PARAMETER PENGUJIAN BATU MULIA

1.  KEKERASAN

Seperti diketahui, bahwa setiap jenis mineral atau batumulia mempunyai kekerasan tertentu. Derajat kekerasan ini dinyatakan dalam skala Mohs yang bersifat relatif dan skala Knop yang bersifat absolut. Cara menguji kekerasan batumulia yang lebih sederhana dan lebih mudah adalah menggunakan skala Mohs dan mineral standar kekerasan yang digunakan sebagai berikut:

Talk Gipsum Kalsit Fluorit Apatit

: 1 : 2 : 3 : 4 : 5

Ortoklas Kuarsa Topas Kurondum Intan

: 6 : 7 : 8 : 9 : 10

Kesulitan yang dhadapi dalam menguji kekerasan batumulia, bahwa kenyataanya sebuah batumulia yang sama mempunyai kekerasan benda tergantung cara dan arah menggoresnya. Hal ini akan lebih sulit lagi bila bentuk dan arah sumbu kristal batumulia bersangkutan (terutama sumbu c) tidak dapat diketahui atau ditentukan dengan jelas. Bidang yang tegak lurus sumbu c (sejajar sumbu a dan b) mempunyai derajat kekerasan lebih tinggi daripada bidang yang tegak lurus sumbu a atau b (sejajar sumbu c). misalnya mineral kianit mempunyai derajat kekerasan 4-4,5 menurut arah tegak lurus sumbu a atau b (sejajar sumbu c) dan kekerasan 6-7 menurut arah tegak lurus sumbu c (sejajar sumbu a dan b). Menguji kekerasan batumulia hanya dapat dilakukan pada batumulia yang belum dibentuk atau diasah menjadi permata, karena batumulia yang sudah dibentuk akan menyebabkan cacat tergores.

Apabila sulit mendapatkan mineral standar kekerasan dan dalam keadaan mendesak, biasanya cukup menggunakan kristal kuarsa (kekerasan 7), kaca jendela (kekerasan 6), jarum baja (kekerasan 5), jarum tembaga (kekerasan 3-3,5) dan kuku jari (kekerasan 2-2,5). Prinsip pengujian kekerasan batumulia dengan cara ini bahwa batumulia lebih lunak akan tergores oleh mineral standar sedang yang lebih keras tidak akan tergores, misalnya batumulia atau permata batu-bulan (moonstone) akan tergores oleh kristal kuarsa. Sedang nilam (sapphire) tidak akan tergores. Dengan mengetahui kekerasan batumulia maka untuk memotong dan mengasahnya dapat ditentukan jenis gergaji dan bubuk pemoles yang akan digunakan.

2.  WARNA

Seperti halnya kekerasan, maka tiap jenis batumulia juga mempunyai warna tersendiri, baik yang disebabkan oleh unsur ion atau penyusun dan pengotor maupun oleh perubahan arah sinar dan jenis cahaya yang diterimanya.

Dalam mineralogy dikenal adanya dua jenis mineral berdasarkan warna yang dimiliki, yaitu mineral idiokromatik dan mineral alokromatik. Demikian juga halnya dengan batumulia, karena pada dasarnya batumulia adalah sebuah mineral atau sekumpulan mineral. Mineral atau batumulia idiokromatik adalah batumulia yang memiliki warna yang berasal dari warna unsur penyusun atau pembentuknya. Misalnya malakhit selalu berwarna hijau, belerang selalu berwarna kuning, grafit selalu berwarna hitam dan sebagainya. Warna tersebut asli dan tidak dapat berubah.

Mineral atau batumulia alokromatik adalah mineral atau batumulia yang memiliki warna dari unsur pengotor, sedang batumulia yang bersangkutan tidak berwarna atau bening. Contohnya kristal kuarsa dapat berwarna ungu (kecubung), kuning (sitrin), merah (sard), coklat (karnelian) dan sebagainya serta warna-warna tadi disebabkan ion pengotor dalam kristal kuarsa tersebut.

Beberapa unsur atau ion pengotor yang dapat memberikan atau menimbulkan warna dalam batumulia, antara lain :

Ø Ion besi (Fe); dapat menimbulkan warna bermacam-macam, misalnya warna coklat, ungu, hijau, merah dan kuning pada garnet, biru pada nilam, ungu pada kecubung (amethyst) dan kuning pada sitrin.

Ø Ion kromium (Cr); menyebabkan warna merah pada mirah delima (ruby) atau hijau pada jamrud (emerald).

Ø Ion mangan (Mn); menyebabkan warna merah muda sampai merah tua, misalnya pada rodokrosit, rodonit dan garnet.

Ø Ion tembaga (Cu); menyebabkan warna biru dan hijau, misalnya pada pirus, malakhit, azurit dan lain-lain.

Ø Ion nikel (Ni); menyebabkan warna hijau pada krisopras.

Ø Ion vanadium (V); menyebabkan warna hijau, misalnya pada jamrud (emerald).

Disamping kedua jenis batumulia tersebut terdapat juga batumulia pleokronik, yaitu batumulia yang mengalami perubahan warna yang disebabkan perubahan panjang gelombang cahaya serta perbedaan arah penyinaran. Contoh pertama adalah batumulia aleksandrit yang berwarna hijau oleh sinar matahari dan warna ungu oleh cahaya lampu. Sedang contoh kedua adalah mineral kordierit bila diputar warnanya akan berubah dari biru ke warna kuning atau sebaliknya.

Warna batumulia asli (alamiah) biasanya berbeda sifatnya dengan warna buatan, baik sintetis maupun imitasi. Kadang-kadang perbedaan warna ini dapat segera dikenal tanpa menggunakan peralatan khusus (laboratorium) misalnya :

Ø Warna batumulia sintetis dan imitasi umumnya lebih menyolok dan lebih merata,

Ø Warna imitasi biasanya tidak tahan lama dan akan berubah memucat karena pengaruh sinar matahari,

Ø Warna imitasi kebanyakan akan bereaksi atau luntur oleh suatu larutan asam,

Ø Warna imitasi dari larutan kimia untuk batumulia biasanya tidak merata, karena pada retakan, bidang belah atau pori-pori akan terjadi pengumpulan warna sehingga akan lebih tua.

Warna batumulia asli dapat diubah atau ditingkatkan dengan berbagai cara, antara lain :

Ø Pewarnaan; dengan jalan merendam dalam larutan warna atau memanaskan pada temperatur tertentu, misalnya akik dipanaskan dalam larutan gula atau madu agar menjai hitam, amethyst dipanaskan pada batas temperatur tertentu (500 ^oC) agar menjadi kuning teh dan lain-lain

Ø irradiasi; dengan partikel-partikel sub-atom, misalnya pewarnaan intan dengan garam radium akan menghasilkan warna hijau

Ø radiasi; dengan tujuan mengubah kedudukan ion pengotor, misalnya intan kuning atau coklat menjadi hijau atau biru dan apabila diteruskan akan berubah menjadi kuning emas; sedang kristal kuarsa bening akan berubah menjadi kuning emas atau coklat teh dan sebagainya.

3.  BERAT JENIS

Berat jenis juga dapat digunakan untuk menentukan jenis batumulia dan dapat dilakukan dengan menimbang dan mengukur volumenya atau dengan menggunakan cairan yang telah diketahui berat jenisnya, misalnya bromoform, klerici, metilen jodida dan sebagainya. Meskipun satu jenis batumulia sering mempunyai lebih dari satu berat jenis, namun pada umumnya tiap jenis batumulia mempunyai harga berat jenis tertentu. Tentu saja pengujian ini hanya dilakukan pada batumulia yang belum diikat. Menghitung berat jenis dengan penimbangan termasuk cara yang paling mudah dan murah, yaitu dengan cara menimbang di adara dan di dalam air. Air yang digunakan adalah air suling (distilled water) pada suhu 4 ^oC dan rumus  yang digunakan untuk menghitung berat jenis ini adalah,

BERAT JENIS = BERAT DI UDARA : (BERAT DI UDARA – BERAT DI DALAM AIR)

Cara tersebut harus dilakukan dengan sangat cermat, sehingga sering berlangsung sangat lamban.Cara lain ialah dengan menggunakan cairan yang sudah dikehatui berat jeniasnya, namun harus diusahakan cairan yang tidak merusak atau mempengaruhi sifat fisik dan kimia batumulia yang diuji. Beberapa jenis cairan yang biasa digunakan dalam menentukan berat jenis batumulia, antara lain,

Ø Larutan klerici; berat jenis 4,15 dan dibuat dari campuran thallium format dengan thallium malonat dalam jumlah sama,

Ø Larutan metilen jodida atau diodometan; berat jenis 3,30

Ø Larutan bromoform; berat jenis 2,80

Dari larutan tersebut dapat dibuat larutan dengan berat jenis tertentu sesuai dengan keinginan, sehingga akan diperoleh larutan dengan berat jenis sama dengan berat jenis batumulia yang diuji. Hal ini dapat dilakukan dengan mencampurkan larutan-larutan tersebut dengan air suling atau aseton. Bila batumulia yang diuji melayang berarti berat jenisnya sama dengan larutan, namun bila mengambang berat jenisnya lebih kecil dan bila tenggelam berat jenisnya lebih besar.

Dibawah ini adalah beberapa contoh pengujian berat jenis batu mulia dengan menggunakan cairan.

CAIRAN YANG DIGUNAKAN	HASIL PENGUJIAN
Larutan bromoform + alkohol (berat jenis 2,65)	Kuarsa akan mengambang, sedang beril dan emerald akan tenggelam
Larutan klerici + air (H2O) (berat jenis 3,60)	Kuarsa, beril, emerald, topas, turmalin dan intan akan mengambang, sedang sirkon, rubi dan safir akan tenggelam
Larutan metilen jodida (berat jenis 3,30)	Kuarsa, beril, emerald dan turmalin akan mengambang, sedang topas dan intan akan tenggelam
Larutan bromoform + toluol (berat jenis 2,90)	Kuarsa, beril dan emerald akan mengambang, sedang turmalin akan tenggelam

Berat jenis batumulia dipengaruhi oleh pengotor (impurities) yang terkandung di dalamnya, misalnya ion pengotor, mineral inklusi, gelembung udara, cairan dan sebagainya. Hal inilah yang menyebabkan satu jenis batumulia kadang-kadang mempunyai berat jenis yang berbeda.

4.  PENGOTORAN

Pengotoran di dalam batumulia sering disebut sebagai jejak atau sidik jari (finger print) suatu batumulia. Batumulia tertentu mempunyai ciri pengotoran tertentu pula sebagaimana setiap orang mempunyai sidik jari berbeda. Jejak atau sidik jari batumulia akan tetap sama, sekalipun batumulia tersebut sudah dibelah dan diasah atau dibentuk kembali. Jejak atau sidik jari (pengotoran) batu mulia ini beraneka ragam, misalnya :

Ø Tiap batumulia mempunyai pertumbuhan kristal tertentu, sehingga bentuk kristal ini dapat dijadikan sarana menentukan jenisnya.

Ø Gelembung yang terdapat dalam batumulia mempunyai bentuk, arah dan isi tertentu. Misalnya bentuk dapat oval, bulat elip atau lensa, dan arah mungkin sejajar atau tegak lurus salah satu sumbu, sedang isi dapat berupa gas, cairan, mineral atau ketiga-tiganya.

Ø Jenis mineral yang mengisi rongga batumulia mempunyai ciri tertentu, dan umumnya terbentuk persamaan atau setelah batumulia bersangkutan terbentuk. Misalnya kalsit dalam batumulia mirah delima terutama yang berasal dari Mogok (Birma), diopsit krom dalam intan, pirit dalam jamrud, felspar dalam nilam dan sebagainya

Ø Mineral pengotor (inklusi) umumnya mempunyai bentuk dan arah tertentu yang sering tidak teratur. Misalnya aktinolit atau rulit dalam kuarsa, garnet atau jamrud, apatit dalam garnet, spinel, jamrud, atau nilam, epidot dalam kuarsa dan sebagainya.

Ø Kadang-kadang pengotor dalam batumulia memberikan pemusatan warna dengan arah tertentu, sehingga menimbulkan katoyansi. Misalnya pada batumulia mata kucing, mata elang, mata harimau, nilam bintang, biduri bulan dan sebagainya.

Ø Retakan batumulia yang terbentuk kemudian kadang-kadang juga diisi oleh berbagai jenis mineral yang tumbuh didalamnya.

Kebanyakan batu permata yang bermutu dan bernilai tinggi mempunyai pengotoran yang tidak terlihat oleh mata bugil bahkan dengan menggunakan kaca pembesar 10x sekalipun. Setiap batumulia pasti memiliki pengotor meskipun kecil dan tidak nampak oleh mata bugil bahkan sedemikian kecilnya, sehingga seorang ahli harus menggunakan peralatan laboratorium yang canggih untuk mengujinya.

5.  KILAP

Kilap (luster) ini sangat baik untuk menguji batumulia yang belum diasah dan dalam keadaan basah, sehingga tak jarang seorang ahli menjilatnya. Menjilat batumulia sebenarnya mengundang resiko, karena ada batumulia yang diduga beracun, misalnya yang mengandung tembaga dan arsen seperti realgar, azurit dan lain-lain.

Batumulia memiliki berbagai kilap, tapi yang paling umum dikenal dalam dunia perdagangan antara lain kilap logam (galena, pirit, hematit), kilap mutiara (batubulan, amazonit, mutiara), kilap adamantin (intan, sirkon), kilap sutra (mata harimau, mata kucing), kilap vitreus (kuarsa),kilap gelas dan kilap lemak. Umunya derajat kilap suatu batumulia dinyatakan dalam angka 0-6, namun juga ada yang tidak dinyatakan dengan angka. Alat yang digunakan untuk mengukur suatu kilap batumulia disebut lustermeter.

Meskipun tiap batumulia mempunyai derajat kilap tertentu, namun juga dapat dipengaruhi oleh unsur lain, misalnya jenis pengotor, cara mengasah dan memoles. Indek kilap ini dapat digunakan untuk menguji batumulia, misalnya indek beberapa jenis batumulia asli dan sintetis di bawah ini.

JENIS BATU MULIA	DERAJAT KILAP
Silikon karbit Rutil Anatas Intan Stibiotantalit Strontium titanat Sfalerit Sirkon oksida GGG Kasiterit Garnet sintetis Spinel sintetis Kuarsa Andradit YAG	5 4,5 - 5 4,5 – 7 4 3,4 3 2,9 2,2 2 1,9 – 2,3 1,0 – 2,3 0,73 0,55 1,3 1,0

INDEKS BIAS

Secara sepintas suatu batumulia nampak sama persis dengan batumulia lain, namun indek biasnya pasti berlainan, karena tiap jenis batumulia mempunyai nilai indek bias tertentu. Nilai indek bias ini sering juga dipengaruhi oleh ion pengotor. Ada dua cara menentukan indek bias batumulia, yaitu dengan menggunakan cairan yang diketahui nilai indek biasnya dan menggunakan alat refraktometer.

Menentukan indek bias dengan menggunakan cairan sering kurang teliti dan hanya dapat digunakan untuk menentukan indek bias mineral tunggal. Cairan yang digunakan untuk keperluan ini, misalnya bromoform, metilen jodida dan lain-lain. Batumulia yang mempunyai indek bias sama atau lebih kecil dari larutan tidak akan nampak, sebaliknya bila indek bias batumulia lebih besar akan nampak dalam cairan tersebut. Cara ini hanya digunakan untuk menentukan indek bias batumulia berukuran besar, khususnya batu permata dan permata.

Cara lain ialah dengan menggunakan cairan yang sudah diketahui harga indek biasnya dan mikroskop, terutama bila batumulia tersebut berupa butiran kecil, dengan melihat arah gerak lingkaran kuning yang mengelilingi butiran yang disebut Cincin Becke. Bila cincin itu bergerak ke dalam, maka indek bias batumulia lebih kecil dari larutan. Sebaliknya bila bergerak ke luar maka indek bias batumulia lebih besar. Mengukur indek bias juga dapat dilakukan dengan jalan mengukur ketebalan, khususnya bila batumulia tersebut berbentuk lempengan. Harga indek bias adalah perbandingan tebal sebenarnya dengan tebal semu yang dapat diukur dengan binokuler atau mikroskop petrografi di mana tebal semu adalah jarak titik fokus antara bidang bawah dengan bidang atas.

Indek bias batu permata berbeda, ada yang mempunyai indek bias tunggal namun ada pula yang ganda. Batumulia yang mempunyai sistem kristal kubus dan amorf (tidak berkristal) biasanya hanya mempunyai indek bias tunggal, sedang yang bersistem kristal tetragonal, heksagonal dan trigonal mempunyai sebuah indek bias tetap dan sebuah indek bias ekstra. Indek bias ekstra ini kadang-kadang nampak atau kurang jelas. Di lain pihak batumulia dengan sistem kristal ortorombik, monoklin dan triklin mempunyai indek bias ganda, di mana jarak antara kedua indek bias tersebut disebut disperse atau birefringe. Kita sering menjumpai batumulia yang tidak memperlihatkan adanya indek bias, hal ini disebabkan batumulia tersebut tidak tembus cahaya. Untuk mendapatkan harga indek biasnya digunakan sinar berwarna kuning yang berasal dari lampu natrium (sodium lamp).

1.  PLEOKROISMA DAN SIFAT OPTIK LAINNYA

Batumulia pleokroistik akan memperlihatkan warna bermacam-macam dan untuk menguji pleokroisma ini digunakan alat yang disebut dikroskop. Dengan alat ini dapat diuji bahwa nilam akan memperlihatkan warna biru muda sampai biru tua, sedang mirah delima akan memperlihatkan warna merah jambu sangat muda atau oranye. Warna-warna tersebut akan tetap meskipun dilihat dari berbagai arah dan warna ini sangat berbeda dari batumulia sintetis dan imitasinya. Batumulia juga memiliki ciri warna yang disebut spektrum, yaitu pita hitam pada warna tertentu dan alat yang digunakan untuk mengujinya disebut spectrometer. Beberapa batumulia (asli) menunjukkan spektrum (batumulia sintetis tidak ada) seperti di bawah ini:

Ø Merah delima mempunyai dua pita hitam pada warna biru dan tiga pita hitam pada warna merah

Ø Spinel merah atau Rubi balas mempunyai tiga pita hitam pada warna merah, pita kesatu dan ke dua saling berdekatan dan pada warna biru tidak ada pita

Ø Intan mempunyai satu pita hitam pada warna hijau

Ø Jamrud mempunyai tiga pita hitam pada warna merah, dan sebuah di antaranya sangat tebal

Ø Aleksandrit mempunyai empat pita hitam pada warna merah, dimana pita kesatu dan kedua saling berdekatan

Ø Akik merah mempunyai satu pita hitam pada warna merah, satu pita hitam pada warna kuning, dua pita hitam pada warna biru dan satu pita hitam pada warna hijau

Ø Nilam mempunyai tiga pita hitam pada warna biru

Ø Biduri Kenanga mempunyai satu pita hitam pada warna biru

Ø Indikolit dan Jamrud Brasil mempunyai satu pita hitam tepat pada pertemuan warna biru dan hijau.

Pengujian batu mulia dapat pula dilakukan dengan menggunakan lampu ultra-violet khususnya untuk mengetahui yang asli dan sintetis. Batumulia asli memperlihatkan fluorensi yang sangat kuat, sedang batumulia sintetis kelihatan bening. Di samping itu, untuk menguji batumulia dapat pula digunakan sinar tembus (X-Ray). Sudah barang tentu pengujian ini hanya untuk batumulia yang berharga seperti nilam, jamrud, mirah delima, intan dan sebagainya. Dengan sinar tembus ini batumulia asli akan menghasilkan gambar yang tembus cahaya, sedang batumulia sintetis akan memperlihatkan baying-bayang.

2.  SISTEM KRISTAL

Hampir semua batumulia yang berharga mempunyai sistem kristal yang terbentuk waktu pertumbuhannya. Bentuk atau sistem kristal dibagi menjadi enam, sebagai berikut :

Ø Kubus, yaitu sistem kristal yang mempunyai tiga sumbu sama panjang dan saling tegak lurus, misalnya Intan,

Ø Tetragonal, yaitu sistem kristal yang mempunyai tiga sumbu saling tegak lurus dan satu sumbu lebih pendek dari dua sumbu yang lain, misalnya Zirkon,

Ø Heksagonal, yaitu sistem kristal yang mempunyai tiga sumbu mendatar saling membentuk sudut 60^o dan satu sumbu tegak yang membentuk sudut 90^o  terhadap sumbu mendatar

Ø Ortorombik, yaitu sistem kristal yang mempunyai tiga sumbu yang tidak sama panjang, misalnya peridot

Ø Monoklin, yaitu sistem kristal yang mempunyai tiga sumbu tidak sama panjang dan dua diantaranya tegak lurus sedang satu lagi menyimpang, misalnya krokidolit (akik Condromowo, akik Sardulo dan akik Garuda)

Ø Triklin, yaitu sistem kristal yang mempunyai tiga sumbu yang tidak sama panjang dan saling membentuk sudut lebih besar atau lebih kecil dari 90^o   misalnya pirus.

Batumulia yang berkomposisi kimia sama namun mempunyai sistem kristal berbeda disebut polimorf, misalnya intan (unsur C) berkristal kubus, sedangkan grafit (unsur C) bersistem heksagonal. Disamping itu ada juga batumulia yang tidak mempunyai sistem kristal dan disebut amorf, misalnya agat, opal, dan obsidian, atau sistem kristalnya disebut mikrokristalin atau kriptokristalin, misalnya kalsedon. Sistem kristal batumulia sangat penting, baik bagi para ahli untuk menentukan atau menguji jenisnya maupun bagi pengrajin (lapidarist). Sifat-sifat lain yang juga sangat penting dalam menguji batumulia adalah bidang belah (cleavage), bidang kembar (twinning), guratan (striation), retakan, sifat magnit, sifat tembus cahaya dan lain-lain.

3.  PENGUJIAN CARA LAIN

Untuk menguji batumulia dengan tepat yang akan dituangkan dalam sertifikat hasil pengujian memerlukan peralatan yang cukup mahal, karena sebagian adalah peralatan laboratorium yang canggih. Bagi beberapa orang ahli untuk sekedar mengetahui dan menguji batumulia yang tidak perlu dituangkan dalam sertifikat, menempuh cara masing-masing berdasarkan pengalaman dengan memanfaatkan kepekaan pancainderanya, misalnya dengan meraba, menjilat, menjatuhkan di atas telapak tangan dan sebagainya. Tentu saja pengujian dengan kepekaan pancaindera sering salah, namun umumnya bagi orang yang sudah pengalaman hasilnya 95% benar. Untuk menguji dengan kepekaan pancaindera ini harus membebaskan diri dari pengaruh benda-benda asing, misalnya tangan harus bebas dari keringat, lemak dan pikiran harus terpusatkan. Ada dua kelompok batumulia yang dapat dibedakan denga cara meraba, yaitu :

Ø Kelompok batumulia yang terasa licin (slippery), misalnya almandin, krisoberil, korundum, peridot, pirop, rodolit, spinel, rutil sintetis, korundum sintetis, topas, turmalin dan sirkon.

Ø Kelompok batumulia yang terasa likat (sticky), misalnya amber, andradit, kalsedon, beril, intan, kaca, hematit, jade, labradorit, lapis lazuli, opal, plastik, kuarsa, spondumen, jamrud sinteti, pirus, sirkon yang dipanas-kan, mikrolin dan ortoklas.

Dari kedua kelompok tersebut kemudian dapat dibedakan berdasarkan derajat kelicinan dan derajat kelikatannya.

Batumulia mempunyai berat jenis yang berbeda-beda, sehingga jatuhnyapun berbeda-beda pula. Sifat ini dimanfaatkan oleh sementara ahli yang peka dengan menjatuhkan batumulia yang diuji diatas telapak tangannya, misalnya sirkon kubus (American diamond) jatuhnya terasa lebih keras daripada intan. Ada juga beberapa batumulia yang melekat atau menimbulkan rasa tertentu bila dijilat. Misalnya kalsedon, opal dan opal sintetis, dimana opal sintetis mempunyai derajat lekat yang lebih besar karena mempunyai struktur yang lebih sarang (porous). Sirkon kubus mudah dikenal karena lebih gemerlapan dari intan dan bila dilihat dari fasit mahkotanya akan nampak lingkaran yang lebih tembus cahaya, sedang bila dilihat dari fasit paviliun memperlihatkan disperse yang lebih kuat daripada intan. Banyak cara sederhana yang dapat digunakan untuk menguji keaslian sebuah batu permata, yang tentunya dengan syarat pemusatan pikiran, bebas dari pengaruh benda-benda lain, kepekaan dan pengalaman.