Apa Yang Anda Ketahui Tentang Tanah Liat?

Bimasatria · December 18, 2023, 7:22am

Lempung atau tanah liat ialah kata umum untuk partikel mineral yang mengandung unsur silika yang memiliki diameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan aluminium dengan ukuran partikel yang halus. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi. Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket saat basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya.

Golongan 1:1 memiliki lapisan satu oksida silikon dan satu oksida aluminium, sementara golongan 2:1 memiliki dua lapis golongan oksida silikon dan satu lapis oksida aluminium. Mineral lempung golongan 2:1 memiliki sifat elastis yang kuat, menyusut saat kering dan membesar saat basah. Karena perilaku inilah beberapa jenis tanah dapat membentuk kerutan-kerutan atau “pecah-pecah” bila kering.

Dapat disimpulkan bahwa tanah liat adalah bahan alam yang mengandung leburan silika dan alumunium dengan ukuran partikel yang kecil dan akan lembek saat terkena air dan keras ketika kering. Tanah liat ini dapat dibentuk dengan mudah menggunakan berbagai cara yaitu teknik kegiatan membentuk.

rudilina · December 18, 2023, 7:30am

Tanah lempung (clay) merupakan salah satu material anorganik yang melimpah di kerak bumi yang merupakan hasil pelapukan batuan. Secara ilmiah, tanah lempung merupakan silicate clay atau silica , karena sebagian besar kandungan tanah lempung merupakan silika. Komposisi dan kandungan silika pada tanah lempung bervariasi, bergantung pada keadaan geologi lokasi pembentukkannya.

Tanah lempung umumnya memiliki kandungan kuarsa yang melimpah, sedangkan feldspar dan mica dalam jumlah yang relatif sedikit. Tanah lempung mempunyai ukuran partikel < 2 µm, memiliki muatan elektrik pada permukaan, bersifat plastis saat basah, cenderung terflokulasi, serta mampu membentuk suspensi koloid saat didispersikan dalam air.

Tanah lempung merupakan mineral liat yang tergolong dalam aluminosilikat subkelompok phyllosilicate . Tanah lempung merupakan campuran beberapa jenis mineral liat, seperti kaolinit, smektit, illite , dan chlorite , yang disertai sejumlah pengotor, seperti allophane , kuarsa, feldspar , zeolit, mica , hidroksida besi, karbonat, oksida barium, kalsium, natrium, kalium, besi, serta materi organic (humat dan derivatnya).

Tanah lempung disusun oleh dua kerangka dasar pembangun, yaitu tetrahedral Si-O (T) dan oktahedral Al-O (O)20. Tetrahedral satu dengan tetrahedral lainnya berhubungan melalui penggunaan bersama tiga atom oksigen. Lembaran oktahedral dibentuk oleh atom oksigen yang tidak digunakan bersama. Lembaran oktahedral terbentuk melalui atom Al atau atom Mg yang berkoordinasi dengan enam atom oksigen. Atom oksigen pada lembaran oktahedral berikatan dengan atom hidrogen membentuk gugus hidroksida. Kedua kerangka ini tersusun sedemikian rupa, sehingga membentuk lembaran tetrahedral (T) dan oktahedral (O ).

Gambar Lembaran tetrahedral dan octahedral

Lembaran tetrahedral dan oktahedral bersama-sama membentuk lapisan. Masing-masing lapisan berikatan melalui gaya Van der Waals, gaya elektrostatis, serta ikatan hidrogen. Antara lapisan satu dengan lapisan lainnya memiliki ruang (interlayer) yang dapat dihuni oleh sejumlah kation, molekul air, maupun molekul lainnya.

Klasifikasi lempung

Berdasarkan susunan lembaran tetrahedral (T) dan oktahedral (O) yang membentuknya, lempung dikelompokkan menjadi:

Lempung 1:1
Lempung jenis ini terdiri dari satu lembaran tetrahedral dan satu lembaran oktahedral. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah kaolinit.
Lempung 2:1
Lempung jenis ini terdiri dari dua lembaran tetrahedral dan satu lembaran oktahedral. Kedua lembaran tetrahedral mengapit lembaran oktahedral. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah smektit.

Gambar. Struktur lempung 1:1 dan lempung 2:1

ameltw · August 22, 2020, 12:55pm

Definisi Clay

Menurut ahli mineralogi, mineral clay adalah mineral silikat berlapis (pilosilikat) atau mineral lain yang bersifat liat (plasticity) dan mengalami pengerasan saat dipanaskan atau dalam keadaan kering. Clay merupakan kelompok mineral penting karena kebanyakan mineral clay merupakan hasil pelapukan kimiawi. Clay juga merupakan unsur utama tanah (soil) dan penyusun batuan sedimen. Mineral clay menyusun hampir 40% mineral pada batuan sedimen.

Istilah clay digunakan di Amerika Serikat dan International Society of Soil Science untuk menyatakan suatu batuan atau partikel mineral yang terdapat pada tanah dengan diameter kurang dari 0.002 mm. Sedangkan, menurut sedimentologis, partikel clay berukuran kurang dari 0.004 mm.

Struktur Clay

Struktur dasar kristal pada clay terdiri atas satu atau dua lapisan silikon dioksida dengan satu lembaran aluminium oksida atau magnesium oksida. Di dalam lapisan silika, unit dasarnya adalah silika tetrahedron. Pada struktur silika tetrahedron, atom silikon terikat pada empat atom oksigen. Jika setiap tetrahedron membagi tiga dari empat oksigen lain, maka akan terbentuk struktur heksagonal yang disebut lapisan tetrahedral seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram : a) tetrahedron tunggal, b) struktur lapisan tetrahedral

Unit dasar alumina atau magnesium adalah oktahedron. Oktahedron ini dibentuk oleh aluminium atau magnesium dan ion hidroksida. Atom aluminium atau magnesium terikat pada enam atom oksigen. Setiap oktahedron membagi seluruh enam atom oksigen untuk membentuk struktur heksagonal yang disebut lapisan oktahedral seperti pada Gambar 2. Dalam lapisan ini bisa terdapat atom aluminum saja, magnesium saja, atau bisa keduanya.

Gambar 2. Diagram : a) oktahedron tunggal, b) struktur lapisan oktahedral

Penggolongan Clay

Berdasarkan struktur dan komposisi kimianya

Kandite
Kandite merupakan clay yang memiliki struktur dua lembar lapisan T – O, satu lapisan silika tetrahedral dan satu lapisan alumina oktahedral. Lapisan oktahedral kandite menyerupai struktur pada gibbsite. Karena lapisan tidak bermuatan (netral), maka ikatan di antara lapisan merupakan ikatan Van der Waals lemah. Jenis yang paling umum untuk kelompok kandite adalah kaolinite yang memiliki formula kimia Al2Si2O5(OH)4 dan struktur seperti pada Gambar 3. Beberapa jenis kelompok kandite lainnya dengan struktur yang sama di antaranya adalah Anauxite, Dickite, dan Nacrite.

Gambar 3. Struktur Kaolinite
Smectite
Smectite merupakan clay yang memiliki struktur T – O – T, satu lapisan alumina silikat yang diapit di antara dua lapisan silika tetrahedral seperti pada Gambar 4. Kerangka dasar smectite mirip dengan pyprophillite, namun terdapat sejumlah Mg dan Fe yang tersubstitusi ke dalam lapisan oktahedral. Oleh karena itu, smectite dapat berupa dioktahedral maupun trioktahedral. Contoh anggota dari kelompok smectite adalah Monmorillonite, Beidellite, Hectorite, Nontronite, Sauconite, dan Saponite.

Gambar 4. Struktur smectite
Illite
Illite memiliki struktur yang mirip dengen Muscovite, namun telah mengalami defesiensi alkali dengan sedikit substitusi Al pada tetrahedral Si seperti pada Gambar 5. Illite terbentuk dari pelapukan batuan yang kaya akan K atau Al di bawah kondisi pH tinggi. Oleh karena itu, sebagian besar illite terbentuk dari alterasi mineral seperti muscovite dan feldspar.

Gambar 5. Struktur illite

Berdasarkan susunan lapisan tetrahedral dan oktahedral yang membentuknya

Clay 1 : 1
Clay ini terdiri dari satu lapisan tetrahedral dan satu lapisan oktahedral. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah kaolinit.
Clay 2 : 1
Clay ini terdiri dari dua lapisan tetrahedral dan satu lapisan oktahedral. Kedua lapisan tetrahedral mengapit lapisan oktahedral. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah smektit.

Berdasarkan jenis dan jumlah kation yang mengisi lembaran oktahedral

Clay dioktahedral
Pada lapisan oktahedral, hanya dua dari tiga posisi kation yang terisi, sedangkan posisi ketiga kosong. Ion O2- atau OH- dikelilingi oleh dua atom trivalen seperti pada Gambar 6 (a). Lapisan oktahedral dikenal sebagai Gibbsite (AL2(OH)6).
Clay trioktahedral
Pada lapisan oktahedral, ketiga posisi kation terisi. Ion O2- atau OH- dikelilingi oleh tiga atom divalen seperti pada Gambar 6 (b). Lapisan oktahedral dikenal sebagai lembaran Brucite (Mg3(OH)6).

Gambar 6. Struktur : a) dioktahedral, b) trioktahedral

Referensi