Mineral Lempung

Pengertian Mineral Lempung

Merupakan kelompok mineral, kristalnya sangat kecil, hanya dapat dilihat dan dibedakan dengan mikroskop, biasanya dengan mikroskop elektron. Berdasarkan struktur kristal dan variasi komposisinya dapat dibedakan menjadi belasan jenis mineral lempung.

Mineral lempung merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil (kurang dari 1 mikron). Masing-masing koloid terlihat seperti lempengan-lempengan kecil yang terdiri dari lembaran-lembaran kristal yang memiliki struktur atom yang berulang.

Lembaran-lembaran kristal yang memliki struktur atom yang berulang tersebut adalah:

1. Tetrahedron / Silica sheet

Merupakan gabungan dari Silica Tetrahedron

2. Octahedron / Alumina sheet

Merupakan gabungan dari Alumina Octahedron.

Pembentukan Mineral Lempung

Mineral lempung terbentuk di atas permukaan bumi dimana udara dan air berinteraksi dengan mineral silikat, memecahnya menjadi lempung dan produk lain (sapiie, 2006).

Mineral lempung adalah mineral sekunder yang terbentuk karena proses pengerusakan atau pemecahan dikarenakan iklim dan alterasi air (hidrous alteration) pada suatu batuan induk dan mineral yang terkandung dalam batuan itu.

Jenis – Jenis dan Kegunaan Mineral Lempung

Jenis mineral lempung yang utama ialah:

- Kaolinit 1:1 Al₂ (Si₂O₅ (H₂O))

- Illit 2:1 KAl₂ (AlSi₃O₁₀ (OH)₂)

- Smektit 2:2 (AlMg)₄ Si₈ O₂₀ (OH)₁₀)

- Klorit 2:1:1 (MgFe)_6-x (AlFe)_x Si_4-x Al_x (OH)₁₀

Ortoklas, apabila lapuk dan terubah menjadi illit, manakala Kplagioklas, amphibol dan piroksin pula selalunya menjadi smektit.

Berdasarkan struktur kristal dan variasi komposisinya dapat dibedakan menjadi belasan jenis mineral lempung dan diantaranya:

• kaolinit

• halloysite

• momtmorillonite (bentonites)

• illite

• smectite

• vermiculite

• chlorite

• attapulgite

• allophone

Dalam dunia perdangan kita mengenal beberapa tipe mineral lempung, diantaranya adalah:

• Ball clay

• Bentonite

• Common clay

• Fire clay

• Fuller’s earth

• Kaolin.

Metode Penentuan Jenis Mineral Lempung

Dalam penentuan jenis mineral lempung baik secara kimia maupun secara fisik telah dikembangkan berbagai metode dengan menggunakan alat mulai dari yang sederhana sampai penggunaan alat yang modern. Menurut Sastiono (1997) dan Sjarif (1991), penentuan mineral lempung secara kualitatif dan kuantitatif dapat dibagi atas dua kelompok besar, yaitu :

1. metode berdasarkan sifat kimia

2. metode berdasarkan sifat fisik. Salah satu metode berdasarkan sifat fisik adalah penggunaan sinar X.

Penggunaan sinar X untuk analisis mineral lempung mempunyai kemampuan untuk mengetahui jenis mineral lempung secara kualitatif dan kuantitatif bahkan juga untuk menentukan sifat-sifat khas dari suatu mineral lempung (Sjarif, 1991). Penggunaan sinar x terutama untuk mineral yang bersifat kristalin, sedangkan untuk mineral yang sulit diidentifikasi dengan sinar X digunakan analisis thermal (Sastiono, 1997). Setiap metode mempunyai kelemahan dan kelebihan, sehingga kombinasi beberapa metode perlu dilakukan untuk memperoleh hasil yang lebih baik.

Proses Interkalasi dalam Mineral Lempung

Kelemahan dari lempung di alam adalah rusaknya struktur lapis dan hilangnya porositas karena pemanasan pada suhu tinggi (Cool dan Vansant, 1998). Hal ini dapat diatasi dengan melakukan proses penyisipan ion atau molekul ke dalam interlayer yang dikenal dengan proses interkalasi. Pemanasan interkalat akan menghasilkan pilar, sehingga proses ini lebih dikenal dengan sebutan proses pilarisasi.

Pilarisasi dapat dilakukan dengan menginterkalasikan polikation hidroksi terhadap lempung. Selanjutnya dikalsinasi sehingga membentuk pilar-pilar oksida logam (Yang dkk., 1992). Berbagai macam kation dapat digunakan sebagai agen pemilar, antara lain ion-ion alkil ammonium, kation amina bisiklis, dan beberapa kation kompleks seperti kelat serta kation hidroksi logam polinuklir dari Al, Zr, Ti, Fe, dan lain-lain (Clearfield, Yang dkk., 1992). Lempung terpilar memiliki beberapa kelebihan, antara lain stabilitas termal yang lebih tinggi, volume pori dan luas permukaan yang lebih besar. Adanya sifat unggul dari lempung terpilar menjadikan material tersebut potensial untuk digunakan sebagai adsorben.

Penelitian terus berlanjut sampai ditemukan metode baru dalam sintesis lempung terpilar, yaitu interkalasi surfaktan ionik ke dalam rongga antarlapis lempung. Penambahan surfaktan bertujuan untuk membuka rongga pada antarlapis lempung sehingga mudah untuk diinterkalasi lebih lanjut dengan kation logam. Dengan adanya surfaktan diharapkan akan mampu meningkatkan porositas serta luas permukaan dibandingkan dengan lempung terpilar tanpa surfaktan.

Keberhasilan interkalasi ke dalam struktur lempung bentonit diharapkan menjadikan lempung bentonit sebagai pengadsorb (penyerap) bahan limbah yang efektif pada minyak daun cengkeh dan juga ke depan dapat digunakan sebagai adsorben untuk logam berat dengan kemampuan ion exchange-nya.