## ANALISIS STRUKTUR BIJIH MANGAN HASIL PROSES SINTER  YANG TERDAPAT DI NAGARI KIAWAI KECAMATAN GUNUNG TULEH KABUPATEN PASAMAN BARAT
Phobi Juwandari Putri 1) ,Ratnawulan 2) , dan Gusnedi 3)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
3) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang phobiputri@ymail.com

## ABSTRACT
The Research to analyze the  structure of  manganese ore sinter processes occurring in the area Kiawai Sub  Distric  of  Gunung  Tuleh  Regency  of  west  Pasaman.  In  this  research  use  XRF  and  XRD  characterization tool.  The  results  showed  a  transformation  in  the  structure.  Changes  in  the  structure  of  the  manganese  ore minerals may occur as a result of warming temperatures. Structural changes that occur are tetragonal  pyrolusite structure with a unit cell a = b 4.4000 Å and c = 2.8700 Å to the cubic bixbyite structure with a unit cell a = b = c = 9.4091 Å and then to the tetragonal hausmannite structure a = b = 5.7630 Å and c = 9.4560 Å. On the other hand also occur that the incorporation of bixbyite with a Rhodonite. Changes in the unit cell obtained by unit cell a  =  7.6140  b  =  11.8480  and  c  =  6.6990  the  new  braunite  structure  becomes  tetragonal  unit  cell  with    a  =  b  = 9.4200 and c = 18 670.
Keywords : Manganese ore, Sintering Temperature, Structure

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  dengan  sumber daya alam yang melimpah salah satunya adalah  bijih mangan.  Bijih  mangan  mengandung  senyawa  oksida yang bernilai tinggi dengan kadar  yang bervariasi di setiap  wilayah.  Sampel  bijih  mangan  yang  diperoleh dari  daerah  Australia  memiliki  kadar  70-81,9%  dan di  daerah  Norwegia  66% [11] .  Sementara  itu  di Indonesia kadar bijih mangan MnO 2 yang terdapat di Provinsi  Jawa  Barat  mengandung  kadar    rata-rata mangan  dari  Srati  (49,89%),  Bleber  (74,19  %)  dan Candirenggo  (56,82  %) [3] .  Di  Sumatera  Barat terdapat  beberapa  daerah  yang  memiliki  kadar  bijih mangan  yang  cukup  besar,salah  satunya  di  daerah Kabupaten Sijunjung dengan kadar 66,3% [15] . Sumatra  Barat  memiliki  komposisi  bijih mangan  dengan  kadar  yang  cukup  tinggi  mencapai 42,2% [14] .  Daerah  yang  berpotensi  memiliki  kadar bijih mangan tersebut yaitu daerah Kiawai Kecamatan  Gunung  Tuleh  Kabupaten  Pasaman Barat.Keberadaan  bijih  mangan  ini  hanya  di eksploitasi  dalam  keadaan  mentah  ( raw  material ) sehingga mempunyai nilai jual yang rendah.
Bijih  mangan  mengandung  senyawa  oksida yang  bernilai  ekonomis  dengan  kadar    yang bervariasi di setiap wilayah. Bijih mangan merupakan suatu senyawa oksida dimana didalamnya terdapat  jenis–jenis  mineral pyrolusite , manganite , bixbyite , psilomelane , hausmannite , rhodokrosite , rhodonite [13] .  Manfaat  mineral  bijih  mangan pyrolusite,  bixbyite,  hausmannite digunakan  untuk industri baterai [9] .
Bijih mangan merupakan salah satu unsur yang paling banyak terdapat di dalam kerak bumi [9] . Bijih mangan  berwarna  hitam  kelabu,  seperti  besi.  Hasil penyelidikan  menunjukkan  bahwa  warna  bijih mangan  yang bervariasi sesuai dengan jenis  masing- masing  mineralnya [9] .  Bijih  mangan  memiliki potensi  untuk  dikembangkan  sebagai  bahan  industri baterai seiring dengan kemajuan teknologi.
Perlu dilakukan penelitian struktur bijih mangan yang  dipreparasi  dari  daerah  Sumatra  Barat.  Salah satu  cara  mendapatkan  mangan  oksida  dengan melakukan proses pemanasan atau sintering. sintering dapat merubah struktur mineral [18] . Mineral yang sama di setiap kawasan  memiliki  struktur  yang berbeda.  Tatanan  geologi  dan  proses  mineralisasi disetiap  wilayah  menyebabkan  perbedaan  struktur mangan oksida yang terbentuk.
Sifat-sifat  fisis  material  padat  salah  satunya ditentukan  oleh  struktur  kristal  material  tersebut. Struktur  kristal  dapat  ditentukan  menggunakan metode  difraksi  sinar-x [11] .  Data  mentah  dari  hasil difraksi  di  analisis  dengan  software  sehingga didapatkan  struktur  senyawa  penyusun  sampel tersebut,  diantaranya  konstanta  kisinya  d hkl ,  sistem kristalnya  dan  bidang  kristal.  Semuanya  dapat mempengaruhi sifat bahan.
Sifat  bahan  akan  berubah  apabila  diberikan perlakuan seperti pemanasan pada sumber daya  bijih mangan  tersebut.  Peristiwa  ini  dapat  dijelaskan secara  fisika,  ketika  sampel  bijh  mangan  dipanaskan pada  temperatur  tertentu  maka  terjadi  perubahan struktur  mineral  pada  sampel  bijih  mangan  menjadi mineral  baru  yang  juga  bermanfaat  bagi  industri.
Perubahan  struktur  dari  mineral  bijih  mangan  dapat terjadi akibat temperatur sintering [12] . Mineral pyrolusite berstruktur  tetragonal dapat menjadi  mineral bixbyite berstruktur  kubik  pada temperatur  sintering  diatas  400 .  Mineral bixbyite dapat  menjadi  mineral hausmannite berstruktur tetragonal  pada  temperatur  sintering  400 [17] . Penelitian  lain  menemukan  mineral bixbyite berupa lapisan  tipis  mangan  oksida  terjadi  pada  temperatur sintering  400 o C [12] .  Selain  perbedaan  temperatur sintering  dalam  perubahan  struktur  juga  dipengaruhi oleh  kandungan  lain  yang  terdapat  pada  bijih mangan.  Seperti  mengandung  sejumlah  kecil  Si,  Al, Ca, P, K. Ba, Ag,  dan unsur lainnya [13] . Endapan  bijih  mangan  terbentuk  dengan berbagai  cara  yaitu  proses  hidrothermal  yang dijumpai  dalam  bentuk  sedimenter  ataupun  residu. Endapan  mangan  sedimenter  merupakan  endapan bijih mangan  yang banyak dijumpai dan  mempunyai nilai ekonomis. Salah satu jenis mangan oksida  yang sering  dijumpai  dalam  cebakan  bijih  yang  bernilai ekonomis yaitu pyrolusite, bixbyite, dan hausmannite.
Hasil  penyelidikan  menunjukkan  bahwa  warna bijih  mangan  yang  bervariasi  sesuai  dengan  jenis masing-masing mineralnya.
Gambar
1 memperlihatkan  kenampakan  warna  dari  mineral bijih mangan pyrolusite berupa warna hitam, kelabu, hitam kecoklatan.
.
Gambar 1. Kenampakan Bijih Mangan [9] .
Kenampakan  kilap  yaitu  seperti  kilap  kaca, kilap  logam  dapat  pula  suram  dan  gelap.  Pada  bijih mangan  terdapat  jenis  mangan  oksida  seperti pyrolusite,  bixbyite, psilomelane,  hausmannite, rhodokrosit  dan  rhodonite [13] .  Adapun  karakteristik komposisi  mineral  dan  komposisi  kimia  dari  bijih mangan tersebut sebagai berikut [13] . Pyrolusite berbentuk  kristal  tetragonal    jarang dijumpai  sebagai  kristal  yang  sempurna  di  alam. Senyawa  bijih  mangan  ini  dijumpai  dalam  bentuk serat-serat, gumpalan-gumpalan, atau adonan menyerupai lumpur. Sifat umum dari pyrolusite yaitu sistem kristal tetragonal dengan dimensi sel  a = 4,39 Å  dan  c  =  2,86  Å. Pyrolusite mempunyai  kekerasan
2,0-2,5  dan  berat  jenis  ialah  4,7-4,8  g  cm -3 serta dengan  Grup  ruang  P4 2 //mnm [6] .    Adapun  struktur dari pyrolusite ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Struktur Tetragonal Pyrolusite [8] .
Pada Gambar  2  menampilkan bahwa pyrolusite memiliki  struktur  tetragonal.  Struktur pyrolusite tersebut  membuat pyrolusite dapat  dimanfaatkan dalam  berbagai  aplikasi  pembuatan  baterai-sel kering. Karena sebagai pendepolarisasi dan oksidator sel baterai [9] . Bentuk  struktur bixbyite yang  merupakan  salah satu  jenis    mangan  oksida  yang  seperti  yang ditampilkan  pada  Gambar  3  membuat bixbyite dijadikan  katalis  untuk  karbon  monoksida  dan oksidasi polutan organik serta dapat mendekomposisi nitrogen oksida [7] . Bixbyite mempunyai sistem kristal kubik. dengan dimensi sel a = 9,41 Å, b = 9,41 Å, c = 9,41  Å  serta  grup  ruang  Ia-3.  Kekerasan  dan  berat jenis bixbyite hampir sama dengan pyrolusite .
Gambar 3. Struktur Kubik Bixbyite [8] .
Hausmannite mempunyai sistem kristal berbentuk  tetragonal dengan  dengan dimensi sel nya =  5,76  Å,  b  =  5,76  Å,  c  =  9,45Å  serta  grup  ruang 141/amd.  Berat  jenis  4,7-4,8  g  cm -3 berwarna  hitam kecoklatan. Hausmanite memiliki  kilap  seperti logam. Hausmannite diaplikasikan  sebagai  material elektronik  magnet  keramik  dan  bahan    material semikonduktor [18] .  Gambar  4  menampilkan  bentuk struktur hausmanite.
Gambar 4. Struktur Tetragonal Hausmannite [18] .
Rhodonite mempunyai sistem kristal triklin dan memiliki  warna  hitam  kecoklat-coklatan.  Adapun karakteristik dari rhodonite mempunyai sistem kristal anorthic atau triklin dengan dimensi sel a = 7,61 Å, b = 11,84 Å, c = 6,69 Å serta grup ruang P-1 . Adapun struktur dari rhodonite ditampilkan pada Gambar 5
Gambar 5. Struktur Triklinik Rhodonite [18] .
Rhodonite memiliki  kekerasan  5-6.   Kilap seperti  gelap,  suram  seperti  kaca.  Dengan  demikian rhodonite dimanfaatkan untuk  sebagai  bahan pewarna  keramik,  menghilangkan  unsur  organik gelas,  dan  mengoksidasi  ion  sebagai  penghilang warna gelas [9] . Braunite berwarna  coklat  kehitaman  sering mengandung silika sebanyak 10%. Braunite berserabut  umumnya  dijumpai  dalam  cebakan sekunder. Braunite mempunyai  sistem  kristal berbentuk  tetragonal dengan  dengan dimensi sel nya = 9,42Å b = 9,42 Å c = 18,67 Å serta grup ruang 1- 4c2. Adapun struktur dari braunite ditampilkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Struktur Tetragonal Braunite [8] .
Psilomelane berwarna  coklat  atau  hitam  dan berkilap seperti logam. Sifat kristal psilomelane lebih sering  bersifat  amorf  dan  sering  mengandung  unsur- unsur alkalin, seperti Ca, Na, dan Ba dalam proporsi yang  tidak  stoikiometrik [11] .  Sifat  umum  dari psilomelane yaitu  sistem  kristal  monoklin  dengan dimensi sel a = 9,56 Å, b = 2,88 Å c = 13,85 Å dan grup  ruang  A2/m [6] .  Adapun  struktur  dari psilomelane ditampilkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Struktur Monoklin Psilomelane [18] .
Rhodochrosite dengan  sistem  kristal  benbentuk hexagonal  berwarna  merah  muda. Rhodochrosite sering  berasosiasi  dengan    mineral-mineral  mangan lainya  seperti  tembaga,  perak,  timbal.  Sifat  umum dari rhodochrosite yaitu  sistem  kristal  heksagonal dengan dimensi sel nya a = 4,78 Å, c = 15,67 Å dan grup  ruangnya  R ̅ c [6] . Adapun  struktur  dari rhodochrosite ditampilkan pada Gambar 8.
Gambar 8. Stuktur Heksagonal Rhodochrosite [18] .
Pada  Gambar  8  menampilkan  bahwa rhodochrosite memiliki struktur heksagonal. Struktur rhodochrosite seperti itu membuat rhodochrosite dapat dimanfaatkan  sebagai  material  awal  untuk  membuat senyawa  mangan  lainnya  dan  dimanfaatkan  sebagai bijih perhiasan [9].
Ketika bijh mangan dipanaskan pada temperatur tertentu maka terjadi perubahan struktur mineral pada sampel  bijih  mangan  menjadi  mineral  baru. Perubahan  struktur  dari  mineral  bijih  mangan  dapat terjadi akibat temperatur pemanasan [12] .  Berubahnya struktur  dari  material  akibat  temperatur  disebabkan karena  ketika  suatu  material  dipanaskan  maka  akan terjadi peningkatan energi memungkinkan atom-atom bergetar  pada  jarak  antar  atom  yang  lebih  besar [19] . Hal ini dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar  9.  Energi  dan  Pemuaian,  a.  Bahan  Padat Dengan  Ikatan  Kuat  dan  b.  Bahan  Padat dengan Ikatan lemah [19]
Gambar  9  memperlihatkan  pengaruh  energi terhadap jarak antar atom. Semakin besar energi yang diberikan  maka  jarak  antar  atom  akan  semakin menjauh.  Berubahnya  jarak  antar  atom  maka  akan mempengaruhi  struktur  dari  material.  Untuk  suatu level  energi  tertentu  (temperatur),  atom-atom  dapat saling  menjauhi  dengan  lebih  mudah  dan  lebih  sulit untuk  menekannya.  Pengaruh    energi  terhadap  jarak antar  atom,  yaitu  semakin  besar  energi  yang diberikan  maka  jarak  antar  atom  akan  semakin menjauh.  Berubahnya  jarak  antar  atom  maka  akan mempengaruhi struktur dari material.
Pola  dasar  atau  pola  geometri  dari  struktur kristal  dapat  diilustrasikan  dalam  bentuk  yang sederhana  yang  disebut  kisi.  Kisi  merupakan  posisi dimana atom-atom penyusun kristal berada. Susunan kisi  yang  periodik  akan  membentuk  sistem  kristal atau  struktur  kristal  dalam  bentuk  tiga  dimensi.  Kisi dapat  dikatakan  sebagai  susunan  sejumlah  besar  sel satuan yang susunannya sama, letaknya berdampingan  satu  sama  lainnya.  Ada  dua  jenis  kisi Bravais dan kisi non Bravais.
Kisi bravais adalah kisi yang semua titik kisinya sama  atau equivalen .  Sedangkan  dalam  kisi  non bravais,  beberapa  titik  kisinya  tidak  sama.  Semua konsep  dasar  mengenai  kristal  padat  dideskripsikan oleh kisi Bravais, yang menentukan susunan periodik dengan unit kristal yang berulang secara teratur [1] .
Gambar  10  merupakan  visualisasi  struktur  kristal yang sesuai dengan nilai a, b, c dan α, β dan γ.
Gambar  10.  Tujuh  Sistem  Kristal  Dengan  Empat Belas Kisi Bravais [1] .
Kisi-kisi pada Gambar 10 mendefenisikan suatu pengulangan  titik  yang  periodik.  Kita  dapat menggantung  atom-atom,  molekul-molekul,  atau kombinasi atom lain di titik-titik kisi. Struktur kristal terbentuk dari ikatan atom-atom penyusun kristal dan oreintasi bidang kristal [1] .
Jarak antar bidang kristal merupakan jarak atom antar permukaan kristal yang saling berdekatan. Jarak antar bidang kristal dari indeks Miller ditulis dengan simbol d hkl . Gambar 11. menggambarkan jarak antara bidang kristal yang saling tegak lurus.
Gambar 11. Jarak antar bidang d hkl [1] .
Pada  Gambar  11  dapat  dihitung  d hkl dengan menarik  garis  normal  dari  pusat  koordinat  menuju bidang  kristal.  Sudut  garis  normal  dengan  sumbu  x adalah  α,  dengan  sumbu  y  adalah  β  dan  dengan sumbu  z  adalah  γ.  Untuk  menentukan  Jarak  antar bidang-bidang  kristal  (hkl)  pada  ke  tujuh  kisi Bravais jika teridentisikasi sistem  kristal pada bahan maka dapat menggunakan persaman-persamaan pada Tabel 1 [4] .
Tabel 1. Persamaan Untuk Menentukan Jarak Antar Bidang-Bidang Kristal (hkl) pada Ke Tujuh Kisi Bravais [4] .
Keterangan: Dengan v = volume satuan sel
S 11 =
S 22 = S 33 =
S 12 = ab (cos ) S 23 = bc (cos ) S 31 = c (cos )

## METODE PENELITIAN
Sampel  pada  penelitian  ini  digunakan  material bijih  mangan  yang  diperoleh  dari  daerah  Kiawai Kecamatan Gunung Tuleh Kabupaten Pasaman Barat Sumatera  Barat  pada  koordinat  Lintang  Selatan  00 12’85,8’’ dan Bujur Timur 099 50’28,0’’.

## Proses Penggerusan dan Pengayakkan
Bijih  mangan    yang  telah  dibersihkan  digerus mengunakan  mortar  dan  lumpang  supaya  mendapat butiran-butiran  lebih  halus  dan  homogen.  Proses penggerusan  dilakukan  selama  3,5  jam.  Selanjutnya bijih  mangan  yang  telah  digerus  diayak    dengan ayakan  otomatis  berukuran  0,075  mm  bertujuan supaya ukuran butirnya sama.

## Proses Pemanasan
Hasil dari penggerusan dan pengayakkan dibagi dua  bagian,  sebagian  digunakan  untuk  analisis  XRF dengan  nama  sampel  sebelum  sinter,  sebagian  lagi digunakan dalam analisis XRD dengan nama sampel 600 ,  700 ,  800 ,  900 ,  1000 ,  disintering menggunakan furnace .  dengan  lama  waktu  penahan selama 3 jam.

## Karakterisasi
Sampel bijih mangan setelah digerus dan diayak dikarakterisasi  mengunakan  XRF  untuk  mengetahui kandungan  dan  kadar  unsur  penyusun  bijih  mangan. Sampel sebelum sinter, sampel 600 , sampel 700 , sampel  800
,  sampel  900 dan  1000 masing-
masingnya dikarakterisasi menggunakan XRD CubiX 3 Cement  (CuKα  1,5606  Å,  40  mA,  45  kV) untuk  mengetahui  struktur  kristal  bijih  mangan. Pengukuran  dilakukan  mulai  dari  sudut  10 sampai 90 dengan step size 0,01 . Proses pengidentifikasian mineral  dan  struktur  diperoleh  dari search  match menggunakan program high score plus .

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Temperatur Sintering Terhadap
Perubahan Struktur Mineral Mangan Oksida
Karakteristik  bahan  kristal  ditentukan  oleh ikatan  atomik  dalam  kristal,  orientasi  bidang  kristal, jarak  antar  bidang  kristal  dan  sistem  kristal [1] . Susunan  khas  atom-atom  dalam    kristal  disebut sistem  kristal    atau  struktur  kristal.  Difraksi merupakan  proses  hamburan  sinar-x  oleh  bahan kristal.  Metode  XRD  menggunakan  sebuah  sinar-x yang  terdifraksi  seperti  sinar  yang  direfleksikan  dari setiap  bidang,  dibentuk  oleh  atom-atom  kristal  dari material tersebut. Dengan berbagai sudut timbul, pola difraksi yang terbentuk menyatakan karakteristik dari sampel. Susunan ini diidentifikasi dengan membandingkannya  dengan  sebuah data  base internasional [17] . Setelah  dilakukan search  match pada  sampel bijih mangan berdasarkan data data base internasiona diperoleh  bahwa  pada  sampel  sebelum  sinter
No Sistem Kristal Persamaan Parameter Kisi 1 Kubik = ( )
2 Monoklinik = ( + + - ) 3 Trikinik = ( S 11 + S 22 + S 33 +2S 12 hk+2S 23 kl +2S 31 hl ) 4 Tetragonal = +
5 Orthorombik
= + + 6 Rombohedral = ( ) 7 Trikinik = ( S 11 + S 22 + S 33 + 2S 12 hk+2S 23 kl +2S 31 h l)
ditemukan  2  jenis  mineral  mangan  oksida  meliputi pyrolusite dengan  PDF  (01-071-4824)dan coesite dengan PDF (01-075-8319). Sampel 600 ditemukan  4  jenis  mineral  mangan  oksida  meliputi rhodonite dengan PDF (00-025-1369) ,bixbyite denagan  PDF  (01-071-3820) ,  braunite dengan PDF(01-074-1206)dan coesite dengan  PDF  (01-075- 8319) . Sampel  700 dan    800 terdapat  4  jenis mineral  mangan  oksida  seperti rhodonite dengan PDF  (00-025-1369) ,  bixbyite dengan  PDF  (01-071- 3820) , braunite dengan PDF(01-074-1206) , hausmannite dengan  PDF  (01-089-4837) . Untuk sampel    900 terdapat  3  jenis  mineral  mangan oksida  seperti hausmannite dengan  PDF  (01-089- 4837) , bixbyite dengan PDF (01-071-3820) , braunite dengan PDF(01-074-1206) . Sementara sampel 1000 hanya  ditemukan  2  mineral  mangan  oksida yaitu hausmannite dengan  PDF  (01-089-4837)dan braunite dengan PDF(01-074-1206).
Mineral  mangan  oksida  merupakan  mineral yang terbentuk dari kombinasi unsur mangan dengan gugus  anion  oksida  (O).  Mineral  mangan  oksida terbentuk  sebagai  akibat  persenyawaan  antara oksigen  dan  unsur  mangan.  Seperti  halnya  pada sampel  sebelum  di  sinter  ditemukan  mineral pyrolusite dan coesite , namun ketika disintering pada temperatur  600 muncul  mineral  baru bixbyite berstruktur kubik , hausmannite berstruktur tetragonal , rhodonite berstruktur triklin dan terbentuk mineral  baru braunite berstruktur  tetragonal  dari penggabungan mineral coesite dengan rhodonite . Terbentuknya  mineral-mineral  baru  tersebut disebabkan  akibat  terjadinya  proses  oksidasi  atau pelepasan elektron dari mineral pyrolusite ke mineral bixbyite dan hausmannite .  Perubahan  mineral diakibatkan  karena  proses  oksidasi-reduksi  pada senyawa  bijih  mangan.  Selain  itu  timbulnya  mineral lain  diakibatkan  adanya  pembubaran  ion/disolusi seperti pada mineral braunite .
Berdasarkan  data  penelitian  yang  diperoleh struktur  tetragonal  berubah  menjadi  sktruktur  kubik Perubahan  struktur  mineral  bijih  mangan  juga mengakibatkan timbulnya jenis mineral-mineral lain. Selain  itu  struktur  kubik  akan  berubah  kembali menjadi  struktur  tetragonal  seiring  laju  temperatur pemanasan  yang  diberikan.  Akan  tetapi  ada  jenis mineral lain berstruktur monoklinik berubah menjadi triklinik  dan  akan  berubah  kembali  ke  struktur tetragonal  setelah  penggabungan  dengan  jenis mineral  lain.  berlangsung    pada  temperatur  600
. Jika ditinjau dari rumus kimia  mineral  bijih mangan  akan  menghasilkan  perubahan  struktur  yang diperlihatkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Skema Perubahan Struktur Bijih Mangan [9] .
Penggabungan  mineral pyrolusite (tetragonal) dengan c oesite (monoklinik) mengakibatkan munculnya  jenis  mineral rhodonite. Selanjutnya mineral hausmannite (tetragonal) membentuk  ikatan dengan rhodonite (triklinik)  membentuk  mineral braunite.
Mekanisme perubahan struktur mineral pyrolusite ke bixbyite adalah  mineral pyrolusite dibangun  atas  Ion  Mn 2+ tersusun  dengan  pola tetragonal dan ion Mn 3+ tersusun dengan pola kubik. Proses  yang  terjadi  adalah  atom-atom  mineral pyrolusite bergetar  yang  diakibatkan  pemberian energi  panas  pada  proses  sinter.  Terjadinya  proses perubahan  struktur  diakibatkan  karena  peningkatan panas  serta  terjadinya  proses  pembubaran  atau disolusi  atom  yang    terdapat  di  area  oksidasi    atau area  pertukaran  ion-ion [5] .  Akibatnya  semakin banyak ion-ion Mn meningkat. rasio Mn 3+ meningkat  terhadap  rasio  Mn 2+ dari pyrolusite menuju bixbyite dan  juga  rasio  Mn 4+ meningkat terhadap rasio Mn 3+ dari bixbyite menuju hausmannite .  Pembubaran  atau  disolusi  atom  yang terdapat  area  oksidasi    atau  area  pertukaran-ion mempengaruhi  koordinasi  atom-atom  dalam  unit selnya.
Tabel 2 merupakan data hasil pengukuran XRD yang  telah  dicocokkan  dengan  database  diperoleh mineral  penyusun  sampel  bijih  mangan,  selain  itu juga diperoleh struktur kristal meliputi parameter kisi (α, β, γ, a, b, dan c), group ruang, sistem kristal yang terdapat  pada  masing-masing  sampel  bijih  mangan., Maka  dari  itu  dapat  diperoleh  struktur  dari  setiap sampel bijih mangan secara langsung..

## Tabel 2. Struktur Mangan Oksida Penyusun Bijih Mangan
No Tempe- ratur Komposisi mineral Struktur a(Å) b(Å) c(Å) α(°) β(°) γ(°) Sistem Kristal 1 Sebelum sinter Pyrolusite 4,4000 4,4000 2,8700 90,00 90,00 90,00 Tetragonal Coesite 7,1400 12,3710 7,1750 90,00 120,0 90,00 Monoclinic 2 600 Braunite 9,4200 9,4200 18,670 90,00 90,00 90,00 Tetragonal Bixbyite 9,4100 9,4100 9,4100 90,00 90,00 90,00 Kubik Rhodonite 7,6140 11,8480 6,6990 92,60 94,40 105,6 Triklinik 3 700 Braunite 9,4200 9,4200 18,670 90,00 90,00 90,00 Tetragonal Bixbyite 9.4100 9,4100 9,4100 90,00 90,00 90,00 Kubik Rhodonite 7,6140 11,8480 6,6990 92,60 94,40 105,6 Triklinik Hausmanite 5,7630 5,7630 9,4560 90,00 90,00 90,00 Tetragonal 4 800 Braunite 9,4200 9,4200 18,670 90,00 90,00 90,00 Tetragonal Bixbyite 9,4100 9,4100 9,4100 90,0 90,00 90,00 Kubik Rhodonite 7,6140 11,8480 6,6990 92,6 94,40 105,6 Triklinik Hausmanite 5,7630 5,7630 9,4560 90,00 90,00 90,00 Tetragonal 5 900 Braunite 9,4200 9,4200 18,670 90,00 90,00 90,00 Tetragonal Bixbyite 9,4091 9,4091 9,4091 90,00 90,00 90,00 Kubik Hausmanite 5,7630 5,7630 9,4560 90,00 90,00 90,00 Tetragonal 6 1000 Hausmanite 5,7630 5,7630 9,4560 90,00 90,00 90,00 Tetragonal Braunite 9,4200 9,4200 18,670 90,00 90,00 90,00 Tetragonal Meningkatnya temperatur sintering menyebabkan  berubah  struktur  mineral  dari  suatu material. Ketika terjadi transformasi mineral pyrolusite ke bixbyite kemudian  ke hausmannite , terjadi  pula  perubahan  struktur  dari  bijih  mangan tersebut.  Perubahan  struktur  yang  terjadi  yaitu mineral pyrolusite berstruktur tetragonal dengan  unit sel  a  =  b  4,4000  Å  dan  c  =  2,8700  Å  ke  mineral bixbyite berstruktur kubik dengan unit sel a = b  = c= 9,4091  Å  kemudian  ke  mineral hausmannite berstruktur  tetragonal  a  =  b  =  5,7630  Å  dan  c  = 9,4560  Å.  Perubahan  struktur  ini  disebabkan  oleh terjadinya proses oksidasi secara terus  menerus pada sampel.
Untuk  sampel  sebelum  disintering,  600 , 700 ,  800 ,  900 ,  1000 terjadi  perubahan parameter  kisi  unit  sel  untuk bixbyite .  Perubahan tersebut terlihat dari nilai unit selanya seperti sampel sampel 600 unit selnya a = b = c 9,4100 Å, namun sampel 700 sampai 1000 , terjadi penurunan  unit selnya  yaitu  a  =  b  =  c  =  9,4091  Å.  Perubahan  ini terjadi akibat kondisi koordinasi atom-atom penyusun bijih mangan tersebut, selain itu juga dapat disebabkan  pada  temperatur  sintering  700 sudah mulai  terjadi  teransfomasi  mineral bixbyite ke hausmannite .  Pada  sampel  1000 ,  tidak  terjadi peningkatan  unit  selnya.  Hal  tersebut  disebabkan pada  sampel  700 sampai  1000 tidak  mengalami kembali transformasi  mineral, sehingga energi panas yang  diperoleh  tersebut  digunakan  oleh  atom- atomnya  untuk  saling  bergetar  dengan  jarak  antar atom  semakin  membesar.  Akan  tetapi  pada  sampel 700 sampai  1000 mineral bixbyite akan  terus
bertransformasi  mineral  menjadi hausmanite .  Disisi lain  mineral bixbyite juga  membentuk  ikatan  dengan mineral rhodonite sehingga  terbentuk  mineral  baru braunite dan menyebabkan semakin dekat jarak antar atom. semakin dekat jarak antar atom maka semakin kecil juga unit selnya [16] .

## KESIMPULAN
Pemberian  variasi  temperatur  sintering  pada bijih  mangan  yang  terdapat  di  daerah  Kiawai mempengaruhi  struktur  mineral  mangan oksida  yang terbentuk. Pada  temperatur sampel 600 ditemukan 4  jenis  mineral  mangan  oksida  meliputi rhodonite, bixbyite,  braunite  dan  coesite .  Sampel  700 dan 800 terdapat 4 jenis mineral mangan oksida seperti rhodonite,  bixbyite,  braunite,  hausmannite .  Untuk sampel    900 terdapat  3  jenis  mineral  mangan oksida  seperti hausmannite,  bixbyite,  braunite . Sementara  sampel  1000 hanya  ditemukan  2 mineral  mangan  oksida yaitu  hausmannite  dan braunite .Perubahan  struktur  yang  terjadi  adalah mineral pyrolusite berstruktur tetragonal dengan  unit sel  a  =  b  4,4000  Å  dan  c  =  2,8700  Å  ke  mineral bixbyite berstruktur kubik dengan unit sel a = b = c = 9,4091  Å  kemudian  ke  mineral hausmannite berstruktur  tetragonal  a  =  b  =  5,7630  Å  dan  c  = 9,4560 Å.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada kepada  DIKTI  yang  telah  mendanai  penelitian  ini melalui Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi Tahun 2013  dengan  judul  ‘’Karakterisasi  Fisika  Mineral Ekonomis  Sumatera  Barat  Menggunakan  Metode Diffraksi  Sinar-X’’.  Dengan  nomor  kontrak  252/UN 35,4 PG/2014 Tanggal 17 April 2014..

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Abdullah,  M.  dan  Khairurrijal.  (2008). “Pemanasan  Nanopartikel  dengan  Sintering Rendah”. Jurnal Nanosains & Teknologi Vol. 1 No.1
[2] Aji, M, Agus Y dan Satria B. (2007). “Sintesis Nano  Partikel  Magnetit,  Maghemit  dan Hematit  dari  Bahan  Lokal”.  Jurnal  Sains Materi  Indonesia.  Hal:  106  –  108.  ISSN: 1411-1098
[3] Ansori. (2010). “Potensi dan Genesis Mangan di Kawasan Kars Gombong Selatan
Berdasarkan Penelitian Geologi Lapangan dan Analisis  Data  Induksi  Polarisasi  Dan  Kimia Mineral”.  Makalah  Ilmiah  Buletin  Sumber
Daya Geologi Vol.5 No.2 Tahun 2010
[4] Cullity. (1956). ‘’ Element of X-Ray Diffraction’’. Addison-Wesley  Pub,Co.Inc.
Massachusetts
[5] Grimsley,  W.D.,B.  Se.,dkk.  (1977).’’The
Mechanism  And  Rate  Of  Reduction  Of Mamatwan Manganese Ore Fines By
Carbon’’.  Journal  Of  The  South  African Institute Of Mining And Metallurgy
[6] Hurlbut,  Cornelius  S.  1972.  ‘’Dana's  Manual of  Mineralogy’’.  New  York.  John  Wiley  &
Sons, Inc
[7] Patrice. R,  L. Dupont, L. Aldon, J. C. Jumas, E.  Wang,  and  J.  M.  Tarascon  (2004). ‘’Stuktural  and  Elektrochemical  Properties  of Newly    Synthesized    Fe-  Substituted  MnO 2 Samples’’, J. Chem. Mater., 16, pp. 2772-27
[8] Puwaningsih,  Dyah.  (2012).  ‘’Pengembangan Material Li 1 +Xmn 2 -Xo 4 untuk Aplikasi Elektroda  Positif  Baterai  Litium’’.  Prosiding Seminar  Nasional  Penelitian,  Pendidikan  dan Penerapan MIPA. Universitas Negeri Yogyakarta [9] Riyanto,  Asril.  (1994).  ‘’Bahan  Galian Industri  Mangan’’.  Bandung:  Direktorat Jendral  Pertambangan  Umum  Departemen Pertambangan dan Energi Pusat Pengembangan Teknologi Mineral. [10] Sherly,  Kasuma.  (2013).  “Pengaruh  Aditif Pada  Sintesis  Nanopartikel  Mn 2 O 3 Melalui Proses  Sol-Gel”.  Tugas  Akhir.  Padang:
Universitas Negeri Padang
[11] Sorensen.  (2010).  ‘’Properties  Of  Manganese Ores  And  Their  Change  In  The  Process  Of Calcination’’. Journal The Twelfth International Ferroalloys Congress Sustainable Future. Finland. [12] Smallman R.E., R.J. Bishop. (2000). “MetalurgiFisik Modern danRekayasa Material”. Jakarta: Erlangga
[13] Sukandarumidi.  (2009).  “Geologi  Mineral Logam”. Yogyakarta: UGM
[14] Taufiq,  Ahmad.,  Triwikantoro.,  Suminar Pratapa.,  Darminto.  (2008).  “Sintesis  Partikel Nano  Fe3-xMnxO4  Berbasis  Pasir  Besi    dan Karakterisasi  Struktur  serta  Kemagnetannya”. Jurnal  Nanosains  dan  Nanoteknologi.  Vol.  1 No.2 ISSN 1979-0880
[15] Tim  Bidang  Geologi.  (2011).’’  Laporan Pemetaan  Geologi  Kabupaten  Sijunjung’’. Dinas  Energi  Dan  Sumber  Daya  Mineral Pemerintah Provinsi Sumatera Barat.
[16] Wahyudi,  Hendro  dkk.  (2013).  ‘’Ekstraksi Mangan dengan Proses Leaching Asam Sulfat Menggunakan  Tandan  Kosong  Sawit  Sebagai Reduktor’’.  Jurnal  JKK,  vol.2  No  1  Tahun
2012. 34-37 [17] Wahyudi, Ikhsan. (2008). ‘’Pengaruh
Pemanasan  Pada  Sintesis  Oksida  Mangan melalui  Proses  Sol  gel’’.  Tugas  Akhir.
Padang: Unand
[18] Q.  Feng,  H.  Kanoh,  and  K.  Ooi  ,  J.  Mater. Chem. (1999), ‘’Manganese Oxide PorousCrystals’’, pp. 319-333. Jepang:Universitas Kochi [19] Van  Vlack,  Lawrence  H.  (1995).“Ilmu  dan Teknologi Bahan”. Jakarta: Erlangga