Intan dan Grafit: Bagaikan ‘Beauty and the Beast’

Tahukah kamu, ternyata intan dan grafit (arang) memiliki hubungan yang erat?

Intan yang merupakan salah satu jenis batu mulia dengan harga yang fantastis memiliki bahan penyusun yang sama dengan grafit, yaitu berupa atom karbon (C). Hanya saja, terdapat perbedaan struktur yang menyusunnya. 

Perbedaan Struktur Intan dengan Grafit

Sumber gambar: Diepizza @ Wikipedia

Seperti yang telah disinggung sebelumnya, Intan dengan grafit memiliki perbedaan struktur. Pada intan, atom karbon mengikat 4 atom karbon lainnya sehingga membentuk 4 buah ikatan kovalen tunggal atau struktur tetrahedral. [1] Struktur inilah yang menyebabkan intan bersifat sangat kuat serta memiliki titik lebur 3550^o Celcius. Struktur karbon pada intan tersusun rapat dengan ikatan yang sangat kuat. [2]

Berbeda dengan intan, struktur karbon pada arang tidak rapat serta ikatannya yang lemah. Masing-masing atom C yang terdapat pada grafit berikatan dengan 3 atom C lainnya sehingga membentuk lapisan heksagonal atau struktur berbentuk datar yang terbentuk dari struktur berbentuk segienam. Elektron keempat yang dimiliki oleh atom karbon akan dilepaskan keluar atom sehingga bergerak bebas ke seluruh bagian lapisan grafit. Walaupun sudah dilepaskan dan bergerak bebas, tidak ada kontak secara langsung antara elektron yang telah dilepaskan pada lapisan grafit yang satu dengan yang lain. [1]

Bagaimana Proses Pembentukannya?

Perbedaan struktur yang dimiliki oleh masing-masing tentunya dipengaruhi oleh proses pembentukannya. Grafit terbentuk dari pelapukan sisa-sisa kehidupan atau disebut juga dengan proses metamorfogenik. Tumbuhan yang mati akan menjadi endapan atau gambut. Seiring bertambahnya waktu, kedalaman lapisan bumi, serta meningkatnya tekanan maupun suhu, gambut akan bertransformasi menjadi batuan sedimen organik berupa lignite (batubara coklat) hingga membentuk coal (batubara hitam). Pada kedalaman 7 hingga 8 km dari permukaan bumi saat suhu mencapai 200o – 500o C serta tekanan sekitar 0,4-0,5 Gpa (3947.69-4934.61 atm) , batubara hitam akan diubah menjadi grafit. [3]

Bagaimana dengan pembentukan intan? Berbeda dengan grafit, jika grafit terbentuk pada kedalaman yang relatif dangkal, intan terbentuk jauh dari permukaan bumi yaitu sekitar 100-200 km yang bertepatan pada mantel bumi dengan suhu 900o – 1300o C yang bertekanan 45 – 60 kilobar (44411.5 – 59215.4 atm). Intan bisa terbawa ke permukaan bumi dengan adanya erupsi magma yang sangat kuat sehingga membentuk pipa vulkanik yang menjadi lokasi sumber intan pertama. [4]

Sifat Fisik Grafit dan Intan

Grafit merupakan padatan lunak dan lembek berwarna hitam keperak-perakan. Mineral yang umumnya digunakan sebagai isian pensil ini juga tidak larut dalam air serta pelarut organik lainnya. Selain itu, grafit mampu menghantarkan listrik yang diakibatkan oleh 1 elektron yang dilepaskan dan bergerak bebas ke seluruh lapisan grafit. [4]

Berbeda dengan grafit, intan yang telah melewati tingginya temperatur serta lingkungan pembentukan yang tak jauh dari aktivitas gunung berapi membentuk material yang super keras. Selain itu, intan tidak mampu menghantarkan listrik akibat ikatan elektron yang sangat kuat tanpa adanya elektron yang bergerak bebas. [5]

Filosofi Grafit dan Intan

Dari pelajaran ini tidak ada salahnya bagi kita untuk mengambil pelajaran. Kemewahan intan dengan segala keindahan dan kilauannya tidak serta merta muncul tanpa ada proses yang luar biasa. Intan mampu bertahan dengan tingginya beban yang diterima serta temperatur di bawah sana. Inilah yang menyebabkan intan sulit ditemukan, karena tidak semua material mampu berubah menjadi intan. 

Sama halnya dengan manusia. Segala tekanan dan cobaan yang sedang kita alami sejatinya sedang membentuk kita untuk menjadi pribadi yang langka dan berharga layaknya intan. Tinggal bagaimana kita sebagai manusia mampu menyikapi apapun yang sedang kita hadapi. 

Referensi

1. LibreText. 2019. “14.4A: Graphite and Diamond – Structure and Properties”. [Online] Available: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Map%3A_Inorganic_Chemistry_(Housecroft)/14%3A_The_Group_14_Elements/14.04%3A_Allotropes_of_Carbon/14.4A%3A_Graphite_and_Diamond_-_Structure_and_Properties
2. J. Chem. 1984. “Diamond: Some interesting physical properties”. [Online] Available: https://doi.org/10.1021/ed061p401 
3. Litherland, Neal. 2017. “Where Does Graphite Come From?”. [Online] Available: https://classroom.synonym.com/where-does-graphite-come-from-12078767.html
4. Nature Berkeley Edu. “Diamonds and Diamond Simulants”. [Online] Available: https://nature.berkeley.edu/
5. Badan Geologi. “Mengenal Grafit Mineral Unik Yang Memiliki Banyak Kegunaan”. [Online] Available: http://psdg.bgl.esdm.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=1227&Itemid=610