijumpai meliputi: tanah, lapukan batuan, sistem geotermal, seri diagenesis terpendam, dll. Yang pasti, apapun asal-muasalnya, mineral yang melimpah di permukaan bumi ini selalu berukuran halus (<4 μm). Partikel
pada
mineral
lempung
selalu
kecil
karena
sifat-sifat
kristalokimianya (ketersedian ruang antar lapis yang tidak sempurna, hidrasi yang heterogen, dll), sehingga secara genetik akan cacat jika membentuk kristal yang berukuran lebih besar. Namun, tiap jenis mineral lempung mempunyai kekuatan untuk berkembang yang berbeda-beda. Mineral yang perkembangannya mempunyai sedikit cacat mungkin akan berkembang hingga mencapai beberapa puluh mikrometer, misalnya kaolin atau ilit.
II.2 Struktur komposisi mineral lempung Mineral lempung merupakan pelapukan akibat reaksi kimia yang menghasilkan susunan kelompok partikel berukuran koloid dengan diameter butiran lebih kecil dari 0,002 mm. Menurut Holtz & Kovacs (1981) satuan struktur dasar dari mineral lempung terdiri dari Silica Tetrahedron dan Alumina Oktahedron.
Satuan-satuan dasar tersebut bersatu membentuk
struktur lembaran . Jenis-jenis mineral lempung tergantung dari kombinasi susunan satuan struktur dasar atau tumpukan lembaran serta macam ikatan antara masing-masing lembaran.
Susunan pada kebanyakan tanah lempung terdiri dari silika tetrahedra dan alumunium okthedra ( gambar 2.1 ) .Silika Tetrahedron pada dasarnya merupakan kombinasi dari satuan Silika Tetrahedron yang terdiri dari satu atom silicon yang dikelilingi pada sudutnya oleh empat buah atom Oksigen. Sedangkan
Aluminium Oktahedron merupakan kombinasi dari satuan yang terdiri dari satu atom Alumina yang dikelilingi oleh atom Hidroksil pada keenam sisinya. Silika dan aluminium secara parsial dapat digantikan oleh elemen yang lain dalam kesatuannya, keadaan ini dikenal sebagai substansi isomorf. Kombinasi dari susunan kesatuan dalam bentuk susunan lempeng terbentuk oleh kombinasi
tumpukan dari susunan lempeng dasarnya dengan bentuk
yang berbeda-beda.
II.3 Jenis Jenis Mineral Lempung II.3.1 Kaolinite Kaolinite merupakan mineral dari kelompok kaolin, terdiri dari susunan satu lembaran silika tetrahedra dengan lembaran aluminium oktahedra, dengan satuan susunan setebal 7,2 Å (Gambar 2.1 a). Kedua lembaran terikat bersama-sama, sedemikian rupa sehingga ujung dari lembaran silika dan satu dari lepisan lembaran oktahedra membentuk sebuah lapisan tunggal. Dalam kombinasi lembaran silika dan aluminium, keduanya terikat oleh ikatan hidrogen (Gambar 2.1b). Pada keadaan tertentu, partikel
kaolinite mungkin lebih
dari seratus
tumpukan yang sukar dipisahkan. Karena itu, mineral ini stabil dan air tidak dapat masuk di antara lempengannya untuk menghasilkan pengembangan atau penyusutan pada sel satuannya.
GAMBAR 2.1 (a) Diagram skematik struktur kaolinite (Lambe, 1953) (b) Struktur atom kaolinite (Grim, 1959)
II.2.2 Montmorillonite Montmorillonite, disebut juga dengan smectit, adalah mineral yang dibentuk oleh dua buah lembaran silika dan satu lembaran aluminium (gibbsite) (Gambar 2.2a). lembaran oktahedra terletak di antara dua lembaran silika dengan ujung tetrahedra tercampur dengan hidroksil dari lembaran oktahedra untuk membentuk satu lapisan
tunggal
(Gambar 2.2b). Dalam lembaran oktahedra terdapat substitusi parsial aluminium oleh magnesium. Karena adanya gaya ikatan van der Waals yang lemah di antara ujung lembaran silica dan terdapat kekurangan muatan negatif dalam lembaran oktahedra, air dan ion-ion yang berpindah-pindah dapat masuk dan memisahkan lapisannya. Jadi, kristal montmorillonite sangat kecil, tapi pada waktu tertentu mempunyai
gaya
tarik
yang
kuat
terhadap
air.
Tanah-tanah
yangmengandung montmorillonite sangat mudah mengembang oleh tambahan kadar air, yang selanjutnya tekanan pengembangannya dapat merusak struktur ringan dan perkerasan jalan raya.
GAMBAR 2.2 (a) Diagram skematik struktur montmorrilonite (Lambe, 1953) (b) Struktur atom montmorrilonite (Grim, 1959)
II.3.3 Illite Illite adalah bentuk mineral lempung yang terdiri dari mineralmineral kelompok illite. Bentuk susunan dasarnya terdiri dari sebuah lembaran aluminium oktahedra yang terikat di antara dua lembaran silika tetrahedra. Dalam lembaran oktahedra, terdapat substitusi parsial aluminium oleh magnesium dan besi, dan dalam lembaran tetrahedra terdapat pula substitusi silikon oleh aluminium (Gambar 2.3). Lembaranlembaran terikat besama - sama oleh ikatan lemah ion-ion kalium yang terdapat di antara lembaran-lembarannya. Ikatan-ikatan dengan ion kalium (K+) lebih lemah daripada ikatan hidrogen yang mengikat satuan kristal kaolinite, tapi sangat lebih kuat daripada ikatan ionik yang membentuk kristal montmorillonite. Susunan Illite tidak mengembang oleh gerakan air di antara lembaran-lembarannya .
GAMBAR 2.3 Diagram skematik struktur illite ( Lambe, 1953 )
II.3.4 Halloysite Halloysite, hampir sama dengan kaolinite, tetapi kesatuan yang berturutan lebih acak ikatannya dan dapat dipisahkan oleh lapisan tunggal molekul air. Jika lapisan tunggal air menghilang oleh karena proses penguapan, mineral ini akan berkelakuan lain. Maka, sifat tanah berbutir halus yang mengandung halloysite akan berubah secara tajam jika tanah dipanasi sampai menghilangkan lapisan tunggal molekul airnya. Sifat khusus lainnya adalah bahwa bentuk partikelnya menyerupai silinder-silinder memanjang, tidak seperti kaolinite yang berbentuk pelat-pelat
II.4 Ganesa Mineral Lempung Ganesa mineral lempung secara umum dapat dibagi menjadi empat macam yaitu : a. Terjadi karena pengaruh pelapukan Lempung terbentuk akibat proses pelapukan dari mineral mineral penyusun batuan yang dipengaruhi oleh iklim ,jenis batuan ,relief muka bumi ,tumbuh tumbuhan yang berada diatas batu tersebut.Faktor utama yang menyebabkan terbentuknya mineral lempung dalam proses ini adalah komposisi mineral batuan ,komposisi kimia dan daya larut air tanah. Pembentukan mineral lempung oleh pelapukan adalah akinat reaksi ion ion hydrogen yang terdapat dalam air tanah dengan mineral silikat. H+ umumnya berasal dari asam karbonat yang terbentuk sebagai akibat pembusukan ole bakteri terhadap zat organic dalam tanah
b. Terjadi karena pengaruh hidrotermal Proses ini berlangsung akibat adanya proses injeksi larutan hidrotermal yang bersifat asam merembes melalui celah celah rakahan
pada batuan yang dilaluinya sehingga mengakibatkan terjadinya reaksi antar larutan tersebut dengan batuan itu. Pada saat reaksi berlangsung ,komposisi larutan hidrotermal tersebut menjadi berubah .Unsur unsure alkali akan dibawa kearah luar ,sehingga selama proses ini berlangsung akan terjadi daerah atau zona yang berkembang dari asam ke basa dan pada umumnya berbentuk melingkar sepanjang rekahan dimana larutan itu menginjeksi .
c. Terjadi karena akibat devitrivikasi dari tufa gelas yang diendapkan di dalam air ( Lakustrin sampai neritik ) Pada proses ini lempung dapat terbentuk dari mekanisme pengendapan debu vulkanik yang kaya akan gelas mengalami devitrifikasi (Perubahan gellas vulkanik menjadi mineral lempung ) setelah diendapkan pada lingkungan danau atau laut.
d. Terjadi karena proses pengendapan kimia dalam suasana basa (alkali) dan sangat silikan. Menurut Millot (1970) ,montmorilonit dapat terbentuk tidak saja dari tufa melainkan juga dari endapan sedimentasi dalam suasana basa (alkali) yang sangat silikan.Mineral mineral yang terbentuksecara sedimen yang tidak berasosiasi dengan tufa adalah attapulgit ,speolit dan montmorillonit.
II.5 Kegunaan Lempung kualitas yang baik digunakan terutama di tembikar, tetapi juga ditambahkan ke lempung lain untuk meningkatkan plastisitas mereka. Lempung bola tidak biasa seperti varietas lempung lainnya. Sepertiga dari lempung bola digunakan setiap tahun digunakan untuk membuat ubin lantai
dan dinding. Hal ini juga digunakan untuk membuat sanitary ware, keramik dan penggunaan lainnya. Bentonit terbentuk dari abu vulkanik perubahan. Bentonite digunakan dalam kandang hewan peliharaan untuk menyerap cairan. Hal ini digunakan sebagai lumpur di dalam pengeboran juga digunakan dalam industri lainnya seperti "pelletizing" bijih besi. Lempung yang umum digunakan untuk membuat bahan bangunan seperti batu bata, semen, dan agregat ringan. Lempung api semua lempung (tidak termasuk lempung bentonit dan bola) yang digunakan untuk membuat berbagai jenis barang tahan terhadap panas ekstrim. Produk-produk ini disebut produk refraktori. Hampir semua (81%) dari lempung api yang digunakan untuk membuat produk tahan api. Fuller bumi terdiri dari mineral palygorskite (pada satu waktu mineral ini disebut "atapulgit"). Bumi Fuller digunakan terutama sebagai bahan penyerap (74%), tetapi juga untuk pestisida dan produk pestisida yang terkait (6%). Kaolinit merupakan lempung kaolin terdiri dari mineral. Ini merupakan unsur penting dalam produksi kertas berkualitas tinggi dan beberapa porselen tahan api.
BAB III KESIMPULAN
Pada makalah diata dapat disimpulkan bawa : 1. Batu lempung adalah batuan yang pada umumnya bersifat plastis, berkomposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAL2O3. 2SiO2) atau mineral lempung yang mempunyai ukuran butir halus (batulempung adalah batuan sedimen yang mempunyai ukuran butir kurang dari 0,002 atau 1/256 mm). 2. Mineral lempung adalah mineral yang berukuran kecil . 3. Partikel
pada
mineral
lempung
selalu
kecil
karena
sifat-sifat
kristalokimianya (ketersedian ruang antar lapis yang tidak sempurna, hidrasi yang heterogen, dll) 4. Struktur komposisi mineral lempung dibagi menjadi dua yaitu silica tetrahedral dan alumina octahedral 5. Jenis jenis mineral lempung seperti kaolinit,Montmorilonite, Illite dan Halloysite 6. Lempung dapat dimanfaatkan untuk lumpur pengeboran ,pembuatan tembikar dll. 7. Batulempung terbentuk pada lingkungan darat maupun laut, contoh di daerah dataran banjir, delta, danau, lagun dan laut (Ehlers dan Blatt, 1980).
DAFTAR PUSTAKA
Doddy.2012.http://doddysetiagraha.blogspot.com/2012/09/lempung.html.diambil pada 12 november pukul 20.36
