Analisa Mineral Magnetik Pasir Sisa Pendulangan Intan di Cempaka, Kota Banjarbaru Berdasarkan Nilai Suseptibilitas Magnetik
Muhammad Saukani, Sudarningsih dan Totok Wianto Abstrak: Pasir sisa pendulangan intan memiliki ciri fisik warna kehitam-hitaman dan ditarik oleh magnet. Pasir ini diduga mengandung mineral magnetik yang bermanfaat sebagai bahan dasar pada industri besi, baja dan lainnya. Maka perlu dilakukan kajian tentang persentase kandungan mineral magnetik dan jenis mineral magnetik yang terkandung didalamnya. penelitian ini bertujuan untuk menghitung persentase kandungan mineral magnetik dan menentukan jenis mineral magnetiknya dengan metode pengukuran suseptibilitas magnetik.Hasil Pengukuran 10 buah sampel dari daerah Cempaka menunjukkan persentase kandungan mineral magnetik dari 100 gram sampel adalah 1,7% hingga 14% dengan nilai suseptibilitas magnetik antara 10,8 x 10-7 hingga 90,4 x 10-7 m3/kg yang diidentifikasi sebagian besar adalah mineral hematite (Fe2O3) sebagaimana yang ditunjukkan pada hasil difraksi sinar-X. Kata Kunci: pendulangan intan, mineral magnetik, suseptibilitas magnetik
PENDAHULUAN Kecamatan Banjarbaru daerah
Cempaka,
diidentifikasi
sebaran
(paleochanel)
material
sebagai
sungai
yang
Kota
yang
memenuhi
purba
digunakan
untuk
kebutuhan
pokok
pendulangan seperti batu dan pasir.
ditemukannya
Disamping
itu
masih
ditemukan
endapan plaser intan (diamond placer
endapan emas dari hasil lenggangan
deposit) (Indarto et al., 2003). Secara
yang berasosiasi dengan pasir. Pasir
umum daerah ini terdiri dari pendataran
yang
alluvial dan rawa serta terletak di
tersebut digolongkan dalam pasir besi,
bagian
Meratus
dimana pasir ini diyakini mengandung
(Aziz & Ipranta, 2003). Di daerah ini
mineral magnetik karena memiliki ciri
terdapat daerah-daerah pendulangan
fisik warna kehitam-hitaman dan dapat
intan baik dengan teknik tradisional
ditarik oleh magnet.
barat
pegunungan
hingga semi mekanis dan sebagian besar
masyarakatnya
biasanya
semi
menghasilkan
dengan
emas
Pasir sisa pendulangan intan di
berprofesi
Kecamatan
sebagai pendulang intan. Pendulangan
berasosiasi
logam mekanis beberapa
Cempaka
besi
yang
terkandung
mineral
(Sudarningsih
&
mengandung didalamnya magnetik
Sugriwan,
Staf Pengajar dan Mahasiswa Program Studi Fisika FMIPA, Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru.
85
2007)
86
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 8 No.1, Pebruari 2011 (85 – 93)
namun belum dimanfaatkan optimal.
pewarna serta campuran untuk cat
Mineral magnetik di alam berbagai
(Bijaksana, 2002).
macam
jenisnya
dan
digolongkan menjadi
dapat
Mengingat
banyaknya
jenis
tiga golongan
mineral magnetik yang berada di alam
yakni oksida besi-titanium, sulfida besi
serta manfaat yang bias dihasilkan dari
dan oksihidroksida besi. Oksida besi-
mineral magnetik tersebut sehingga
titanium adalah keluarga paling besar
perlunya dilakukan penelitian tentang
yang
jenis
beranggotakan
magnetite
antara
(Fe3O4),
(Fe2TiO3),
hematite
lain
ulvosvinel (Fe2O3)
dan
mineral
terkandung
pada
dilakukannya
sulfida besi antara lain pyrite (FeS2),
untuk
pirrhotite (FeS1-x) untuk 0,10<x<0,14
kandungan
dan
pasir
(Fe3S4).
Sementara
yang
pasir
sisa
pendulangan intan tersebut. Tujuan
ilmenite (FeTiO3). Anggota golongan
gregite
magnetik
penelitian
ini
menentukan mineral
sisa
adalah
persentase magnetik
pendulangan
pada
intan
di
anggota golongan oksihidroksida besi
Kecamatan Cempaka, mengetahui nilai
yang sering ditemukan adalah geothite
suseptibilitas
(αFeOOH) (Dunlop & Ozdemir, 1997).
menentukan jenis mineral magnetik
Yulianto mengungkapkan
et
al.
bahwa
(2002)
magnetik
serta
yang terkandung didalamnya.
kandungan
mineral pasir besi adalah mineral-
METODOLOGI PENELITIAN
mineral
Tempat dan Waktu Penelitian
(Fe3O4),
magnetik hematite
seperti
magnetit
(α-Fe2O3)
dan
Penelitian ini dilakukan pada
maghemit (β-Fe2O3). Mineral-mineral
daerah
ini mempunyai potensi besar untuk
Kecamatan
dikembangkan sebagai bahan industri
Banjarbaru. Separasi sampel dilakukan
seperti industri besi, baja dan lainnya
di Laboratorium Fisika Bumi Fakultas
seiring dengan kemajuan teknologi.
MIPA Universitas Lambung Mangkurat
Magnetit saat ini digunakan sebagai
dan pengukuran suseptibilitas sampel
bahan dasar untuk tinta kering (toner)
dilakukan di Laboratorium Fisika Bumi
pada mesin fotocopy dan printer laser,
ITB.
sementara maghemit adalah bahan
pada bulan Pebruari hingga Juli 2009.
utama pembuatan pita kaset. Ketiga
Peralatan dan Bahan Penelitian
mineral
1) Bartington magnetik susceptibility
industri
di
atas
digunakan
untuk
magnet
permanen
dan
pendulangan
Waktu
meter
Cempaka
penelitian
intan
di
Kotamadya
berlangsung
Saukani, M., dkk, Analisa Mineral Magnetik..............
87
2) Neraca digital
ditimbang massa sampel sebanyak
3) Magnet permanen
100 gram menggunakan neraca
4) Tempat sampel
digital
5) Pasir sisa penambangan intan
dihasilkan
6) Silicon glass sealant
Selanjutnya
Tahapan Penelitian
mineral magnetik dengan mineral
Tahapan penelitian meliputi:
non magnetik digunakan magnet
(1) Pengambilan sampel
sehingga
data
akan
lebih
untuk
yang akurat.
memisahkan
permanen yang dilapisi dengan
Sampel pasir sisa pendulangan
plastik, penggunaan lapisan plastik
intan
lubang
dimaksudkan untuk mempermudah
pendulangan intan dengan jumlah
pemisahan mineral magnetik yang
sampel keseluruh-an adalah 10
menempel pada magnet. Mineral
buah yang tersebar secara acak
yang
pada daerah pendulangan intan di
kemudian dipisahkan ke dalam
Kecamatan Cempaka.
wadah
diambil
sekitar
(2) Pemisahan sampel
melekat
yang
yang
pada
plastik
berbeda.
Sampel
mengandung
Sampel dari lapangan dikeringkan
magnetik
dihaluskan.
kemudian ditimbang kembali untuk
bertujuan
Penghalusan untuk
ini
mempermudah
dan
mengetahui
non
mineral magnetik
presentase
mineral
dalam pemisahan antara mineral
magnetik tiap lokasi. Perhitungan
magnetik dengan non magnetik.
persentase
Sebelum
mengikuti persamaan (1).
pemisahan
mineral
mineral
magnetik
magnetik, terlebih dahulu sampel % mineral magnetik
massa mineral magnetik 100% massa total
(3) Separasi sampel
…. (1)
dan diameter 2,54 cm. Setiap
Menurut Mufit et al. (2006) untuk
wadah mengandung pasir yang
mengukur suseptibilitas magnetik,
mengandung
mineral magnetik pasir dikemas
dengan massa sekitar 1 gram
dalam sampel holder (wadah) yang
dicampur
terbuat
berbentuk
sealant yang bersifat non magnetik
silinder berukuran tinggi 2,2 cm
+ 6 gram. Campuran pasir besi
dari
plastik
mineral
dengan
magnetik
silicon
glass
88
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 8 No.1, Pebruari 2011 (85 – 93)
dengan
sealant
diawali dengan pencatatan nilai
diaduk rata dan dimasukkan ke
suseptibilitas pada saat sebelum
dalam wadah sampai penuh dan
dimasukkan sampel (zero to air),
biarkan sampai campuran antara
kemudian pada saat pengukuran
pasir dan silicon glass sealant
sampel R1 serta setelah sampel
mengering. Sampel
dikeluarkan
kering
silicon
glass
kemudian
yang telah diberi
nama
berdasarkan urutan pengambilan sampel sebagai contoh CMPK 1 berarti
sampel
pertama
yang
diambil di Kecamatan Cempaka. (4) Pengukuran suseptibilitas magnetik
R2.
Nilai-nilai
yang
diperoleh dari pengukuran tersebut dapat dihitung. (5) Penentuan jenis mineral magnetik. Setelah suseptibilitas
didapatkan
nilai
magnetik
masing-
masing sampel, Langkah terakhir
Sampel yang berukuran tinggi 2,2
yaitu
cm dan diameter 2,54 cm diukur
magnetik
suseptibilitas
magnetiknya
terkandung pada sampel tersebut.
menggunakan Bartington Magnetik
Penentuan jenis mineral magnetik
Susceptibility Meter MS2 (Gambar
dilakukan
1) yang telah terhubung dengan
membandingkan nilai suseptibilitas
sensor MS2B menggunakan kabel
magnetik pengukuran dengan data
co-axial. Sampel ditempatkan di
karakteristik
dalam
yang
literatur. Selain itu untuk lebih
diletakkan sejajar dengan sumbu
validnya hasil interpretasi, hasil ini
coil
dahulu
kemudian dicocokkan dengan data
dilakukan pengukuran nilai koreksi
hasil pengukuran difraksi sinar-X
Rk.
untuk tiap sampelnya.
sensor sensor.
MS2B Terlebih
Perhitungan
nilai
koreksi
penentuan
jenis
yang
mineral dominan
dengan
oleh
cara
beberapa
Gambar 1. (a) Sensor MS2B, (b) Bartington magnetic susceptibility meter
Saukani, M., dkk, Analisa Mineral Magnetik..............
HASIL DAN PEMBAHASAN
telah
Penentuan persentase kandung-
dilapisi
oleh
plastik.
89
Mineral
magnetik tersebut diasumsikan sebagai
an mineral magnetik dilakukan dengan
kerikil-kerikil
cara membandingkan antara massa
menempel pada magnet permanen
mineral magnetik terhadap massa total
yang telah dilapisi plastik. Data hasil
(lihat persamaan 1). Massa mineral
pengukuran
magnetik
hasil
magnetik untuk tiap sampel secara
pemisahan antara mineral magnetik
jelas terlihat dalam Tabel 1 untuk 100
dan
gram sampel.
didapatkan
mineral
dari
non
magnetik
ukuran
kecil
persentase
yang
mineral
menggunakan magnet permanen yang Tabel 1. Data Persentase mineral magnetik tiap 100 gram sampel Kode Sampel
Massa mineral nonmagnetik (gr)
Massa mineral magnetik (gr)
Persentase mineral magnetik (gr)
CMCP1
90,268
9,732
9,7 %
CMCP2
93,267
6,733
6,7 %
CMCP3
97,604
2,396
2,4 %
CMST1
98,343
1,657
1,7 %
CMST2
85,968
14,032
14 %
CMST3
92,974
7,026
7,0 %
CMST4
96,892
3,108
3,1 %
CMBK1
96,462
3,538
3,5 %
CMBK2
95,437
4,563
4,6 %
CMBK3
91,017
8,983
9,0 %
Setelah mineral
dipisahkan
magnetik
nonmagnetik, kemudian
mineral
dilakukan
dan
antara
silicon
glass
sealant
selanjutnya
mineral
dicetak sesuai dengan holder pada alat
magnetiknya
MS2 meter ukuran tinggi 2,2 cm dan
kajian
jenis
diameter 2,54 cm. Pengukuran nilai
mineral magnetik berdasarkan nilai
suseptibilitas
suseptibilitas
yang
dengan memasukkan sampel ke dalam
sampel
lubang sampel yang telah tersedia
penelitian. Kajian ini diawali dengan
pada instrument MS2 meter. Adapun
mengambil mineral magnetik sebanyak
data hasil pengukuran suseptibilitas
terkandung
magnetik dalam
tiap
1 gram dan diaduk dengan + 6 gram
magnetik
dilakukan
90
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 8 No.1, Pebruari 2011 (85 – 93)
volume untuk masing-masing sampel
signifikan untuk masing-masing sampel
tersebut disajikan pada Tabel 2.
ini disebabkan karena sampel berupa
Analisa mineral magnetik pada
pasir sisa pendulangan yang biasanya
pasir sisa pendulangan intan dilakukan
dibuang oleh para pendulang di sekitar
berdasarkan
sumur
nilai
suseptibilitas
dulang.
Disinilah
magnetik. Tahapan penelitian yang
mengalami
dilakukan yaitu pertama, menghitung
sebelum dibuang. Hal ini untuk mencari
persentase kadar mineral magnetik
endapan
yang
berukuran
terkandung
dalam
pasir.
proses
terjadi
emas
pelenggangan
dan
kecil
intan
sehingga
yang mineral
Persentase mineral magnetik terhadap
magnetik yang terendapkan bersama
mineral nonmagnetik relatif kecil yakni
dengan
dari 100 gram pasir yang dipisahkan
pendulang. Kadar terambilnya mineral
antara mineral magnetik dan mineral
magnetik
nonmagnetiknya
pelenggangan
didapatkan
kisaran
emas
ikut
untuk ini
terbawa
setiap tidak
oleh
kali merata
persentase antara 1,7 % hingga 14 %
jumlahnya sehingga pada penelitian ini
seperti ditampilkan pada
persentase
Tabel 1.
Perbedaan persentase yang cukup
mineral
magnetik
yang
terekstraksi juga tidak merata.
Tabel 2. Data hasil pengukuran suseptibilitas magnetik Suseptibilitas volume (x 10-5 SI)
Kode Sampel
Suseptibilitas massa (χ) (x 10-7 m3/kg)
CMCP1
668,6 ± 0,3
66,9
CMCP2
107,6 ± 0,2
10,8
CMCP3
532,0 ± 0,3
53,2
CMST1
718,9 ± 0,2
72,0
CMST2
750,6 ± 0,3
75,1
CMST3
904,1 ± 0,3
90,4
CMST4
123,7 ± 0,3
12,4
CMBK1
770,4 ± 0,4
77,0
CMBK2
881,8 ± 0,2
88,2
CMBK3
550,9 ± 0,3
55,1
Kedua, pengukuran suseptibilitas
antara 10,8 x 10-7 m3/kg hingga 90,4 x
magnetik terhadap 10 pada Bartington
10-7 m3/kg. Nilai suseptibilitas magnetik
susceptibility
susep-
yang terukur masing-masing sampel
tibilitas magnetik yang terukur berkisar
berbeda-beda. Perbedaan ini diduga
system.
Nilai
Saukani, M., dkk, Analisa Mineral Magnetik..............
karena pengaruh mineral magnetik di
Untuk memperkuat hasil analisa
dalam sampel saat dicampur bersama
ini
silicon glass sealant tidak tersebar rata
dicocokkan
dengan
saat
pengukuran
menggunakan
pencetakan
pengaruh
tidak
dan
akibatkan
homogennya
91
data
suseptibilitas
kemudian data
hasil metode
jenis
difraksi sinar-X yang dilakukan oleh
mineral yang terkandung di dalamnya.
Saukani et, al (2009). Data hasil
Hasil pengukuran nilai suseptibilitas
pengukuran dengan metode difraksi
menunjukkan bahwa sebagian besar
sinar-X tersebut juga memperlihatkan
terdiri dari mineral hematite seperti
bahwa
yang telah dinyatakan oleh Hunt et al.
hematite dalam pasir sisa pendulangan
(1995) bahwa mineral hematit memiliki
intan di Kecamatan Cempaka antara
-7
nilai suseptibilitas massa antara 1 x 10 3
-7
adanya
mineral
magnetik
21,3% hingga 34,5 % pada Gambar 2.
3
m /kg hingga 76 x 10 m /kg.
Gambar 2. Grafik karakteristik 2θ untuk sampel CMCK2 Pasir sisa pendulangan intan ini
industri seperti bahan dasar dalam
mengandung mineral hematite yang
industri besi dan baja, dalam industri
dapat dimanfaatkan dalam berbagai
magnet permanen serta menjadi bahan
92
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 8 No.1, Pebruari 2011 (85 – 93)
dasar pewarna cat. Mempertimbang-
ini, teknisi Laboratorium Fisika Fakultas
kan persentase mineral hematite yang
MIPA Unlam (Marjuni dan Ori Minarto)
terkandung cukup besar serta keguna-
dan para pendulang intan di Cempaka,
annya dalam bidang industri, maka
Kota Banjarbaru.
perlunya dilakukan kajian lebih lanjut dengan melakukan penelitian dengan
DAFTAR PUSTAKA
skala yang lebih besar serta mengarah
Aziz, S. & Ipranta. 2003. Potensi Intan Plaser di Kalimantan dan Upaya Identifikasi Keberadaan Sumbernya. Proceedings Of Joint Convention Jakarta 2003. The 32nd IAGI and The 28nd HAGI Annual Convention and Exhibition, Jakarta.
pada pemurnian mineral hematite. KESIMPULAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Persentase magnetik
kandungan pada
pasir
mineral sisa
pendulangan intan yang diambil di 10 titik lokasi dari 100 gram sampel adalah 1,7% hingga 14%. 2. Sebaran nilai suseptibilitas massa yang
terukur
pada
10
sampel
berkisar antara 10,8 x 10-7 hingga 90,4 x 10-7 m3/kg. 3. Nilai
suseptibilitas
yang
terukur
mengindikasikan bahwa sebagian besar
mineral
magnetik
yang
terkandung pada sampel adalah hematite, hal ini didukung juga oleh data difraksi sinar-X. UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan
terimakasih
yang
diucapkan
Bapak
sebesar-besarnya Satria
Bijaksana
yang
telah
memberikan masukan dalam penelitian
Bijaksana, S. 2002. Kajian Sifat Magnetik pada Endapan Pasir Besi di Wilayah Cilacap dan Upaya Pemanfaatannya untuk Bahan Industri. Laporan Penelitian Hibah Bersaing, ITB, Bandung. Dunlop, D. & O. Özdemir. 1997. Rock Magnetism. Cambridge University Press, Cambridge. Hunt, C.P., B.M. Moskowitz, & S.K. Benerjee. 1995. Rock Physics & Phase Relationn: A Handbook of Physical constants. American Geological Union, Washington. Indarto, S., I. Zulkarnain, H. Permana, & Sudarsono. 2003. Studi Awal Dalam Eksplorasi Sumber Intan Primer di Kalimantan Selatan. Proceedings Of Joint Convention Jakarta 2003. The 32nd IAGI and The 28nd HAGI Annual Convention and Exhibition, Jakarta. Mufit, F., Fadhillah, H. Amir & S. Bijaksana. 2006. Kajian tentang Sifat magnetik Pasir Besi dari Pantai Sunur, Pariaman, Sumatera Barat. Jurnal Geofisika. 1 : 2 – 5.
Saukani, M., dkk, Analisa Mineral Magnetik..............
Saukani, M., Wismawati, M. Utami, Ishaq, A. Faisal & Sudarningsih. 2009 Analisa Potensi Mineral Magnetik pada Pasir Sisa Pendulangan Intan Sebagai Upaya peningkatan Pendapatan pendulangan Intan di Kecamatan Cempaka Kota Banjarbaru. Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Penelitian Dikti 2009. Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. Sudarningsih & I. Sugriwan. 2007. Analisa Mineral Magnetik PasirBesi Sisa Penambangan Intan Daerah Cempaka Banjarbru dengan Menggunakan Metode AAS (Atomic Absorption Spectroscopy). Jurnal Fisika Flux, 4, 1.
93
Wahyono S.C. 2005. Studi Potensi Sumber Daya Alam dan Lingkungan dalam Rangka Menggali Prospek Geowisata di Daerah Cempaka dan Sekitarnya Kota Banjarbaru. Program Studi Fisika FMIPA UNLAM. Banjarbaru. Yulianto, A. 2006. Kajian Sifat Magnetik Pasir Besi dan Optimasi Pengolahannya Menjadi Ferit. Disertasi ITB (Abstrak).
