KLASIFIKASI MINERAL Divisi I: Unsur-unsur alami dan senyawa inter-metalik Divisi II: Karbida, Nitrida, dan Fosfida Divisi III: Sulfida, Garam Sulfon,

Presentasi berjudul: "KLASIFIKASI MINERAL Divisi I: Unsur-unsur alami dan senyawa inter-metalik Divisi II: Karbida, Nitrida, dan Fosfida Divisi III: Sulfida, Garam Sulfon,"— Transcript presentasi:

1

2 KLASIFIKASI MINERAL Divisi I: Unsur-unsur alami dan senyawa inter-metalik Divisi II: Karbida, Nitrida, dan Fosfida Divisi III: Sulfida, Garam Sulfon, dan senyawa turunannya Divisi IV: Halida (Fluorida; Klorida, Bromida, dan Iodida) Divisi V: Oksida (Oksida sederhana, Hidroksida) Divisi VI : Garam oksigen (Iodat, Nitrat, Karbonat, Sulfat, Kromat, Molibdat, Fosfat, Arsenat, Borat, dan Silikat)

3 Tetrahedra SiO4 berdiri sendiri-sendiri Neso-Silikat dua SiO4 berpolimerisasi Soro silikat Tetrahedra SiO4 membentuk rantai siklis Siklo silikat Tetrahedra SiO4 membentuk lembaran kontinyu Ino silikat Polimerisasi SiO4 membentuk struktur tiga dimensi Fillo silikat Tetrahedra SiO4 berpolimerisasi membentuk struktur tiga dimensi yang kompleks Tekto silikat

4 HEMATIT : Fe2O3 Komposisi kimia: mengandung 70% Fe, campurannya Ti dan Mg Warna: Hitam besi hingga kelabu baja Kekerasan: 5.5 - 6.0; Rapuh Berat jenis: 5.0 - 5.2 Sifat diagnostik: Warna goresannya merah, sangat keras, tidak magnetik Genesis: Dibentuk dalam suasana oksidasi dlm endapan dan batuan MAGNETIT : FeFe2O4 Komposisi kimia: FeO 70%, Fe2O3 69%, kadar Fe 72.4% Warna: Hitam besi Kekerasan: 5.5 - 6.0; Rapuh Berat jenis: 4.9 - 5.2 Sifat diagnostik: Magnetik kuat, Warna goresannya hitam Genesis: Dibentuk dalam suasana reduksi dlm endapan bijih dan batuan KELOMPOK Oksida

5 KUARSA : SiO2 Ada tiga polimorfiknya: Kuarsa, Tridimit, Kristobalit Modifikasinya diberi awalan alfa, beta Ion inti Si 4+ dikelilingi oleh empat atom oksigen O yg menempati titik sudut tetrahedron KUARSA : SiO2 Komposisi kimia : Sesuai dg formulanya Struktur kristal: Agak sederhana. Warna: Tidak berwarna, putih susu, kelabu Kekerasan: 7.0 Berat jenis: 2.5 - 2.8 Sifat diagnostik: Bentuknya yg khas, keras, tdk mempunyai belahan

6 Senyawa logam dengan OH - : Hidrat atau hidroksida Struktur kristalnya berlapisHeksagonal

7 BRUSIT : Mg(OH)2 Komposisi kimia: MgO 69%; H2O 31%; campurannya Fe dan Mn Struktur kristal: Berlapis Warna: Putih, kadangkala kehijauan Kekerasan: 2.5 Berat jenis: 2.3 - 2.4 Sifat diagnostic : Mudah larut dlm HCl HIDRARGILIT : Al(OH)3 Komposisi kimia: Al2O3 65.4%, H2O 34.6% Struktur Kristal : Berlapis, lembaran Al dijepit oleh dua lembaran hidroksil Warna: Putih, sedikit kekelabuan Kekerasan: 2.5 - 3.5 Berat jenis: 2.43 Sifat diagnostik: Belahan sgt baik, kilap kaca, ringan

8 KELOMPOK KARBONAT Kalsit: CaCO 3 Komposisi kimia: CaO56%; CO2 44%;campurannya Mg, Fe Dan M N Sampai 8% Struktur kristal: spt NaCl agregat: kalsit yg secara kompak disebut "Marmer", sdg Batukapur bersifat kriptokristalin secara kompak Warna: umuknya tdk berwarna. ATAU Putih susu Kekerasan: 3,0; Rapuh Berat Beroperasi: 2,6-2,8 Sifat Diagnostik: Bereaksi dg keras Bila diberi HCl Magnesit: Mg (CO 3 ) Komposisi kimia: MgO 47,6, CO2 52,4% Struktur kristal: Analog dg kalsit Warna: Putih dg becak kekuningan ATAU kekelabuan Kekerasan: 4,0-4,5; Rapuh Berat Beroperasi: 2,9-3,1 Sifat Diagnostik: Larut asam Bila dipanaskan. Kondisi Dingin tdk bereaksi dg HCl Dolomit: CaMg(BERSAMA 3 ) 2 Komposisi kimia: MgO 21,7%, CaO 30,4%, CO2 47,9% Warna: Putih Kelabu Kekerasan: 3,5-4,0; Rapuh Berat Beroperasi: 1,8-2,9 Sifat Diagnostik: Kondisi Dingin Lambat bereaksi dg HCl

9 KELOMPOK Fosfat VIVIANIT: Fe 3 (PO 4 ) 2. 8H 2 HAI Warna: TIDAK berwarna Kekerasan: 1,5-2,0 Berat Beroperasi: 2,68 Sifat Diagnostik: Biasanya Berubah Menjadi biru ATAU hijau. belahan Jelas. Larut asam nitrat menghasilkan endapan fosfat yg kuning Apatit: Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl, OH, F Belahan: TIDAK Jelas Kekerasan: 5.0; Rapuh Berat Beroperasi: 3,1-3,2 Warna: Hijau. hijau kebiruan. hijau Kelabu. biru, violet Sifat Diagnostik: Bentuk kristalnya. warnanya. lareut dlm asam Turquois: CuAl6 (PO4) 4 (OH) 8. 4H2O Warna: Putih Kelabu Kekerasan: 5-6,0 Berat Beroperasi: 2,6-2,8 Warna: Biru langit. Hijau kebiruan Sifat Diagnostik: Warna biru Yang khas

10 KELOMPOK FELDSPAR Sanidin = ORTOKLAS: Kalsi 3 HAI 8 Warna: umumnya TIDAK berwarna Kekerasan6.0 Berat Beroperasi: 2,56 Sifat Diagnostik: Kilap kaca MIKROKLIN: Kalsi 3 HAI 8 Belahan: Sempurna. Baik Kekerasan6.0 Berat Beroperasi: 2,56 Warna: Putih, krim, merah muda Sifat Diagnostik: Sifat optik Plagioklas: (Ca, Na) (Al, Si) AlSi 2 HAI 8 Warna: Putih ATAU Kelabu Kekerasan6.0 Berat Beroperasi: 2,62-2,76 Warna: Putih ATAU Kelabu Sifat Diagnostik: Bentuk kembar

11 FILOSILIKAT 1. Ciri KHUSUS: Adanya tetrahedron SiO4 Dimana Tiga atom Oksigen pd Titik sudutnya mengikat tetrahedra lainnya shg membentuk Lembaran tetrahedra 2. Lembaran tetrahedra Penyanyi DAPAT Bergabung dg Lembaran oktahedra membentuk lapisan tebal kulit majemuk tetrahedra-oktahedra Kaolinit: Al 4 si 4 HAI 10 (OH) 8 Belahan: Sempurna Kekerasan: 2.0 Berat Beroperasi: 2.6 Warna: Putih. seringkali berbintik coklat ATAU Kelabu kimiawi: Komposisi Sesuai rumus, substitusi Jarang Terjadi. Polimorfiknya Adalah Dikrit. nakrit. Dan Haloisit. MONTMORILONIT: Al 2 si 4 HAI 10 (OH) 2. xH2O Warna: Biasanya Kelabu ATAU Kelabu kehijauan Kekerasan: 2 - 2.5 Berat Beroperasi: 2,0-2,7, menurun DENGAN kadar udara Sifat Diagnostik: Komposisinya Selalu menyimpang Dari rumus ideal, Sering Terjadi substitusi atom dlm Struktur kristal. such as inviting participation mg mengganti Al, Al mengganti Si. Substitusi Suami mengakibatkan munculnya Muatan negatif pd Struktur.

12 FILOSILIKAT VERMIKULIT: Mg 3 si 4 HAI 10 (OH) 2. xH2O Belahan: Sempurna Kekerasan: 1.5 Berat Beroperasi: 2.4 Warna: Kuning Sampai coklat kimiawi: Selalu ADA sejumlah Al yg menggantikan Si, mg Oleh feri

13 KELOMPOK MIKA MUSKIVIT: KAl2 (AlSi3O10) (OH) 2 Warna: TIDAK berwarna ATAU pucat Kekerasan: 2.5 Goresan: Putih Komposisi kimia: Komposisinya Beragam Akibat substitusi atom. Sejumlah na menggantikan K. Sebagian Al (Koordinasi Enam) digantikan Oleh mg Dan Fe. BIOTIT: K (Mg, Fe) 3 (AlSi3O10) (OH) 2 Belahan: Sempurna Kekerasan: 2.5 Berat Beroperasi: 2,8-3,4 Warna: Kuning pucat Hingga coklat Komposisi kimia: Komposisinya Beragam. Sebagian K diganti Oleh Na, Ca, rb, Cs. mgDAPAT diganti Oleh fero Dan feri; sebagian OH DAPAT diganti Oleh F KHLORIT: (Mg, Fe, Al) 6 (Al, Si) 4O10 (OH) 8 Warna: Hijau khas Kekerasan: 2.5 Berat Beroperasi: 2,6-3,3 Warna: Hijau khas Komposisi kimia: Mg Dan Fe DAPAT saling menggantikan

14 tetrahedra silika OKTAHEDRA ALUMINA si HA I Al OH

15 MINERALOGI LIAT kaolinit 1. Paket tersusun lapisan tebal kulit mineral differences lempeng aluminium-hidroksida yg Bergabung dg lempeng silika 2. Salah Satu ion Oksigen Menjadi mata Rantai (Jembatan) di ANTARA kedua lempengan 3. Seluruh kristal merupakan tumpukan Dari paket-paket lapisan tebal kulit seperti di differences HAI si Al OH 3 O tetra 2 Si Hedra O-OH-O 2 Al Okta- Hedra 3 OH Pd Kondisi kemasaman Alamiah (pH 4 - 8), kaolinit tdk Begitu Aktif. Hidroksil permukaan Yang Terikat PADA Al, bersifat asidoid pd pH> 8.1, bersifat basidoid pd pH <8.1. Shg pd Kondisi pH tinggi, permukaan liat Suami akan bermuatan negatif, KTK nya Tinggi

16 MINERALOGI LIAT HALOISIT 1. Seringkali mengiringi kaolinit, formulanya Al2O3.2SiO2.4H2O 2. Lempeng-lempeng Si dan Al TIDAK diikat Oleh ion-ion Oksigen Milik Bersama 3. Seluruh kristal terdiri differences lempeng Si2O5H2 bergantian dg lempeng Al2 (OH) 6 HAI si Al OH 3 O tetra 2 Si Hedra 2 OH 3 OH 2 Al Oktahedra 3 OH Kisi kristal TIDAK tahan Terhadap Pemanasan PADA Suhu 40oC Telah udara lenyap Dan Lambat Laun terbentuk Suatu persenyawaan meta- haloisit

17 MINERALOGI LIAT PIROFILIT 1. Rumus umumnya Al2O3.4SiO2.H2O 2. HAI si Al OH 3 O tetra 2 Si Hedra O-OH-O 2 Al okta- O-OH-O Hedra tetra 2 Si Hedra 3 O Permukaan kristal tersusun differences atom Oksigen Dari lempengan Si 2 HAI 5, Bersifat lembam

18 MINERALOGI LIAT MONTMORILONIT 1. Kisi kristalnya bersifat DAPAT membengkak 2. Ruang ANTARA Lempeng-lempeng DAPAT dimasuki udara, shg jarak pagar antar lempengan melebar 3. Rumus Sales manager Al2O3.4SiO2.H2O.nH2O n H2O n H2O n H2O........... n H2O............ 3 O tetra 2 Si Hedra O-OH-O 2 Al / Fe / Mg oktahedra O-OH-O tetra Hedra 2 Si 3 O........... n H2O........

19 MINERALOGI LIAT SERISIT 1. Adalah Muskovit yg bersisik halus dg formulanya K2O. 3Al2O3. 6SiO2. 2H2O ATAU KAl2 (alsi3) O10 (OH) 2 2. Mg menggantikan sebagian Al (Substitusi isomorfik) 3. Paket-paket Al2 (alsi3) O10 (OH) 2 dirangkaikan Bersama Oleh ion kalium K si OH Al HAI 6 O............. K............ 6 O tetra Al, 3si Hedra 2O-2OH--2O 4 Al oktahedra 2O-2OH--2O Al, 3si tetrahedra 6 O............. K..........

20 MINERAL LIAT liat ukuran  2 mikron Ukuran partikel koloid  1 mikron TIDAK SEMUA liat bersifat koloidal LIAT Silikat: Berbentuk pipih-laminer, lempengan lapisan tebal kulit Berstruktur kristal = kristalin Umumnya bersifat koloidal Luas permukaannya Sangat gede Permukaannya bermuatan elektronegatif shg Mampu menjerap kation-kation Liat Fe dan Al-hidrous-Oksida: TIDAK mempunyai Struktur kristal, amorf Banyak dijumpai di Daerah tropika ALOFAN: Si dan Al seskui-Oksida Al 2 HAI 3.2SiO 2.H 2 HAI

21 STRUKTUR LIAT Silikat Ukuran Kecil, Kristalin Tersusun differences Unit-Unit kristal Susunan mineralogik Dari Unit kristal Penyanyi tgt PADA tipe liat Struktur Dasar LIAT Silikat: Silikat-alumina = alumino-silikat: Lempengan tetrahedra-silika bertumpukan dg lempengan alumina oktahedra silika tetrahedra Oktahedra alumina Kedua lempengan Penyanyi berikatan Satu-sama lain hearts kristal liat through atom Oksigen........ “Jembatan Oksigen” tetrahedra Oktahedra SiO4

22 Mineralogi Liat Silikat Berdasar Susunan Unit lempeng dlm kristal: 1. Tipe mineral 1: 1 (Silika: Alumina) 2. Tipe mineral 2: 1 yg Unit kristalnya memuai 3. Tipe mineral 2: Unit 1 yg kristalnya tdk memuai 4. Tipe mineral 2: 2 Tipe Mineral 1: 1 Kaolinit, Haloisit, Anauksit, Dikit Unit kristal terdiri differences Satu lempeng silika & Satu alumina Kisi kristalnya 1: 1 Kedua satuan kisi dlm kristal diikat Oleh atom Oksigen yg dipegang bersamaan Oleh atom Si dan Al dlm masing-masing kisi Unit-Unit kristal diikat Bersama Beroperasi KUAT Oleh Ikatan hidrogen sehingga TIDAK DAPAT memuai (mengembang-mengkerut) Permukaan Efektif Terbatas di permukaan Luar Saja Hampir TIDAK ADA substitusi isomorfik Nilai KTK-nya randah Kristal kaolinit Berbentuk heksagonal, diameternya 0,1-5 mikron Sifat Plastisitas Dan kohesinya randah Sifat koloidalnya TIDAK Terlalu intensif

23 Mineralogi Liat Silikat Tipe mineral memuai 2: 1 Unit kristalnya tersusun differences lempeng alumina Yang dijepit Oleh doa lempeng silika Dua Kelompok Yang Terkenal: 1. Montmorilonit: Montmorilonit, Beidelit, Nontronit, Saponit 2. Vermikulit MONTMORILONIT Unit-UNIT kristal diikat Bersama through Ikatan Oksigen Yang Lemah, sehingga kisi kristal Mudah mengembang Bila basah Diameter montmorilonit 0,01-1 mikron Permukaannya Sangat Luas: Luar Permukaan Dan permukaan hearts Muatan Listrik negatif PADA permuakaannya Sangat gede, terdiri differences Muatan permanen Dan Muatan Yang tergantung pH. Muatan permanen terbentuk through Proses substitusi isomorfik Mg menggantikan sebagian Al hearts lempeng Oktahedron Al menggantikan sebagian Si hearts lempeng Tetrahedron Sifat Plastisitas Dan kohesinya tinggi, mengembang & mengkerut Sifat koloidalnya Sangat intensif

24 Mineralogi Liat Silikat Tipe mineral 2: 1 TIDAK memuai (Illit) Ukurannya berada di ANTARA montmorilonit Dan kaolinit Muatan negatifnya terutama pd lempeng silika tetrahedra, KARENA Sekitar 15% Dari Si digantikan Oleh Al. Kalium diikat KUAT di ANTARA Unit-Unit kristal, sehingga TIDAK Mudah mengembang VERMIKULIT Ciri-Ciri strukturalnya Serupa DENGAN Montmorilonit Pd bbrp Vermikulit Ternyata Mg dominan, menggantikan Al hearts lempeng alumina. Pd lempeng silika sebagian Si digantikan Oleh Al, Inilah Yang Menimbulkan Muatan negatif yg Sangat gede Kapasitas jerapan (KTK) Sangat gede. udara Molekul Bersama dg kation Mg dijerap KUAT di ANTARA Unit kristal, sehingga derajat memuainya TIDAK Terlalu intensif (memuai TERBATAS)

25 Mineralogi Liat Silikat Campuran LIAT Silikat Susunan Unit kristalnya BERBEDA-beda, such as inviting participation spt: 1. Klorit - Illit 2. Ilit-Montmorilonit KLORIT: Tipe mineral 2: 2 Mineral liat Magnesium-silikat yg mengandung Fe dan Al. Unit Satu kristal tersusun differences Lapisan TALK (spt montmorilonit) Dan Lapisan BRUSIT [Mg (OH) 2] Atom Mg mendominasi lempeng oktahedron lapisan tebal kulit TALK. Sehingga Unit kristal terusun differences doa lempeng tetrahedron silika Dan doa lempeng oktahedron magnesium (Tipe 2: 2) liat Mineral Penyanyi bersifat Mudah memuai

26 Ciri-Ciri Tipe Liat Montmorilonit Ilit kaolinit Ukuran (mikron) 0,01-1 0,1-2 0,1-5 Bentuk Serpih tak menentu Serpih tak menentu heksagonal Beroperasi Permukaan (m 2 / G) 700-800 100-200 5-20 Permukaan Luar Luas Sedang Sempit Permukaan hearts Sgt Luas Sedang Tdk ADA Kohesi / Plastisitas Tinggi Sedang Rendah Kapasitas memuai Tinggi Sedang Rendah KTK (me / 100 g) 80-100 15-40 3-15 Sumber: Sifat Dan Ciri Tanah (G. Soepardi, 1983)

27 Mineral Koloidal selain Silikat ALOFAN & MINERAL amorf Bersifat koloidal non-kristalin Alofan: Gabungan ANTARA Silikon Dan aluminium seskuioksida Susunannya mendekati Al 2 HAI 3.2SiO 2.H 2 HAI Banyak ditemukan PADA tanah-tanah Abu volkan HIDRUS Oksida BESI & ALUMINIUM Liat Penyanyi Penting KARENA Sangat dominan di Daerah tropika Molekul berasosiasi udara DENGAN Oksida: Fe2O3.xH2O: Limonit Dan Goetit Al2O3.xH2O: Gibsit Muatan negatifnya Sedikit Sifat Plastisitas, lengket, Dan kohesinya randah Tanah yg kaya minerla liat Penyanyi biasanya Sifat isiknya Baik

28 SIFAT Koloidal MINERAL LIAT PENJERAPAN DAN PERTUKARAN ION Penjerapan kation dipengaruhi oleh: 1. Beroperasi kation 2. Konsentrasi ion-ion 3. Sifat anion Yang Berhubungan dg kation 4. Sifat partikel koloid Karakteristik Bahan koloid: cahaya Penyebaran, osmotik Dan Muatan Listrik Koloid tanah bersifat amfotir, diduga ADA kaitannya dg gel-gel besi, aluminium, mangan Dan Yang menyelimuti inti kristalin. Different JENIS kation dijerap Oleh koloid tanah DENGAN kekuatan Yang BERBEDA-beda, tergantung PADA ukuran, Muatan (Valensi) Dan hidratasi kation. Penjerapan kation Oleh liat mineral Berhubungan ERat DENGAN liat tipe mineral Kaolinit Dan Haloisit: Muatan Listrik Terdapat pd Ikatan yg patah di Tepi kristal, Dan disosiasi H Dari gugusan OH permukaan Ilit Dan Khlorit; Muatan Listrik pd Ikatan yg patah di Tepi kristal, Dan Muatan permanen Akibat substitusi atom inti kristal Montmorilonit Dan Vermikulit: Muatan listriknya terutama Akibat Dari substitusi atom inti kristal.

29 Sumber Muatan negatif liat Silikat SUBSTITUSI ISOMORFIK = Penggantian atom inti kristal O = Si = O O = Al - O - (TIDAK bermuatan) (bermuatan negatif satu) OH OH OH OH OH OH - 1 Al al Mg al OO OH OO OH Pinggiran KRISTAL YANG Terbuka Ada doa MEKANISME, Yaitu: 1. Adanya Valensi Dari atom inti (Si ATAU Al) yg TIDAK dijenuhi yg Terdapat pd Pinggiran patahan lempeng silika Dan alumina 2. Permukaan Luar yg Datar (pd kaolinit) mempunyai gugusan Oksigen Dan hidroksil (OH-) yg tersembul Dan merupakan Titik-Titik yg negatif bermuatan. Muatan Sifat Suami Dan besarannya tergantung pH

30 Material KTK (meq / 100g) KTA Permanen Variabel Jumlah Montmorilonit 112 6 118 1 Vermikulit 85 0 85 0 Illit 11 8 19 3 Halloisit 6 12 18 15 Kaolinit 1 3 4 2 Gibsit 0 5 5 5 Goetit 0 4 4 4 Alofan 10 41 51 17 Gambut 38 98 136 6 Sumber: Mehlich & Theisen (Sanchez, 1976).

31 R - C = OR - C = O O O R - C Al + 3OH - R - C + Al (OH) 3 O O R - C R - C OO Peningkatan Muatan negatif gugusan karboksil Terjadi kalau ion Kompleks aluminium diendapkan; Penyanyi Terjadi kalau pH tanah MENINGKAT (ADA OH - )

32 Fe Fe Fe Fe O OH HO OO OH HO O Fe Fe Fe Fe O OH H + + HO OO OH + OH - OO + H2O H + Fe Fe Fe Fe O OH HO OO OH HO O Fe Fe Fe Fe POSITIF ZERO negatif

33  pH & ZERO POINT dari BIAYA 1. Status Muatan Dari Sistem liat-Oksida dpt dg Mudah ditentukan dg mengukur pH-nya hearts udara Dan hearts Larutan garam netral seperti 1 N KCl 2.  pH = pH (1 N KCl) - pH (H2O) = Positif: koloid liat bermuatan positif (KTA) = Negatif: koloid liat bermuatan negatif (KTK) 3. Dalam Sistem liat silikat berlapis,  pH Selalu negatif: [Liat] -H + + H2O ===== [Liat] -H + + H2O [Liat] -H + + KCl ===== [Liat] -K + + Cl- + H + sehingga pH hearts LEBIH udara Tinggi dp pH hearts lrt KCl

34  pH & ZERO POINT dari BIAYA 4. Dalam Sistem liat Oksida,  pH dpt positif ATAU negatif tgt PADA pH tanah Aktual: [Liat +] OH - + H2O ===== [Liat +] OH - + H2O [Liat +] OH- + KCl ===== [Liat +] Cl- + OH - + K + 5. Nilai  pH negatif, Bukan Berarti Seluruh permukaan liat bermuatan negatif, ADA Sedikit Muatan positif PADA Titik- Titik Yang terisolir Dari Muatan negatif. Ultisol, Oxisol, Alfisol: KTA = <1 meq / 100g Andepts: KTA = 6,8 meq / 100g ------------------- pd Kondisi pH tanah Lapangan

35 PERTUKARAN kation sederhana contoh: Ca [MISEL] + 2H + H- [MISEL] -H + Ca ++ PERTUKARAN kation DI ALAM 40Ca 38Ca + 2 Ca (HCO 3 ) 2 20Al + 5 H 2 BERSAMA 3 20Al 20H 25H L (HCO 3 ) 20L 19L tercuci Kehilangan kation LOGAM: Mencari Google Artikel MEKANISME Reaksi seperti di differences, kation LOGAM Ca, Mg, K, Na Dan DAPAT Hilang tercuci Dari tanah, Dan tanah Menjadi Semakin masam PENGARUH PEMUPUKAN: 40Ca 7K 20Al 38Ca + 2 CaCl 2 40H + 7 KCl 20Al 20L 39h HCl 18L 2 LCL MISEL

36 Kapasitas TUKAR kation [KTK] PENGARUH pH TANAH Sebagian Dari Muatan negatif pd koloid tanah tergantung pd pH, sehingga Kapasitas jerapan also dipengauhi pH Biasanya KTK ditetapkan pd pH 7,0 ATAU LEBIH, Penyanyi Berarti meliputi Muatan permanen Dan sebagian gede Muatan yg tergantung pH Koloid tanah bermuatan negatif, sehingga Mampu menjerap (mengikat) kation. Kation-kation yg dijerap Penyanyi DAPAT Ditukar DENGAN amonium ATAU barium, kemudian amonium ATAU barium ITU ditentukan jumlahnya........................Kapasitas jerapan DAPAT diketahui besarnya CARA MENYATAKAN Satuan untuk review Kapasitas Tukar kation (KTK): mili-ekuivalen (mek ATAU saya) 1 mek = 1 mg hidrogen ATAU sejumlah ion lain yg DAPAT Bergabung ATAU menggantikan ion hidrogen tsb. KTK liat = 1 saya / 100 g: SETIAP 100 gram liat DAPAT menjerap 1 mg hidrogen

37 KTK TANAH FAKTOR YG MEMPENGARUHI 1. tekstur tanah: Semakin halus teksturnya Semakin Tinggi KTKnya 2. Kandungan humus Dan liat koloidal menentukan KTK tanah 3. Macam liat koloidal also mempengaruhi besarnya KTK tanah Tanah asal KTK (me / 100g) Kelas tekstur Ciletuh, Jabar 8.1 lempung Berdebu Way Seputih, Lampung 16,0 lempung Liat Berdebu Pengubuan, Lampug 22,9 lempung Liat Berdebu Tj.Kresik, Krawang 28,7 Liat Berdebu Rentang Barat 38,8 Liat Berdebu

38

39 Asal dari Clay Mineral “Kontak batuan dan air menghasilkan tanah liat, baik di atau dekat permukaan bumi” (dari Velde, 1995). Batu + Air  Tanah Liat Sebagai contoh, CO 2 gas dapat larut dalam air dan membentuk asam karbonat, yang akan menjadi ion hidrogen H + dan ion bikarbonat, dan membuat air sedikit asam. BERSAMA 2 + H 2 O  H 2 BERSAMA 3  H + + HCO 3 - Air asam akan bereaksi dengan permukaan batu dan cenderung melarutkan ion K dan silika dari feldspar tersebut. Akhirnya, feldspar yang berubah menjadi kaolinit. Feldspar + hidrogen ion + air  tanah liat (kaolinite) + kation, silika terlarut 2KAlSi 3 HAI 8 + 2H + + H 2 O  Al 2 si 2 HAI 5 (OH) 4 + 2K + + 4SiO 2 Perhatikan bahwa ion hidrogen menggantikan kation. 39

40 40 Asal dari Clay Mineral (Cont.) Silih bergantinya feldspar ke kaolinit sangat umum di granit membusuk. The mineral lempung yang umum dalam bahan mengisi sendi dan kesalahan (kesalahan menipu, jahitan) di massa batuan.

41 41 Dasar Unit-Silica tetrahedra bersegi enam lubang 1 Si 4 O (Si 2 HAI 10 ) -4 Ganti empat Oksigen dengan hidroksil atau menggabu ngkan dengan serikat positif (Holtz dan Kovacs, 1981) Segi empat Plural: tetrahedra

42 42 Unit Struktural dasar 0,26 nm oksige n silikon 0,29 nm aluminium atau magnesium hidroksil atau oksigen mineral lempung terbuat dari dua unit struktural yang berbeda. Silicon tetrahedronaluminium segi delapan

43 43 Lembar tetrahedral Beberapa tetrahedrons bergabung bersama-sama membentuk lembaran tetrahedral. segi empat lubang heksagona l

44 44 Tetrahedral & Oktahedral Lembar Untuk mempermudah, mari kita mewakili silika lembar tetrahedral oleh: si dan alumina lembar oktahedral oleh: Al

45 45 Berbeda Tanah Liat Mineral kombinasi yang berbeda dari tetrahedral dan oktahedral lembar membentuk mineral lempung yang berbeda: 1: 1 Tanah Liat Mineral (Misalnya, kaolinit, haloisit):

46 46 Berbeda Tanah Liat Mineral kombinasi yang berbeda dari tetrahedral dan oktahedral lembar membentuk mineral lempung yang berbeda: 2: 1 Tanah Liat Mineral (Misalnya, montmorillonite, illite)

47 47 Dasar Unit-Oktahedral Lembar sheet gibbsite: Al 3+ Al 2 (OH) 6, 2/3 ruang kationik diisi Satu OH dikelilingi oleh 2 Al: dibersegi delapan lembar brucite sheet: Mg 2+ mg 3 (OH) 6, Semua ruang kationik diisi Satu OH dikelilingi oleh 3 Mg: Tribersegi delapan lembar kation yang berbeda 1 kation 6 O atau OH (Holtz dan Kovacs, 1981)

48 48 Dasar Unit-Summary Mitchell, 1993

49 49 Perpaduan Mitchell, 1993

50 50 1: 1 Mineral-Kaolinit basal spacing adalah 7.2 SEBUAH si 4 Al 4 HAI 10 (OH) 8. bentuk Platy Ikatan antara lapisan adalah kekuatan van der Waals dan ikatan hidrogen (ikatan yang kuat). Tidak ada interlayer pembengkakan Lebar: 0.1 ~ 4  m, Tebal: 0.05 ~ 2  m lapi san Trovey 1971 (dari Mitchell, 1993) 17  m

51 51 1: 1 Minerals-haloisit si 4 Al 4 HAI 10 (OH) 8 ·4H 2 HAI Sebuah single layer air antar unit lapisan. Jarak basal adalah 10,1 Å untuk haloisit terhidrasi dan 7,2 Å untuk haloisit dehidrasi. Jika suhu lebih dari 50 °C atau kelembaban relatif lebih rendah dari 50%, yang haloisit terhidrasi akan kehilangan air interlayer-nya (Irfan, 1966). Perhatikan bahwa proses iniyg tak dpt diubah dan akan mempengaruhi hasil klasifikasi tanah (GSD dan Atterberg batas) dan tes pemadatan. Tidak ada interlayer pembengkakan. bentuk tabung ketika sedang terhidrasi. Trovey 1971 (dari Mitchell, 1993) 2  m

52 52 2: 1 Mineral-Montmorilonit n· H 2 O + kation 5m5m si 8 Al 4 HAI 20 (OH) 4 · nH 2 O (Teoritis tersubstitusi). Film-seperti bentuk. Ada substitusi isomorf luas untuk silikon dan aluminium dengan kation lainnya, yang menghasilkan kekurangan biaya partikel tanah liat. n·H 2 O dan kation ada di antara satuan lapisan, dan jarak basal adalah dari 9,6 Å untuk  (setelah pembengkakan). Interlayer ikatan adalah dengan gaya van der Waals dan oleh kation yang menyeimbangkan biaya kekurangan (lemah ikatan). Ada ada interlayer pembengkakan, yang sangat penting untuk praktek rekayasa (tanah lempung ekspansif). Lebar: 1 atau 2  m, Tebal: 10 SEBUAH~ 1/100 lebar (Holtz dan Kovacs, 1981)

53 53 2: 1 Minerals-ilit (Mineral mika seperti) kalium si 8 (Al, Mg, Fe) 4 ~ 6 HAI 20 (OH) 4 · (K, H 2 HAI) 2. bentuk keripik. Struktur dasar ini sangat mirip dengan mika, sehingga kadang- kadang disebut mika sebagai hydrous. ilit adalah kepala konstituen di banyak serpih. Beberapa Si 4+ dalam lembar tetrahedral diganti oleh Al 3+, Dan beberapa Al 3+ dalam lembar oktahedral diganti oleh Mg 2+ atau Fe 3+. Mereka adalah asal-usul biaya kekurangan. Kekurangan muatan seimbang dengan ion kalium antara lapisan. Perhatikan bahwa atom kalium persis bisa masuk ke dalam lubang heksagonal dalam lembar tetrahedral dan membentuk ikatan interlayer kuat. Jarak basal tetap pada 10 Å di hadapan cairan polar (Tidak ada interlayer pembengkakan). Lebar: 0,1 ~ beberapa  m, Tebal: ~ 30 SEBUAH 7,5  m Trovey 1971 (dari Mitchell, 1993)

54 54 2: 1 Mineral-Vermiculite (micalike mineral) Lembar oktahedral adalah brucite. Jarak basal adalah dari 10 Å sampai 14 Å. Ini berisi kation dipertukarkan seperti Ca 2+ dan Mg 2+ dan dua lapisan air dalam interlayers. Hal ini dapat menjadi bahan isolasi yang sangat baik setelah mengalami dehidrasi. ilit vermiculite Mitchell, 1993

55 (C) 2001 Brooks / Cole, sebuah divisi dari Thomson Learning, Inc. Thomson Learning ™ adalah merek dagang yang digunakan di sini di bawah lisensi. itu struktur (a) kaolinite; (B)ilit; (C) montmorillonite

56 56 2: 1: 1 Mineral-Chlorite Jarak basal tetap pada 14 Å. gibbsite atau brucite

57 (C) 2001 Brooks / Cole, sebuah divisi dari Thomson Learning, Inc. Thomson Learning ™ adalah merek dagang yang digunakan di sini di bawah lisensi. struktur dari ilit

58 (C) 2001 Brooks / Cole, sebuah divisi dari Thomson Learning, Inc. Thomson Learning ™ adalah merek dagang yang digunakan di sini di bawah lisensi. (a)silica segi empat; (b) lembar silika; (c) segi delapan alumina; (d)bersegi delapan (Gibbsite) lembar; (e)elemental silika- gibbsite lembar; (Setelah Grim, 1959)

59 (C) 2001 Brooks / Cole, sebuah divisi dari Thomson Learning, Inc. Thomson Learning ™ adalah merek dagang yang digunakan di sini di bawah lisensi. struktur montmorilonit (setelah Grim 1959

60 60 2. Identifikasi dari Clay Mineral

61 61 difraksi 2.1 X-ray Jarak dari pesawat atom d dapat ditentukan berdasarkan persamaan Bragg. BC + CD = n, n = 2d·sin , d = n / 2 sin  di mana n adalah bilangan bulat dan adalah panjang gelombang. lempung yang berbeda mineral memiliki berbagai basal spacing (pesawat atom). Misalnya, jarak mendasarkan kaolinit adalah 7.2SEBUAH. Mitchell, 1993

62 62 2.2 Analisis Termal Diferensial (DTA) Sebagai contoh: perubahan kuarsa dari  untuk  formulir di 573 ºC dan puncak endotermik dapat diamati. analisis termal diferensial (DTA) terdiri dari secara bersamaan memanaskan sampel uji dan zat lembam termal pada tingkat konstan (biasanya sekitar 10 ºC / min) ke lebih dari 1000 ºC dan terus mengukur perbedaan suhu dan bahan inert  T. Reaksi endotermik (mengambil panas) atau eksotermik (membebaskan panas) dapat berlangsung pada suhu pemanasan yang berbeda. Jenis mineral dapat dicirikan berdasarkan pada tanda tangan ditunjukkan pada gambar kiri. (Dari Mitchell, 1993) TT Suhu (100 ºC)

63 63 2.2 DTA (Cont.) Jika sampel termal lembam. Jika transisi fase sampel terjadi, T waktu t T Direalis asikan Me nca ir Reaksi endotermik mengambil panas dari lingkungan dan karena itu suhu T menurun. Reaksi eksotermis membebaskan panas ke lingkungan dan Oleh karena itu suhu T meningkat.  T = suhu sampel - suhu zat lembam termal.

64 64 2.3 Metode lain 1.Mikroskop elektron 2.permukaan spesifik (S s ) 3.kapasitas tukar kation (KTK) 4.grafik plastisitas

65 65 2.3 Metode lain (Cont.) 5. kalium tekad Terorganisir dengan baik 10A lapisan ilit mengandung 9% ~ 10% K 2 HAI. 6. analisis Termogravimetri Hal ini didasarkan pada perubahan berat yang disebabkan oleh hilangnya air atau CO2 atau keuntungan dalam oksigen. Kadang-kadang, Anda tidak dapat mengidentifikasi mineral lempung hanya berdasarkan pada satu metode.

66 66 3. Permukaan Tertentu (S s )

67 67 3.1 Definisi Contoh: Permukaan terkait kekuatan: Gaya van der Waals, gaya kapiler, dll S s berbanding terbalik dengan ukuran partikel disuka i

68 68 3.2 Nilai Khas montmorilonit ilit kaolinit 50-120 m 2 / Gm (permukaan eksternal) 700-840 m 2 / Gm (termasuk permukaan interlayer) 65-100 m 2 / gm 10-20 m 2 / gm permukaan interlayer