Laman

Senin, 26 Januari 2015

Cara Menngetahui secara lengkap tingkat kekerasan batu permata

Pemahaman tingkat kekerasan batu permata

Batu permata merupakan campuran dari unsur-unsur mineral. Setiap mineral yang dapat membesar tanpa gangguan akan memperkembangkan bentuk kristalnya yang khas, yaitu suatu wajah lahiriah yang dihasilkan struktur kristalen (bentuk kristal). Ada mineral dalam keadaan amorf, yang artinya tak mempunyai bangunan dan susunan kristal sendiri (mis kaca & opal). Tiap-tiap pengkristalan akan makin bagus hasilnya jika berlangsungnya proses itu makin tenang dan lambat.
Mineral sendiri bisa diartikan sebagai suatu zat yang terdapat dalam alam dengan komposisi kimia yang khas dan biasanya mempunyai struktur kristal yang jelas, yang kadang-kadang dapat menjelma dalam bentuk geometris tertentu.
Istilah mineral dapat mempunyai bermacam-macam makna; sukar untuk mendefinisikan mineral dan oleh karena itu kebanyakan orang mengatakan, bahwa mineral ialah satu frasa yang terdapat dalam alam. Sebagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk: lempeng, tiang, limas atau kubus.
Salah satu mineral penting yang sering digunakan sebagai bahan hiasan adalah kristal yakni sebuah benda yang homogen, berbentuk sangat geometris dan atom-atomnya tersusun dalam sebuah kisi-kisi kristal,karena bangunan kisi-kisi kristal tersebut berbeda-beda maka sifatnya juga berlainan. Kristal dapat terbentuk dalam alam (mineral) atau di laboratorium.
Kristal artinya mempunyai bentuk yang agak setangkup (simetris) dan yang pada banyak sisinya terbatas oleh bidang datar, sehingga memberi bangin yang tersendiri sifatnya kepada mineral yang bersangkutan.
Benda padat yang terdiri dari atom-atom yang tersusun rapi dikatakan mempunyai struktur kristalen. Dalam suasana yang baik benda kristalen dapat mempunyai batas bidang rata-rata & benda itu dinamakan kristal (hablur) & bidang rata itu disebut muka kristal.
Ada 32 macam gelas kristal yang dipersatukan dalam 6 sistem kristal, yaitu:
– REGULER, Kubus atau ISOMETRIK ketiga poros sama panjang dan berpotongan tegak lurus satu sama lain (contoh : intan, pirit, garam batu)
– TETRAGONAL (berbintang empat) ketiga poros tegak lurus satu sama lain, dua poros sama panjang sedangkan poros ketiga berbeda (contoh chalkopirit, rutil, zircon).
– HEKSAGONAL (berbintang enam) Hablur ini mempunyai empat poros, tiga poros sama panjang dan terletak dalam satu bidang, bersilangdengan sudut 120 derajat (60 derajat), tetapi poros ke-empat tegak lurus atas bidang itu dan panjangnya berbeda (contoh apalit, beryl, korundum).
– ORTOROMBIS (irisan wajik) ketiga poros tidak sama panjang du poros berpotongan siku-siku dan poros ketiga memotong miring bidang kedua poros tadi (berit, belerang, topaz)
– MONOKLIN (miring sebelah) ketiga poros tidak sama panjang, dua dari porosnya berpotongan sorong & poros ketiga tegak lurus atas kedua poros tadi (gips, muskovit, augit)
– TRIKLIN (miring, ketiga arah) ketiga poros tidak sama panjang dan berpotongan serong satu sama lain(albit, anortit, distin)

Bentuk kristal dibagi dalam 6 tata hablur yang didasarkan:
1. perbandingan panjang poros – poros hablur
2. besarnya sudut persilangan poros – poros hablur
Untuk mengenal kekerasan batu permata, perlu juga dipahami apa yang disebut gores. Kristal /mineral yang mempunyai kekerasan < 7 jika digosokkan pada lempengan porselin yang kasar biasanya meninggalkan di tempat penggosokan tersebut suatu garis yang karakteristik dan seringkali berwarna lain dari mineral itu sendiri.
  • Pirit yang warnanya kuning emas meninggalkan garis hitam.
  • Hematit (Fe2O3) yang berkilap kelogam-logaman atau memberi garis merah darah
  • Fluisvat memberikan garis putih (mineral yang berwarna terang tetapi memberi garis putih)
Belahan
Belahan adalah kecenderungan batu permata untuk membelah ke arah tertentu menyusur permukaan bidang rata, lebih spesifik lagi ia menunjukkan ke arah mana ikatan-ikatan di antara atom relative lemah dan biasanya reta-retak menunjukan arah belah.
Belahan ialah sifat untuk menjadi belah menurut bidang yang agak sama licinnya
  • belahan baik sekali
  • baik
  • sedang
  • buruk
  • tidak ada belahan sama sekali
Warna batu permata
Warna dapat dilihat ketika terjadi beberapa proses pemindahan panjang gelombang, beberapa menyerap panjang gelombang spesifik dari spektrum yang dapat dilihat. Spektrum yang dapat dilihat terdiri dari warna merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila dan violet.
Ketika terjadi pemindahan panjang gelombang akan memengaruhi energi dan akan terjadi perubahan warna dan jika permata itu mengandung besi biasanya akan terlihat berwarna kelam, sedangkan yang mengandung alumunium biasanya terlihat berwarna cerah, tetapi juga ada mineral yang berwarna tetap seperti air (berkristal) dan dinamakan Idhiochromatic
Di sini warna merupakan sifat pembawaan disebabkan karena ada sesuatu zat dalam permata sebagai biang warna (pigment agent) yang merupakan mineral-mineral yaitu : belerang warnanya kuning; malakit warnanya hijau; azurite warnanya biru; pirit warnanya kuning; magatit warnanya hitam; augitwarnanya hijau; gutit warnanya kuning hingga coklat; hematite warnanya merah dsbnya.
Ada juga mineral yang mempunyai warna bermacam-macam dan diistilahkan allokhromatik, hal ini disebabkan kehadiran zat warna (pigmen), terkurungnya sesuatu benda (inclusion) atau kehadiran zat campuran (Impurities). Impurities adalah unsur-unsur yang antara lain terdiri dari Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, dan biasanya tidak hadir dalam campuran murni, unsur-unsur yang terkonsentrasi dalam batu permata rendah.
Aneka warna batu permata ini sangat mempersona manusia sehingga manusia memberi gelar “mulia” pada batu-batu itu, contoh intan yang hanya terdiri dari satu unsur mineral yakni zat arang merupakan benda yang padat yang bersisi delapan karena adanya zat campuran yang berbeda akan menyebabkan warna yang berbeda : tidak berwarna, kuning, kuning muda, agak kebiru-biruan, merah, biru agak hijau, merah jambu, merah muda, agak kuning coklat, hitam yang dinamakan carbonado, hijau daun.
Banyak mineral hanya memperlihatkam warna yang terang pada bagian-bagian yang tipis sekali. Mineral yang lebih besar dan tebal selalu memberi kesan yang hitam, tanda demikian antara lain diperlihatkan oleh banyak mineral.
Warna hijau muda; jika warna tersebut makin tua berarti makin bertambah Kadar Fe di dalam molekulnya.
Berat Jenis (BD) batu permata
Untuk mengetahui mineral yang belum diketahui BD-nya dipakai alat yang disebut cairan berat :
  • Pertama : Bromoform (ChBr)
  • Kedua : Joodmethylin (Ch2 J2)
  • Ketiga : Cclerici yaitu larutan Thallium malonat formiat
Mineral dengan BD < 2,68 mineral ringan
  • kwarsa: 2,57
  • albit: 2,62
  • oligoklas: 2,64
Mineral dengan BD > 2,68 mineral berat
  • Labradorit: 2,70
  • Anortit: 2,76
  • Augit hornblende: 3,20
  • Maskotit: 2,90
  • Biotitit: 3,00
  • Korundum: 3,20
  • Turmalin
Mineral dengan BD 3,3 – 4 mineral amat berat
  • olifin
  • starolit
  • granat / garnet
Mineral dengan BD > 4 dan kekerasan = 7
  • Zirkon
BD = 2,65 Mineral tergolong dalam fraksi enteng dan bias rangkapnya tergolong rendah yaitu terdiri dari
  • Kuarsa kristalen; bergkristal (tidak berwarna); amathis atau kecubung
  • opal = sebetulnya gel asam kersik
  • chalsedon; jenis kristalnya jenis kripto (kwarsa kripto kristalen); k = 7; struktur kristalnya baru tampak jika dilihat dengan menggunakan mikroskop.
  • agat; jenis kristalnya jenis kripto (kwarsa kripto kristalen) = k = 7; struktur kristalnya baru tampak jika dilihat dengan menggunakan mikroskop
  • Oniks, jenis kristalnya jenis kripto (kwarsa kripto kristalen) = k = 7; struktur kristalnya baru tampak jika dilihat dengan menggunakan mikroskop
  • jaspis
  • besi kersik
  • opal tanggung (half opal) = sifat membelah tidak ada pecahannya berupa kerang.
BD = 2,9 – 3,3
  • Nefrit = Jade = Giok {Ca2 (Mg, Fe)5 (OH)2Si8O22} aktinolit atau Amfibol kalsium magnesium besi; bentuk menyerabut atau asbes tiform; warna kelabu, kehijau-hijauan atau kekuning-kuningan; adanya garis kembar; warna plagioklas putih, kadang – kadang kehijau-hijauan, hijau tua, coklat, hitam, kadang-kadang tembus pandang (transparan), tembus cahaya (Translucent) atau opal; bidang belah berpotongan dengan sudut 550 dan 1250 ; K = 5 – 6; apabila dipanaskan mengeluarkan air yang menunjukkan bahwa ia terbentuk dalam suasana hidro (perhatikan adanya gugusan OH) atau dikenal sebagai AMFIBOL.
BD = 3,3 – 3,6
  • Epidot ( H2 M4 “M6”’ Si6O26, M”); dari batu-batuan endapan atau sedimen yang lebih tua; k = 6,5; Hijau- hijau kekuning-kuningan, terdapat jenis yang berwarna merah; belahan baik; mengristal monoklin, prisma; bias cahaya dan bias rangkap kuat.
BD = 3,5 – 5,3
  • Granat/Garnet (M3” M2”’ SiO3O12); dari batuan sedimen tua; kristal reguler; bias cahaya keras, tidak berbias rangkap (Isotrop); K = 7; belahan baik; warna merah, merah coklat, kuning dan hijau jarang, tidak berwarna sama sekali.
BD = 4
  • Korundum (Al2O3) tersusun sangat padat; tak berwarna –bermacam-macam warna; K = 9; Oktahedron/Hexagonal; Bias tinggi; Bias rangkapnya rendah. (3,9 – 4,1)
  • Spinel (M” = Mg, Zr, Fe; M”’ = Cr, Al, Mn); hijau tua; K = 7,5 – 8; Biasnya tinggi, Mengkristal secara reguler; bersifat isotrop dalam optiknya; belahannya seringkali buruk
BD = 4,2
  • Ortit termasuk golongan Epidot hanya dalam persenyawaannya berbeda disebabkan kadar Ce yang tinggi; K= 5,6; merah coklat, coklat merah tua – kuning atau coklat kuning; kristal gemuk seperti prisma;
  • Turmalin {H9Al3(B.OH)2Si4O19}; K= 7; Heksagonal, belahan buruk, Bias sedang; Pleokroisnya sangat kuat; jernis seperti air, Coklat biru sampai hitam, turmalin biru agak jarang diketemukan.
Tiap-tiap batu permata yang sudah dikenal berat jenisnya dapat diketahui nilai keras batu, dari berat batu dapatlah dihitung karat dari permata tersebut. Karat adalah satuan berat yang setimbang dengan seperlima gram. Satuan ini disebut karat metrik.
Jika kita timbang berat intan, tidak dikatakan berat intan 1 gram tetapi berat intan adalah 5 karat, demikian yang lain batu rubi beratnya 17,8 karat, batu sapphire 7 karat dsbnya.
Nama-nama batu permata, kristal, dan mineral terkenal
  • Agate
  • Amazonite
  • Amber
  • Ametrine
  • Ammolite
  • Andalusite
  • Apatite
  • Aquamarine ( Beryl )
  • Axinite
  • Aventurine
  • Benitoite
  • Beryl
  • Bixbite ( Beryl )
  • Bloodstone / Akik darah
  • Bone
  • Cat’s eye
  • Carnelian
  • Cassiterite
  • Chalcedony
  • Charoite
  • Chrysoberyl (mata kucing): Alexandrite
  • Chrysocolla
  • Chrysolite (krisolit)
  • Chrysoprase
  • Coral
  • Cordierite
  • Cubic Zirconia
  • Danburite
  • Diamonds / Berlian / Intan
  • Dinososaur Bone
  • Diopsite
  • Dolomite
  • Drusy
  • Euclase
  • Enstatie
  • Fluorite
  • Fosfor
  • Permata Garnet (Batu delima, mata kucing): Rhodolite
  • Heliodore (Beryl)
  • Hematite
  • Iolite
  • Kunzite
  • Idocrase
  • Jadeite/giok
  • Labradorite: Spectrolite
  • Permata Lapis Lazuli
  • Larimar
  • Malachite (malakit)
  • Matlockit
  • Montana Agate
  • Moonstone (batu biduri bulan, biduri laut)
  • Morgan Hill
  • Nephrite/nefrit (jade)
  • Olivine
  • Orthoclase
  • Opal (kalimaya)
  • Padparadscha
  • Phenakite
  • Pyrope
  • Palmwood
  • Pearl / Mutiara
  • Pectolitej
  • Peridot
  • Pyrite
  • Quarz
  • Kristal Quartz (Kuarsa): termasuk di dalamnya Aventurine, Carnelian, Citrine,
    • Kristal Agate (akik)
    • Kristal Amethyst (kecubung)
    • Kristal Chalcedony
    • Onyx (batu krisopras)
    • Permata Jasper
  • Rhodonite
  • Ruby
  • Rutile
  • Rubicelle (spinel)
  • Permata Ruby (Batu merah delima / mirah delima / mirah, Batu nilem, yaspis merah, akik merah, rubi)
  • Scapolite (yellow)
  • Sphene
  • Spodumene
  • Strontium titanate
  • Kristal Sapphire (Batu nilam, lazurit, safir)
  • Spinel
  • Permata Sunstone
  • Sugilite
  • Tanzanite
  • Permata Tiger’S Eye (mata kucing)
  • Kristal Topaz (Batu cempaka, topas, yakut kuning)
  • Kristal Tourmaline: Rubelite (merah), Dravite (kuning), Verdelite (hijau), Indicolite (biru)
  • Turquoise (Batu yakut biru, pirus)
  • Violan
  • Yag
  • Zircon
  • Zoisite

Tingkat kekerasan batu permata berdasar Skala Mohs

Skala kekerasan mineral Mohs mengklasifikasikan resistensi goresan terhadap berbagai mineral melalui kemampuan suatu bahan keras menggores bahan yang lebih lunak. Skala ini diciptakan tahun 1812 oleh geolog dan mineralog Jerman Friedrich Mohs dan merupakan satu dari beberapa definisikekerasan dalam teknik material.  Metode perbandingan kekerasan dengan melihat mineral mana yang mampu menggores mineral lain sudah lama ada, pertama kali disebutkan oleh Theophrastus dalam tulisannya Tentang Batuan sekitar tahun 200 SM, diikuti Plinius yang Tua dalam Naturalis Historia sekitar tahun 77 M.
Skala kekerasan mineral Mohs didasarkan pada kemampuan satu sampel materi alami untuk menggores materi yang lain. Sampel materi yang digunakan Mohs adalah semua mineral. Mineral adalah zat murni yang ditemukan di alam sekitar. Batuan teruat dari satu atau beberapa mineral.
Sebagai zat alami terkeras yang pernah ada ketika skala ini dibuat, intan ditempatkan di puncak skala. Kekerasan bahan diukur terhadap skala ini dengan menemukan bahan terkeras yang dapat menggores suatu bahan lunak atau sebaliknya. Misalnya, jika beberapa bahan mampu digores oleh apatit, namun tidak dengan fluorit, maka kekerasannya pada skala Mohs dapat menempati nilai 4 dan 5.
Skala Mohs adalah skala ordinal murni. Misalnya, korundum (9) dua kali lebih keras daripada topaz (8), namun intan (10) hampir empat kali lebih keras daripada korundum. Tabel di bawah memperlihatkan perbandingan dengan kekerasan absolut yang diukur menggunakan sklerometer dengan contoh gambar.
Kekerasan Mohs Mineral Formula kimia Kekerasan absolut Gambar
1 Talek Mg3Si4O10(OH)2 1 Talc block.jpg
2 Gipsum CaSO4·2H2O 3 100px-Gypse_Arignac
3 Kalsit CaCO3 9 100px-Calcite-sample2
4 Fluorit CaF2 21 100px-Fluorite_with_Iron_Pyrite
5 Apatit Ca5(PO4)3(OH,Cl,F) 48 100px-Apatite_crystals
6 Feldspar Ortoklas KAlSi3O8 72 100px-OrthoclaseBresil
7 Kuarsa SiO2 100 100px-Quartz_Brésil
8 Topaz Al2SiO4(OH,F)2 200 Topaz cut.jpg
9 Korundum Al2O3 400 100px-Cut_Ruby
10 Intan C 1600 100px-Rough_diamond
Pada skala Mohs, grafit (bagian utama dari “timbal” pensil) memiliki tingkat kekerasan 1,5; kuku 2,2–2,5; koin tembaga 3,2–3,5; pisau saku 5,1; badan pisau 5,5; kaca jendela 5,5; dan file 6,5.[9] Sebuah pelat garis (porselen non-kaca) memiliki tingkat kekerasan 7,0. Penggunaan bahan-bahan biasa dengan kekerasan yang sudah diketahui dapat menjadi cara sederhana untuk memperkirakan posisi suatu mineral pada skala ini.
Daftar mineral dan skala Mohsnya:
Kekerasan Zat atau mineral
0.2–0.3 sesium, rubidium
0.5–0.6 litium, natrium, kalium
1 talk
1.5 galium, stronsium, indium, timah, barium, talium, timbal, grafit
2 boron nitrida heksagonal, kalsium, selenium, kadmium, sulfur, telurium, bismut
2.5–3 magnesium, emas, perak, aluminium, seng, lantanum, serium, jet (lignit)
3 kalsit, tembaga, arsenik, antimon, torium, dentin
4 fluorit, besi, nikel
4–4.5 platinum, baja
5 apatit, kobal, zirkonium, paladium, tooth enamel, obsidian (kaca vulkanik)
5.5 berilium, molibdenum, hafnium
6 ortoklas, titanium, mangan, germanium, niobium, rodium, uranium
6–7 kaca, kuarsa gabungan, besi pirit, silikon, rutenium, iridium, tantalum, opal
7 kuarsa, vanadium, osmium, renium
7.5–8 baja keras, tungsten, zamrud, spinel, Phenakite, beril, Euclase, zirkon
8 topas, zirkonia kubik
8.5 krisoberil, kromium, Yttrium aluminium garnet (YAG)
9–9.5 korundum (rubi, safir), silikon karbida (karborundum), tungsten karbida, titanium karbida, stisovit
9.5–10 renium diborida, tantalum karbida, titanium diborida, boron [11][12][13]
10 intan/berlian, karbonado (berlian hitam)
>10 intan nanokristalin (hiperintan, fulerit ultrakeras)
Perbandingan antara Kekerasan (Mohs) dan Kekerasan (Vickers):
Nama
mineral
Kekerasan (Mohs) Kekerasan (Vickers)
kg/mm2
Grafit 1 – 2 VHN10=7 – 11
Tin 1½ – 2 VHN10=7 – 9
Bismut 2 – 2½ VHN100=16 – 18
Emas 2½ – 3 VHN10=30 – 34
Perak 2½ – 3 VHN100=61 – 65
Kalkosit 2½ – 3 VHN100=84 – 87
Tembaga 2½ – 3 VHN100=77 – 99
Galena VHN100=79 – 104
Spalerit 3½ – 4 VHN100=208 – 224
Heazlewoodit 4 VHN100=230 – 254
Karolit 4½ – 5½ VHN100=507 – 586
Goetit 5 – 5½ VHN100=667
Hematit 5 – 6 VHN100=1,000 – 1,100
Kromit VHN100=1,278 – 1,456
Anatas 5½ – 6 VHN100=616 – 698
Rutil 6 – 6½ VHN100=894 – 974
Pirit 6 – 6½ VHN100=1,505 – 1,520
Bowieit 7 VHN100=858 – 1,288
Euklas VHN100=1,310
Kromium 9 VHN100=1,875 – 2,000

Reaksi:

0 komentar: