Mengapa Batu Akik Dapat Memiliki Beranekaragam Warna?

Print Friendly, PDF & Email

Ketika demam batu akik (gemstone) melanda indonesia di tahun 2015, banyak orang mencari bebatuan berwarna yang kemungkinan bisa dijual atau mereka pakai sendiri untuk dijadikan kalung atau cincin. Namun, apakah anda pernah bertanya-tanya dan penasaran apa yang menyebabkan batu akik tersebut berwarna? Mengapa ada batu yang berwarna merah ketika siang hari lalu berubah berwarna hijau di malam hari? Ada penjelasan kimia dibaliknya yakni teori medan ligan.

blank
Gambar koleksi gemstone. Sumber : (2)

blank

Sebelum membahas teori medan ligan, anda harus mengenal apa itu logam transisi dan mengapa ia memberikan warna pada batu akik.  Logam transisi adalah unsur-unsur yang memiliki elektron terluar disub kulit d dan di  tabel periodik berada di golongan IIIB sampai IIB. Logam transisi inilah yang membuat banyak warna tercipta dari suatu padatan. Ia memiliki sifat dan karakteristik yang istimewa karena elektron terluar dari sub kulit d nya tak berpasangan.

blankGambar logam transisi. Sumber: (1)

Warna batu yang terlihat tergantung dari jenis logam transisi yang terdapat pada batu tersebut, ligan (atom atau molekul yang terikat dengan logam), dan panjang gelombang tampak yang diserap. Tiap warna yang ditampilkan dari batu memiliki panjang gelombang khas yang diserap oleh logam transisi tersebut, sebagai contoh suatu objek menyerap seluruh panjang gelombang tampak yang melewatinya, tapi tidak menyerap panjang gelombang dari warna merah 623nm. Maka objek tersebut akan memancarkan warna merah. Ketika padatan tersebut menyerap warna tertentu, cahaya yang direfleksikan atau ditransmisikan memiliki warna komplementer dari padatan tersebut (3). Jika yang diserap warna merah maka akan muncul warna hijau kebiruan (gree-blue).

blank
Gambar roda warna. Sumber : (3)

Logam transisi dapat menjadi bagian dari suatu mineral atau menjadi impurities (ketidakmurnian) dari bebatauan, bahkan sedikit saja jumlah logam transisi sudah dapat memantulkan warna. Dalam beberapa kasus tak hanya kehadiran logam transisi saja yang menyebabkan timbulnya warna, transfer elektron diantara ionik dalam batu akik juga dapat menyerap sinar tampak, pada batu safir misalnya warna yang dihasilkan berasal dari transfer muatan elektron antara ion dari atom Fe2+ dan Ti4+(4). Jika tidak ada ion pada lokasi yang sepesifik pada struktur atau kehadiran logam non transisi juga dapat mempengaruhi warna.

Orbital d

Tidak semua logam dapat menyerap cahaya tampak seperti logam transisi, contohnya logam golongan 1 (alkali) pada umumnya tak berwarna. Logam transisi dapat memantulkan warna cahaya karena orbital (ruang pada atom dimana kemungkinan besar elektron ditemukan) sub kulit d.

blankGambar Transisi elektron orbital d. Sumber : (3)

Ketika cahaya diserap oleh atom,molekul atau ion, energi dari foton menaikkan elektron dari satu level energi (ground state) ke level energi yang lain (excited state). Sebagai contoh ion kompleks dari logam transisi chrome [Cr(H2O)6]3+ ketika foton diserap oleh nya, menyebabkan elektron terksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi (excited state) lalu ketika elektron kembali ke tingkat energi awal (ground state) cahaya dipantulkan oleh molekul tersebut diterima oleh mata kita (3). instrumen yang digunakan untuk mengukur panjang gelombang dari suatu cahaya dan energi yang diserap oleh suatu senyawan disebut spektrofotometer.

Contoh Lain

Beberapa zat seperti Garam (NaCl), perbedaan energi pada orbital yang ditempati banyak elektron dan orbital yang kosong terlalu besar, jadi fruekuensi dari foton yang membawa energinya terletak pada panjang gelombang di luar sinar tampak (UV-Vis) oleh karena itu warna garam tersebut menjadi putih. Karena hubungan antara energi dan frekuensi cahaya, kita bisa melihat warna yang diserap oleh suatu zat kompleks dan itu semua tergantung pada ∆ (perubahan energi). Semakin besar ∆ smakin besar energi foton yang dimiliki.

Referensi

  1. Anne Helmenstine. Transition Metals Definition, List and Properties. https://​sciencenotes.org​/​transition-​metals/​.
  2. Collection of isolated gemstones by month vector image. https://​www.vectorstock.com​/​royalty-​free-​vector/​collection-​of-​isolated-​gemstones-​by-​month-​vector-​5195733.
  3. Jespersen, Neil D.Brady E,James, Hyslop,Alison. Chemistry: The Molecular Nature of Matter [Online] 2012.
  4. Compound Interest. What Causes the Colour of Gemstones? https://​www.compoundchem.com​/​2014/​06/​29/​what-​causes-​the-​colour-​of-​gemstones/​.

Setelah selesai membaca, yuk berikan artikel ini penilaian!

Klik berdasarkan jumlah bintang untuk menilai!

Rata-rata nilai 0 / 5. Banyaknya vote: 0

Belum ada yang menilai! Yuk jadi yang pertama kali menilai!

Baca juga:
Reza kurniawan
Artikel Berhubungan:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *