Identifikasi dan aplikasi Kekerasan Batuan dari jaman ke jaman

~~Baca Juga:~~

Skala
Mohs sering kita dengar dan kita baca, oleh sebab itu
tidak pernah kehabisan materi untuk diceritakan dari si Bapak yang
bernama lengkap Carl Friedrich Christian Mohs. Kali ini saya coba kupas
aplikasi skala Mohs , yang kadang tidak kita sadari bahwa penemuan
beliau ada di sekitar kita. Sekedar me-refresh, skala kutip tulisan saya
dari tulisan saya yang lain.

"skala Mohs" adalah skala kekerasan relatif dari mineral. Metode ini digunakan untuk mengetahui, seberapa keras mineral yang kita lihat dibanding dengan mineral atau benda lain. Secara berurutan, skala mohs dari 1-10 adalah sebagai berikut.

Pada Skala Mohs beberapa mineral standar diberikan urutan kekerasannya, mulai dari 1 (paling lunak) sampai 10 (paling keras). Talk merupakan mineral yang terlunak, sedangkan Intan sebagai mineral yang terkeras, makanya harganya mahal.

Mineral yang tertera dalam skala di bawah ini dapat menggores mineral manapun yang derajat kekerasannya lebih kecil atau mineral ini dapat digores oleh mineral manapun yang derajat kekerasannya lebih besar.

Kekerasan Mineral Batuan

Untuk menentukan kekerasan mineral/batuan yang tidak ada dalam skala, dapat dicoba dengan menggoreskan mineral tersebut dengan mineral standar Mohs, mulai dari yang berderajat kekerasan paling kecil menuju ke derajat kekerasan yang besar.

Seandainya mineral yang tidak dikenal itu dapat menggores Kalsit, tetapi dapat digores oleh Fluorit maka kekerasannya dinilai 3,5. Dan seterusnya dapat dilakukan untuk mineral/batuan yang lainnya.

Skala mohs 1: talk

Skala mohs 2: gypsum
Skala mohs 3: kalsit
Skala mohs 4: fluorit
Skala mohs 5: apatit
Skala mohs 6: feldspar
Skala mohs 7: kuarsa
Skala mohs 8: topaz
Skala mohs 9: korundum
Skala mohs 10: intan

Skala Mohs Relatif:
Kuku: 2.5
Koin "penny" : 4,5
Kaca: 5.5

Ujung pisau lipat atau paku besi:6.5

https://www.indiegogo.com/projects/periodic-table-of-super-elements#/story

Dari kekerasan tersebut, kita bisa uji, dimana mineral keras pasti bisa menggores mineral dengan skala mohs lebih rendah, namun mineral dengan skala mohs rendah tidak akan bisa menggores mineral yang lebih keras. Hal ini yang bisa kita aplikasikan, untuk mengetahui batu mulia yang kita miliki asli atau tidak. Caranya? Ya tinggal goreskan saja ujung pisau atau paku besi ke mineral tersebut. Kalau tergores, ya berarti skala mohs nya lebih rendah dari 6.5. Begitu lah kalau teman-teman berniat beli intan, minta izin sama mas yang jual, terus gores aja sama pisau. "untuk bisa mengetahui asli atau tidaknya"

Sekarang, saya coba ulas asal usul tentang sifat fisik dari mineral, yaitu kekerasan.

1. Manusia purba dan alat berburu

Manusia
purba jelas tidak mengenal Friedrich Mohs, tapi manusia purba secara
tidak sadar belajar bahwa ada batuan yang lebih keras dibandingkan
batuan yang lain. Batu yang lebih keras kemudian dipakai untuk mengasah
batu yang lebih lunak, sehingga akhirnya manusia purba bisa membuat
ujung tombak, yang terbuat dari flint (varian dari grup mineral silika)
serta obsidian (silika yang tidak mempunyai sistem kristal atau sering
disebut amorf).

Aplikasi
ini akhirnya mengubah pola berburu dari manusia purba yang semula
berburu tanpa alat, kemudian menggunakan batu untuk menghantam target
buruannya, menjadikan batu yang diikat dengan kayu seperti parang, dan
akhirnya menjadikan batu sebagai ujung mata tombak.

Hal
ini berlangsung hingga akhirnya muncul seorang filsuf Yunani yang
menjadi suksesor dari Aristoteles bernama Theophratus. Theophratus
awalnya belajar kepada Plato sebelum akhirnya menjadi murid Aristoteles.
Dia yang juga menekuni ilmu tentang batuan menulis tentang sifat dari
beberapa gemstone jika dipanaskan serta bermacam-macam perbedaan batuan
dalam hal kekerasan. Di
tulisannya, ada mineral yang dapat digores dengan besi dan ada yang
tidak bisa. Dia juga menuliskan kalau intan adalah mineral yang sangat
keras dan bisa menggores mineral yang lain. Setelah itu, tidak ada
penelitian lagi yang menyebutkan tentang sifat fisik mineral yang
berhubungan dengan "kekerasan."

Friedrich Mohs, yang sempat bekerja sebagai foreman di sebuah
tambang di Jerman, akhirnya memutuskan untuk bekerja pada seorang banker
yang juga kolektor mineral, dan mulai mengidentifikasi mineral di Graz.
Pada tahun 1812, Mohs membagi mineral ke dalam 10 kelompok, dimana talk
merupakan mineral paling lunak, sedangkan intan merupakan mineral
paling keras. Semasa hidupnya, dia sempat menjadi professor di bidang
mineralogi di Graz, Freiberg, Wina, serta sempat menjadi konselor di
Leoben yang akhirnya menjadi cikal bakal kampus saya di Leoben, sebelum
akhirnya meninggal tahun 1839. Nama Mohs diabadikan sebagai nama sebuah
jalan di kota WIna dan Graz, Austria, serta di jalan tersebut, terdapat
sebuah plakat yang menunjukkan 10 skala dari mineral, dimulai dari talk
yang berada di bawah, hingga intan yang berada di paling atas. Saya
sempat mengunjungi jalan Mohsgasse dan berfoto bersama plakat itu di
Wina.

2. Uji kekerasan material

Skala Mohs memang sangat aplikatif untuk diterapkan bagi geologis
untuk mengidentifikasi mineral di lapangan, namun kurang baik untuk mengetahui
kekerasan dari sebuah material, karena skala mohs hanya memberikan rentang
kekerasan relatif terhadap material lain.

Untuk mengetahui kekerasan suatu material secara presisi, dilakukan sebuah
pengujian dengan cara menggores material yang sangat keras dengan intan atau
material lain seperti tungsten karbisa. Metode ini umum digunakan oleh
kawan-kawan teknik mesin dan teknik material, yang diaplikasikan sebagai metode
vickers, knoop, rockwell. Intan yang dipasang di ujung dari "pin",
kemudian di tekan dengan gaya yang sudah ditentukan sebelumnya. Luas dari area
yang ditinggalkan dari intan yang ditekan diukur untuk di konversi menjadi
kekerasan dari material yang diukur.

3. Ujung mata bor dan Tunnel Boring Machine

Ujung mata bor (drill bit)
yang digunakan untuk mengebor tanah maupun batuan selalu dilengkapi
dengan intan atau material sintetis lain yang harus mempunyai kekerasan
yang lebih tinggi daripada batuan yang akan di bor. Sudah jelas, kalau
mata bor nya tidak lebih keras dan lebih tajam, analoginya seperti
mengiris daging dengan pisau yang tumpul. Tunnel Boring Machine
(TBM) yang umum digunakan untuk membuat terowongan untuk konstruksi
sipil sudah dengan mata bor dari intan atau material sejenisnya.

4. Eksplorasi mineral berharga

Gambar
di samping adalah prinsip yang digunakan oleh seorang geologis maupun
eksplorer dalam mencari mineral berharga (misalnya emas), dengan
memanfaatkan sifat fisik dari batuan yang diamati di lapangan. Kita
dapat menentukan jauh tidaknya material itu sudah tertansport dari
sumbernya dengan melihat kebundaran dari mineral berharga yang kita
temukan. Misalnya kita melakukan pendulangan emas/ intan dan mendapatkan
mineral berharga di alat dulang kita. Jika mineral yang kita cari yang
didapat masih kasar, runcing dan butirannya menyudut, maka sumbernya
sudah tidak jauh dari lokasi kita. Begitu pula sebaliknya. Emas
merupakan mineral yang sangat lunak dan sangat mudah tergores. Kadang
sering kali kita susah membedakan antara emas dengan mineral lain
seperti pirit dan kalkopirit dari hasil pendulangan di lapangan. Cara
paling mudah yang biasa saya lakukan, adalah dengan menekan emas dengan
kuku kita. Emas sangat mudah berubah bentuk, berbeda dengan pirit dan
kalkopirit yang lebih keras.

Hal
ini yang menjelaskan mengapa butiran pasir pantai umumnya membundar dan
berukuran sangat halus, tidak seperti butiran pasir yang ada di dekat
gunung. Pasir pantai sudah tertransport sangat jauh dari gunung,
sehingga ukurannya sudah sangat halus.

Bagaimana, sudah dapat gambaran dari aplikasi identifikasi kekerasan batuan yang ada di sekitar kita? Semoga bermanfaat.

Artikel lain tentang aplikasi skala Mohs bisa juga dilihat di link di bawah.

Kalsit vs Marmer, apa bedanya? Bagaimana kita membedakan batu mulia dan bukan batu mulia?