Mineral Korundum, Permata Ruby, dan Safir

Dua kristal korundum dari India. Spesimen ini berwarna merah sehingga bisa disebut "ruby corundum." (Sumber gambar  geology.com)

APA ITU KORUNDUM?

Korundum adalah mineral pembentuk batuan yang ditemukan di batuan beku, metamorfik, dan sedimen. Mineral Ini memiliki rumus kimia Al₂O₃ dengan struktur kristal heksagonal.

Mineral ini dikenal secara luas karena kekerasannya yang ekstrim dan juga fakta bahwa ia kadang-kadang ditemukan sebagai kristal transparan yang indah dalam berbagai warna. Kekerasannya yang ekstrim menjadikan korundum sebagai bahan abrasif yang sangat baik, dan ketika kekerasan itu ditemukan dalam kristal yang indah, maka itu dapat dijadikan bahan yang sempurna sebagai batu permata.

Selain kekerasannya, korundum juga dikenal karena massa jenisnya yang tinggi (4,02 g/cm³). Hal ini tentu saja suatu keunikan karena korundum merupakan mineral transparan yang tersusun dari unsur massa atom rendah yakni aluminium dan oksigen.

Korundum alami dan sintetis telah digunakan dalam berbagai aplikasi industri karena ketangguhan, kekerasan, dan stabilitas kimia yang tinggi. Mereka digunakan untuk membuat bantalan industri, jendela anti gores untuk instrumen elektronik, wafer untuk papan sirkuit, dan banyak produk lainnya.

Ketiga spesimen dan foto oleh Arkenstone (Sumber foto  geology.com)

Foto tiga kristal korundum:

- Di sebelah kiri adalah korundum biasa dari Transvaal, Afrika Selatan, yang tingginya sekitar 6 cm.

- Di tengah adalah ruby corundum berkualitas permata dari Karnataka, India, yang tingginya sekitar 1,6 cm.

- Di kanan adalah korundum biru safir dari Sri Lanka yang tingginya sekitar dua sentimeter.

CORUNDUM, RUBIES, DAN SAPPHIRES

Sebagian besar orang telah akrab dengan korundum. Sangat sedikit orang yang tahu bahwa "ruby" dan "sapphire" tergolong korundum. 

Sebuah spesimen korundum berkualitas batu permata   dengan warna merah tua dikenal sebagai "ruby", sedangkan spesimen korundum berkualitas batu permata   dengan warna biru tua dikenal sebagai "safir (sapphire)". Korundum tak berwarna dikenal sebagai "safir putih." Korundum dengan warna yang lain  dikenal sebagai "sapphire mewah (fancy sapphire)".

KORUNDUM SINTETIS

Seperti batu permata lainnya, korundum juga dapat diproduksi di laboratorium. Sejarah pembuatan korundum oleh beberapa ahli dapat dijabarkan sebagai berikut.

* Pada tahun 1837, ahli metalurgi Antoine Marc Gaudin berhasil membuat rubi sintetis pertama dengan menggabungkan alumina pada suhu tinggi dengan sejumlah kecil kromium sebagai pigmen.

* Pada tahun 1847, Ebelmen membuat safir sintetis putih dengan menggabungkan alumina dalam asam borat.

* Pada tahun 1877, Frenic dan Freil membuat kristal korundum yang bisa memotong batu-batu kecil.

* Edmond Frémy dan Auguste Victor Louis Verneuil memproduksi ruby ​sintetis dengan cara menggabungkan BaF₂ dan Al₂O₃ dengan sedikit kromium pada suhu di atas 2.000 °C (3,632 °F).

* Pada tahun 1903, Verneuil mengumumkan ia dapat menghasilkan rubi sintetis pada skala komersial menggunakan proses 'fusi api' atau 'fusi nyala' atau flame fusion. Proses fusi nyala atau yang saat ini disebut sebagai proses Verneuil masih digunakan sampai sekarang sebagai proses yang murah untuk membuat korundum sintetis, atau batu rubi dan safir sintetis.

Proses Verneuil memungkinkan produksi kristal rubi dan safir tunggal tanpa cacat dengan ukuran yang jauh lebih besar daripada yang biasanya ditemukan di alam.

Karena kesederhanaan metode yang terlibat dalam sintesis korundum, sejumlah besar kristal mineral ini telah tersedia di pasaran. Hal ini menyebabkan penurunan harga yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Selain sebagai hiasan, korundum sintetis juga digunakan untuk memproduksi komponen mekanis (tabung, batang, bantalan, dan bagian mesin lainnya), optik anti gores, kristal jam anti gores, jendela instrumen untuk satelit dan pesawat ruang angkasa (karena transparansi dalam ultraviolet ke rentang inframerah), dan komponen laser.

SIFAT DARI KORUNDUM

Pada zaman dulu, sebagian besar permata korundum diproduksi di Asia dan Australia. Namun pada tahun 1990-an, banyak penemuan permata korundum di benua Afrika.

Korundum merupakan material yang sangat keras dan sulit. Merupakan mineral ketiga yang paling sulit, setelah intan dan moissanite.

Kekerasannya, gravity spesifik yang tinggi (high specific gravity), kristal heksagonal dan belahan (parting) merupakan sifat diagnostik yang sangat baik yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi korundum.

KEKERASAN DAN PENGGUNAAN SEBAGAI ABRASIVE

Kekerasan ekstrim dari korundum membuatnya sangat berguna sebagai penggosok. Korundum murni memiliki kekerasan 9 skala Mohs sehingga dapat menggores hampir setiap mineral lainnya.

Serbuk korundum yang telah diproses untuk menghilangkan kotoran dan kemudian disaring untuk menghasilkan butiran dan bubuk berukuran seragam, digunakan untuk media gerinda, penggosokan senyawa (polishing compounds), kertas pasir, roda gerinda, dan aplikasi pemotongan lainnya.

Beberapa ampelas adalah campuran korundum dan zat lainnya dengan kekerasan rata-rata 8 skala Mohs.

KORUNDUM SEBAGAI GEMSTONE

Di pasar batu permata dan perhiasan, hampir semua perhatian diberikan kepada sekelompok kecil permata yang dikenal sebagai "empat besar" yakni intan, rubi, safir, dan zamrud. Dua dari kelompok ini, rubi dan safir, termasuk permata korundum.

Permata paling populer ini sangat dicari dan telah ditambang di berbagai belahan dunia selama ribuan tahun.

Saat ini, jutaan rubi dan safir diperlukan setiap tahun untuk memenuhi permintaan pasar perhiasan - mulai dari batu komersial murah hingga spesimen spektakuler yang digunakan dalam perancang dan perhiasan adat.

Saat ini permintaan pasar melebihi kemampuan pasokan tambang. Akibatnya, dari tahun ke tahun, harga batuan korundum alami (yang bagus) semakin meningkat.

PERMATA DAN KRISTAL DALAM JAM TANGAN

Pada pertengahan 1800-an, pembuat jam di Swiss membutuhkan bantalan kecil yang kuat dan tahan terhadap abrasi. Pembuat jam tersebut lalu Mereka mengebor korundum kecil untuk digunakan sebagai bantalan. Hasilnya lumayan memuaskan. Jam bisa berjalan mulus dan tahan lama. 

Korundum jauh lebih keras daripada logam yang digunakan untuk membuat bagian yang bergerak dari jam tangan. Oleh sebab itu, mampu bertahan dari abrasi tanpa gagal. 

Jam tangan Swiss dengan "gerakan permata" menjadi terkenal di seluruh dunia karena keandalan dan umurnya yang panjang.

Pada awal 1900-an, bantalan korundum sintetis mulai digunakan, menggantikan bantalan korundum alami di sebagian besar jam tangan Swiss. 

Korundum sintetis lebih seragam daripada korundum alami serta lebih murah dan lebih mudah diperoleh. 

Penggunaan bantalan permata ini menciptakan reputasi positif untuk jam tangan Swiss yang berlanjut hingga hari ini - bahkan saat jam tangan mekanik diganti oleh jam tangan digital.

Safir sintetis tidak berwarna juga digunakan dalam jam tangan. Daya tahannya, kilau vitreous, dan ketahanan tergores membuatnya menjadi penutup transparan yang sempurna untuk jam mekanik atau digital. Safir sintetis telah digunakan untuk tujuan ini selama hampir 100 tahun.

REFERENCE

- Hobart M. King, Ph.D. Corundum: Corundum has historically been used as an abrasive, but it is most famous as the mineral of ruby and sapphire. (geology.com/minerals/corundum.shtml) diakses pada Sabtu, 07 Juli 2018.

- Hobart M. King, Ph.D. Ruby and Sapphire: Red corundums are rubies. Blue corundums are sapphires. Trace elements produce their colors. (geology.com/gemstones/ruby-and-sapphire/) diakses pada Sabtu, 07 Juli 2018.

- Wikipedia. Corundum. (en.m.wikipedia.org/wiki/Corundum) diakses pada Sabtu, 07 Juli 2018.