Seri Kuliah Kristalografi: Kristal Tunggal (Single Crystal)

Kristal tunggal juga disebut sebagai monokristalin, yaitu suatu padatan kristal yang mempunyai kisi kristal yang susunannya teratur secara kontinyu dan kisi-kisi kristal yang membentuk bingkai tersebut tidak rusak atau tetap strukturnya [1]. Menurut Milligan [2], kristal tunggal adalah suatu padatan yang atom-atom dalam molekul-molekulnya diatur dalam keterulangan dimana sebagian padatan kristal tersusun dari jutaan kristal tunggal yang disebut grain

Dalam identifikasi kristal tunggal tidak akan lepas dengan kisi Bravais karena dengan mengetahui sistem kristal atau kisi Bravais dapat diidentifikasi jenis dari kristal tunggal tersebut. Kisi Bravais merupakan sistem kristal atau bentuk dasar dari kisi kristal. Terdapat empat belas kisi Bravais (gambar 2) dan untuk sistem kristalnya terdapat tujuh yang ditampilkan pada tabel 1. Keempatbelas kisi tersebut memiliki perbedaan dalam bentuk dan ukuran unit sel. Perbedaan ukuran tersebut dilambangkan dengan huruf a, b, c yang ditampilkan pada gambar 1 (sebagai contoh kisi ortorombik sederhana). Sudut diantara huruf tersebut dilambangkan dengan α, β, γ, dimana α adalah sudut diantara b dan c, β adalah sudut diantara a dan c, dan γ adalah sudut diantara a dan b [3]. Untuk mengidentifikasi struktur kristal tunggal dengan menggunakan instrumentasi dapat menggunakan difraktometer sinar-X single crystal.

Kristal Tunggal (Single Crystal)

Tabel 1: Sistem kristal  [3]
No
Sistem Kristal
Sudut dan Panjang Sumbu
1
Kubik
a = b = c; α = β = γ = 900
2
Tetragonal
a = b ≠ c; α = β = γ = 900
3
Ortorombik
a ≠ b ≠c; α = β = γ = 900
4
Trigonal
a = b = c; α = β = γ ≠ 900
5
Hexagonal
a = b ≠c; α = β = 900; γ = 1200
6
Monoklinik
a ≠ b ≠c; α = γ = 900 ≠ β ≥ 1200
7
Triklinik
a ≠ b ≠c; α ≠ β ≠ γ = 900

Kristal Tunggal (Single Crystal)

Pembentukan Struktur Kristal Tunggal

Dalam proses pembentukan struktur kristal, ilmu kristalografi menjelaskan dengan dua jalan yaitu hcp (hexagonal close-packed) dimana kristal terbentuk dengan urutan atom ABABAB dan seterusnya serta urutan pembentukan kristal lainnya adalah ccp (cubic close-packed) dimana urutan atom pembentuknya adalah ABCABC dan seterusnya (gambar 3). Pada pembentukan struktur kristal juga dikenal dengan istilah insterstitial site, dimana atom yang berukuran kecil atau kation berada pada posisi interstitial site atom yang berukuran besar atau anion. Seperti ditunjukkan pada gambar 4, dimana atom C masuk pada lubang atau celah atom A. Celah inilah yang dinamakan dengan posisi interstitial site. Pada gambar tersebut atom C dikelilingi oleh tiga atom A dan tiga atom B, sehingga dikelilingi oleh enam atom yang dinamakan dengan octahedral interstice [3]. 
Proses Kristal Tunggal

Proses Pembentukan Kristal Tunggal

Kristal dapat terbentuk dari proses pengendapan. Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan dan terbentuklah kristal. Ukuran kristal yang terbentuk selama pengendapan tergantung pada dua faktor penting, yaitu laju pembentukan inti dan laju pertumbuhan kristal. Laju pembentukan inti dapat dinyatakan dengan jumlah inti yang terbentuk dalam satuan waktu. Jika laju pembentukan inti tinggi, banyak sekali kristal yang akan terbentuk tetapi dengan ukuran yang kecil. Sedangkan jika laju pertumbuhan kristal tinggi, maka akan didapatkan kristal dengan ukuran yang besar [4].

Reference
[1] Liu, Z and Stavrinadis, A., 2008, Growth of Bulk Single Crystal and its Application to SiC, Physics of Advanced Materials Winter School
[2] Milligan, 1979, McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology, 2nd ed., vol.6, McGraw-Hill Publishing Co., New York
[3] Hammond, C., 2009, The Basics of Crystallography and Diffraction, third Edition, New York, Oxford University Press Inc.
[4] Vogel, 1979, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, Longman Group Limited, London

Salam Smart

2 komentar

wah bahasanya tingkat tinggi,, gak mudeng saya gan hhhh...

Reply

Tapi akhirnya mudeng kan? :)
Thanks atas kunjungannya

Reply

Post a Comment

Terima Kasih Atas Kunjungan dan Komentar Anda