9 Mineral Logam Sulfida: Jenis, Proses Pembentukan, dan Manfaatnya bagi Kehidup

Mineral logam sulfida merupakan kelompok mineral yang tersusun dari unsur logam dan belerang (S). Kombinasi kimia ini menghasilkan berbagai jenis mineral dengan sifat fisik dan kimia yang unik, seperti kilap logam, konduktivitas listrik, serta massa jenis tinggi. Mineral-mineral ini memiliki peran besar dalam pembentukan bijih logam yang menjadi sumber utama berbagai unsur penting seperti besi (Fe), tembaga (Cu), seng (Zn), timbal (Pb), hingga arsen (As).

Pembentukan mineral sulfida umumnya terjadi di lingkungan hidrotermal, yaitu pada suhu tinggi dan tekanan tinggi di bawah permukaan bumi. Dari proses ini, logam dan belerang yang larut dalam fluida panas akan mengendap dan membentuk kristal mineral sulfida. Artikel ini akan membahas 9 jenis mineral logam sulfida paling penting, sifat-sifatnya, serta manfaatnya dalam kehidupan dan industri modern.

1. Pirit (FeS₂)

Pirit adalah mineral sulfida yang paling umum ditemukan di kerak bumi dan dikenal dengan sebutan “emas bodoh” (fool’s gold) karena kilap logam dan warna kuning keemasannya menyerupai emas asli. Rumus kimianya adalah FeS₂, yang terdiri dari besi dan belerang.

Ciri-ciri pirit:

• Warna: Kuning keemasan
• Kilap: Logam
• Kekerasan: 6–6,5 (skala Mohs)
• Berat jenis: 5,0 g/cm³
• Sistem kristal: Isometrik (kubus)

Proses terbentuk:

Pirit terbentuk dari fluida hidrotermal pada suhu tinggi yang mengandung besi dan belerang. Ia juga dapat ditemukan dalam batu bara, serpih, dan batuan sedimen.

Kegunaan:

Pirit menjadi sumber penting dalam pembuatan asam sulfat (H₂SO₄), serta digunakan dalam penelitian geokimia untuk menelusuri kondisi pembentukan bijih logam.

2. Galena (PbS)

Galena adalah mineral utama penghasil timbal (Pb) dan salah satu sulfida logam paling padat. Ia sering muncul bersamaan dengan mineral lain seperti sfalerit dan pirit.

Ciri-ciri galena:

• Warna: Abu-abu perak
• Kilap: Logam sangat kuat
• Kekerasan: 2,5–3
• Berat jenis: 7,4–7,6 g/cm³
• Sistem kristal: Kubus

Proses terbentuk:

Galena terbentuk dalam urat hidrotermal bersuhu sedang hingga tinggi bersama dengan mineral sulfida lainnya.

Kegunaan:

Timbal yang diperoleh dari galena banyak digunakan dalam baterai timbal-asam, pelapis pelindung radiasi, serta bahan solder dan pipa tahan korosi.

3. Sfalerit (ZnS)

Sfalerit adalah mineral sulfida utama penghasil seng (Zn). Mineral ini sering ditemukan berasosiasi dengan galena, pirit, dan kalkopirit.

Ciri-ciri sfalerit:

• Warna: Kuning madu hingga cokelat tua
• Kilap: Resin hingga logam
• Kekerasan: 3,5–4
• Berat jenis: 3,9–4,1 g/cm³
• Sistem kristal: Isometrik

Proses terbentuk:

Sfalerit terbentuk pada lingkungan hidrotermal dan dapat juga dijumpai dalam endapan sedimen atau metamorfik.

Kegunaan:

Seng hasil ekstraksi sfalerit digunakan untuk pelapisan logam (galvanisasi), pembuatan kuninga, dan bahan semikonduktor seperti ZnS pada optoelektronika.

4. Kalkopirit (CuFeS₂)

Kalkopirit adalah sumber tembaga paling penting di dunia. Warnanya yang keemasan dan kemilau metalik sering membuatnya mirip dengan pirit, tetapi sedikit lebih lembut dan berwarna kehijauan.

Ciri-ciri kalkopirit:

• Warna: Kuning keemasan dengan kilau kehijauan
• Kilap: Logam
• Kekerasan: 3,5–4
• Berat jenis: 4,1–4,3 g/cm³
• Sistem kristal: Tetragonal

Proses terbentuk:

Kalkopirit terbentuk dari larutan hidrotermal dan ditemukan dalam batuan beku maupun metamorfik.

Kegunaan:

Tembaga hasil ekstraksi kalkopirit digunakan dalam kabel listrik, elektronik, pipa, dan bahan paduan logam seperti perunggu dan kuningan.

5. Bornit (Cu₅FeS₄)

Dikenal sebagai “bijih tembaga pelangi”, bornit memiliki warna ungu, biru, dan hijau yang memukau karena oksidasi di permukaan.

Ciri-ciri bornit:

• Warna: Cokelat keunguan, berubah menjadi pelangi
• Kilap: Logam
• Kekerasan: 3
• Berat jenis: 5,0 g/cm³
• Sistem kristal: Orthorombik

Proses terbentuk:

Bornit terbentuk di zona supergen, yaitu daerah dekat permukaan bumi di mana mineral sulfida teroksidasi.

Kegunaan:

Sebagai bijih tembaga sekunder, bornit menjadi sumber penting dalam industri metalurgi untuk pembuatan kabel dan komponen elektronik.

6. Arsenopirit (FeAsS)

Arsenopirit merupakan mineral logam sulfida yang mengandung arsenik (As). Ia sering ditemukan bersama dengan pirit, galena, dan kuarsa.

Ciri-ciri arsenopirit:

• Warna: Abu-abu perak
• Kilap: Logam
• Kekerasan: 5,5–6
• Berat jenis: 6,0–6,2 g/cm³
• Sistem kristal: Monoklinik

Proses terbentuk:

Arsenopirit terbentuk pada urat hidrotermal suhu tinggi. Saat dipanaskan, mineral ini mengeluarkan bau khas arsenik.

Kegunaan:

Meskipun beracun, arsenopirit menjadi sumber utama arsenik, yang digunakan dalam industri pestisida, kaca, dan semikonduktor.

7. Cinnabar (HgS)

Cinnabar adalah mineral sulfida yang mengandung raksa (Hg), dengan warna merah menyala yang sangat khas. Mineral ini telah dikenal sejak zaman kuno sebagai sumber utama merkuri.

Ciri-ciri cinnabar:

• Warna: Merah terang hingga merah tua
• Kilap: Adamantine hingga logam
• Kekerasan: 2–2,5
• Berat jenis: 8,1 g/cm³
• Sistem kristal: Trigonal

Proses terbentuk:

Cinnabar terbentuk dari endapan hidrotermal suhu rendah dan sering ditemukan di sekitar mata air panas.

Kegunaan:

Merkuri dari cinnabar digunakan dalam termometer, amalgam gigi, dan industri kimia, meskipun penggunaannya kini dibatasi karena toksisitas tinggi.

8. Pyrrhotite (Fe₁₋ₓS)

Pyrrhotite adalah mineral sulfida besi dengan kandungan sulfur yang tidak stabil (defisit sulfur). Ia sering memiliki sifat magnetik lemah.

Ciri-ciri pyrrhotite:

• Warna: Cokelat keperakan
• Kilap: Logam
• Kekerasan: 3,5–4,5
• Berat jenis: 4,6–4,7 g/cm³
• Sistem kristal: Monoklinik atau heksagonal

Proses terbentuk:

Pyrrhotite terbentuk dalam batuan beku mafik dan ultramafik serta pada endapan hidrotermal suhu tinggi.

Kegunaan:

Meskipun jarang dimanfaatkan secara langsung, pyrrhotite berperan penting dalam eksplorasi geofisika karena sifat magnetiknya yang khas.

9. Realgar (As₄S₄) dan Orpiment (As₂S₃)

Kedua mineral ini merupakan sulfida arsenik yang sering ditemukan bersama di lingkungan hidrotermal suhu rendah dan sekitar mata air panas.

Ciri-ciri realgar dan orpiment:

• Realgar: Warna merah jingga
• Orpiment: Warna kuning keemasan
• Kilap: Resin hingga adamantine
• Kekerasan: 1,5–2
• Berat jenis: 3,5–3,6 g/cm³

Kegunaan:

Dulu digunakan sebagai pigmen alami (realgar merah dan orpiment kuning), namun kini dibatasi karena kandungan arseniknya yang beracun. Dalam sains modern, keduanya menjadi objek penelitian dalam kimia arsenik dan stabilitas mineral.

Proses Pembentukan Mineral Logam Sulfida

Secara umum, mineral logam sulfida terbentuk melalui proses hidrotermal. Ketika fluida panas yang kaya akan ion logam dan belerang bergerak melalui rekahan batuan, ia akan mendingin dan mengendapkan senyawa logam-belerang dalam bentuk kristal. Faktor-faktor yang memengaruhi pembentukannya meliputi:

1. Temperatur dan tekanan menentukan jenis mineral yang akan terbentuk.

2. Komposisi kimia fluida hidrotermal rasio logam dan sulfur mempengaruhi struktur kristal.

3. pH dan redoks kondisi oksidasi memengaruhi kestabilan mineral tertentu.

Sifat Umum Mineral Sulfida

• Kilap logam tinggi karena pantulan cahaya dari permukaan kristal.
• Konduktor listrik baik karena struktur elektronik logam.
• Massa jenis besar, akibat kandungan logam berat.
• Rentan oksidasi, menghasilkan senyawa sulfat atau oksida saat terekspos udara.

Peran Mineral Sulfida dalam Kehidupan dan Industri

Mineral sulfida memegang peranan vital dalam berbagai sektor:

1. Pertambangan logam – sumber utama tembaga, seng, timbal, dan besi.

2. Industri kimia – bahan baku pembuatan asam sulfat, pestisida, dan semikonduktor.

3. Energi dan elektronik – tembaga dan seng digunakan dalam kabel listrik dan baterai.

4. Ilmu geologi – digunakan untuk menelusuri proses pembentukan kerak bumi.

Mineral logam sulfida adalah harta karun geologi yang memainkan peran penting dalam dunia modern. Dari pirit yang berkilau seperti emas, hingga galena yang padat dan berat, setiap mineral memiliki nilai ilmiah dan ekonomi yang tinggi. Pembentukannya melalui proses hidrotermal menunjukkan betapa kompleks dan dinamisnya sistem geologi bumi.

Pemahaman tentang 9 mineral logam sulfida ,Pirit, Galena, Sfalerit, Kalkopirit, Bornit, Arsenopirit, Cinnabar, Pyrrhotite, serta Realgar/Orpiment bukan hanya membuka wawasan tentang sains mineralogi, tetapi juga membantu dalam pengelolaan sumber daya alam yang berkelanjutan dan bertanggung jawab.