Minggu, 19 Februari 2017

Rahasia di Balik Gemerlapnya Intan Berlian

Intan atau Berlian adalah permata paling berharga dengan derajat kekerasan 10 pada skala mohs. 

Diamonds
Berlian adalah permata paling keras dan paling gemerlap.
Material paling keras yang tidak akan tergores oleh benda lain. Empat kali lebih keras dari substansi lain terdekatnya.

Kekerasannyaya disebabkan oleh ikatan kimia yang kuat antara unsur atom karbon yang membentuk Intan.

Itulah sebabnya mengapa ia menjadi permata tercantik yang sangat tinggi harganya.

Indeks bias Berlian terhadap sinar infra merah bernilai 2,407 dan terhadap sinar ultra ungu 2,465. Perbedaan harga indeks bias antara kedua sinar tersebut mencapai 0,058 dan antara sinar merah dan biru tercatat 0,048, dispersi yang sangat tinggi itu tampak dari tampilannya yang gemerlapan.

Dalam jajaran batu permata, kemampuannya memantulkan cahaya adalah yang tertinggi, kilaunya yang germelap dinamakan kilap adamantin. Namun pada awalnya mineral mentah atau rough Intan yang belum diolah akan nampak bagaikan bongkahan kaca tak berharga.

'Pecahan kaca' itu terbentuk jauh di dalam perut bumi yang masih berupa magma di kedalaman 160 km. Setelah melalui proses panjang dan rumit, bongkahan tadi pun menjelma menjadi butiran-butiran Intan dengan gemerlap luar biasa.

Apakah mineral pembentuk Intan?
Berlian terbuat dari karbon murni. Ya, karbon atau arang adalah bahan dasar pembentuk permata ini. Tak beda dengan grafit dalam batang pinsil anda atau arang untuk memanggang sate. Dan sejauh yang diketahui Intan adalah satu-satunya permata yang tersusun hanya dari satu unsur.

ilustrasi
Ilustrasi karbon yang berubah jadi Intan.
Mungkin anda pernah menonton film The Core (produksi th 2003), yang bercerita tentang sekelompok orang berusaha menyelamatkan bumi. Mereka menggunakan semacam wahana yang bisa menembus jauh sampai ke perut bumi.

Diceritakan seluruh kehidupan di muka Bumi dalam ancaman bencana besar karena inti Bumi entah mengapa tiba-tiba berhenti berotasi. Hal itu sangat berbahaya karena bisa menyebabkan Bumi kehilangan medan magnetnya.

Kehilangan medan magnet sama dengan kiamat, Bumi tidak akan mampu melindungi dirinya dari radiasi sinar kosmik yang berasal dari Matahari. Atmosfir Bumi akan lenyap dan seluruh samudra akan kehilangan setiap titik airnya.

Planet Mars
Perlahan-lahan Bumi akan bernasib seperti Mars yang dingin, gersang dan kering tanpa kehidupan. Planet itu sudah lama kehilangan medan magnetnya gara-gara intinya berhenti berotasi dan akhirnya membeku.

Tak ingin Bumi akhirnya hanya menjadi fosil raksasa, maka inti Bumi harus di’hack’ dengan dipasangi bom nuklir dan diledakkan untuk mengakselerasinya kembali.

Singkat cerita, dalam perjalanannya menuju inti Bumi mereka berhasil menembus kerak bumi yang tebalnya lebih dari 100 km dan tiba di bagian yang masih cair.

Ketika menyaksikan ‘pemandangan’ dalam cairan super panas melalui kamera eksternalnya, tiba-tiba terlihat bongkahan besar kecil yang melayang-layang di sekitar ‘pesawat’ mereka.

Seseorang berujar dengan takjub, “Lihat, itu Berlian… bongkahan Berlian yang sangat besar”. Kemudian mereka melihat lagi beberapa bongkahan, macam-macam ukuranya, ada yang sebesar bola basket dan ada pula yang hampir sebesar mobil VW.

Meskipun penyebab bencana dalam film tersebut tidak jelas juntrungannya, tetapi barangkali memang seperti itulah kondisi bongkahan Intan yang terbentuk jauh di bawah tanah.

Mereka melayang-layang dalam cairan magma super panas dan bertekanan sekitar 2 juta atmosfir. Lalu bagaimana bongkahan karbon itu bisa sampai ke sana kemudian berubah jadi Intan?

Para ahli mineral menduga bahan dasar karbon tadi terjatuh ke dalam perut bumi akibat pergerakan lempeng tektonik yang melibatkan lempeng benua dan samudra.

Kemudian bongkahan-bongkahan karbon itu terjebak di dalam sana. Selama jutaan tahun tekanan bumi yang sangat dahsyat dan panas yang intens mengubahnya perlahan-lahan menjadi Intan.

Ilustrasi tempat terbentuknya bongkahan Berlian dalam perut Bumi.
Pertanyaanya bongkahan karbon dari apakah itu? Apakah itu lapisan batu bara yang memang terdiri dari karbon? Lapisan batu bara biasanya terbentuk secara horizontal jauh di atas permukaan lempeng benua.

Jarang sekali lapisan batubara terbawa sampai jauh ke kedalaman di tempat terbentuknya kristal-kristal intan. Lapisan paling dalam yang mengandung batu bara maksimal sedalam 3,2 km.

Sementara Intan ditemukan menyebar secara vertikal pada pipa kimberlite/lubang atau jalur keluarnya lava gunung berapi tua yang sudah lama mati, dimana terbentuknya Intan jauh lebih ke dalam lagi, sekitar 150 km.

Lagi pula menurut perhitungan umur karbon, Intan ternyata jauh lebih tua dari karbon yang terdapat pada fosil tanaman paling tua di planet Bumi, yang merupakan bahan dasar batu bara.

Karena kemungkinannya sangat kecil, melihat dari proses dan tempat pembentukannya, Intan tampaknya tidak terbuat dari karbon yang terkandung dalam batu bara.

Para ahli menyimpulkan Intan terbuat dari lapisan batuan mengandung karbon yang terbentuk atau terperangkap jauh di bawah permukaan tanah.

Lempeng samudra tampaknya lebih mungkin menjadi sumber batuan karbonat semacam limestone dan dolomite yang kemudian menjadi Intan daripada batu bara yang menyebar di permukaan lempeng benua.

diamonds
Penambangan Intan
Proses pembentukan Intan melibatkan tekanan sekitar 2 juta atm dan panas yang intens dan memakan waktu yang sangat lama, jutaan tahun, kemudian bongkahan karbon itu pun perlahan-lahan berubah menjadi Intan.

Nah, kristal-kristal Intan yang telah terbentuk itu perlu waktu jutaan tahun pula untuk sampai kondisi yang tepat untuk terbawa ke atas. Apa yang mampu membawanya atau mengangkatnya ke atas permukaan? Satu-satunya yang paling mungkin adalah adanya aktifitas gunung berapi.

Tekanan magma yang hebat membawa kristal-kristal Intan itu melalui jalur lava sampai ke permukaan. Itu sebabnya tambang Intan biasanya terdapat di daerah yang dekat dengan gunung berapi atau gunung berapi tua (yang sudah tidak aktif).

Meski pun dengan teknologi sekarang sudah bisa dibuat karbon dengan struktur seperti Intan, namun Intan alam hanya bisa terbentuk jauh di kedalaman bumi yang tidak tercapai oleh manusia.

Untungnya ada gunung berapi yang bisa membawanya dari lingkungan super ekstrim itu sampai ke atas, ke dekat permukaan sehingga mineral berharga ini bisa ditambang.

Dalam aktivitas vulkanis itu, selain Intan di bawa juga berbagai material lain seperti Garnet, Zircon, dan berbagai material lain yang sebagian di antaranya merupakan mineral bahan baku permata.

Deposit Intan tersebar di berbagai belahan dunia, tapi sampai saat ini penghasil Intan utama adalah Afrika, Australia, India, dan terakhir Kanada.

Di Indonesia tambang Intan terkenal ada di Martapura Kalimantan Selatan. Sementara pusat perdagangan Intan dunia sekarang ini berada di Eropa, khususnya di kota Antwerpen Belgia.

Fakta menarik lain dari Intan.
Karbon adalah salah satu elemen yang memiliki banyak bentuk (polymorf) dan Intan atau Berlian adalah bentuk lain dari unsur karbon itu. Grafit dan Intan adalah polymorf (bentuk lain) dari unsur karbon.

Mereka memilliki unsur pembentuk yang sama, yaitu karbon, tapi mempunyai sifat dan struktur fisik dan kimia yang berbeda.

Perbedaan fisik yang sangat tampak secara kasat mata, Intan sangat keras dan sebaliknya grafit termasuk lunak (contohnya karbon pada pinsil anda).

Intan adalah penghambat listrik (insulator) yang sangat baik, sedangkan grafit adalah penghantar listrik (konduktor) yang sangat bagus.

Sebagai abrasif (bahan penggosok) Intan adalah abrasif yang sangat luar biasa (permata lain biasanya digosok dengan serbuk intan sampai mengkilat), sementara grafit adalah bahan pelicin/pelumas yang sangat bagus.

Diamond
Grafit (kiri) dan kristal Intan (kanan)
Kebanyakan Intan tembus pandang (transparan) -meskipun ada juga Intan yang berwarna hitam, sementara grafit sebaliknya dia tidak tembus cahaya (opaque). Sistem kristal pada Intan berbentuk isometrik, pada grafit kristalnya tersusun secara hexagonal.

Grafit adalah bentuk stabil dari karbon (yang akan menjadi Intan jika di’cemplung’kan ke kedalaman 160 km), sementara semua Intan yang berada di permukaan bumi akan kembali menjadi grafit.

Mengapa hal itu secara teori bisa terjadi? Karena tekanan dan suhu permukaan tempatnya berada sekarang ini sangat jauh berbeda dengan tempat awal terbentuknya,

Hmm… Berlian kembali menjadi grafit? Secara teori ya, tapi untungnya perubahan itu akan berlangsung dalam waktu yang sangat .. sangat lama (mungkin jutaan bahkan milyaran tahun). Maka tak keliru jika orang mengatakan berlian itu abadi, Diamonds are Forever.

Clarity (kejernihan).
Intan adalah substansi yang tembus pandang (transparan). Cahaya dapat ‘menerobos’ dan terpantul nyaris tanpa hambatan. Itulah sebabnya Intan nampak sangat gemerlap.

Hal itu disebabkan dispersi atau selisih indeks bias terhadap sinar ultra ungu dan infrared-nya memiliki nilai yang paling tinggi, melebihi nilai dispersi indeks bias substansi apa pun.

Diamond
Butiran-butiran Berlian.
Permata cantik ini adalah penghantar panas yang lebih baik dibanding substansi apa pun, lima kali lebih baik dari perak yang berada di urutan kedua. Memiliki titik lebur tertinggi, yaitu pada 3.820ยบ Kelvin atau 4.093 derajat Celcius!

Susunan atom-atom Intan memiliki kerapatan yang lebih padat dibanding substansi lainnya, hal ini disebabkan karena dalam proses ‘pembuatannya’ Intan mengalami panas yang intens dalam waktu jutaan tahun dan tekanan sampai dua juta atm.

Dengan ‘pengepakan’ yang begitu rapat Intan pun menjadi sangat sangat… keras. Tak ada material di muka bumi ini yang dapat menggoresnya.

4 komentar :