PERSETUJUAN PEMBIMBING

-

PERSETUJUAN PEMBIMBING

Artikel yang berjudul 66K

ARA KTERISASI KANDTJNGAN TJNST]R PEIIYUST]N

SEDIMEN PERTAMBANGAFI TOBONGON MENGGT]NAKAN XRF(X RAY FLOURESENCE', (Suatu Penelitian Eksperimen Murni Jurusan Fisika Universitas Negeri Goronlalo)

Oleh

FANDHY ISWANTO.M

NIM: 421 411052

Disetujui Oleh

17 199003

I 003

NIP. 19860123 204812 1 002 Mengetahui

NIP. 19760412 200312 2 044

1

Fakultas MIPA Universitas Negeri Gorontalo Jalan Jenderal Sudirman Karakterisasi Kandungan Unsur Penyusun Sedimen Pertambangan Tobongon Menggunakan XRF (X Ray Flouresence) Fandhy Iswanto. M (Fandhy Iswanto.M1, Asri Arbie2, Abd. Wahidin Nuayi3) Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo Email: [email protected] ABSTRAK Fandhy Iswanto.M.2015. Karakterisasi Kandungan Unsur Penyusun Sedimen Pertambangan Tobongon,Menggunakan XRF (X Ray Flouresence).Skripsi, Program Studi S1 Pendidikan Fisika, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Gorontalo. Pembimbing I Drs. Asri Arbie, M.Si dan Pembimbing II Abd. Wahidin Nuayi S.Pd, MSi. Penelitian ini diawali dengan pengambilan sampel sedimen pada 5 titik di sungai pertambangan Tobongon yang terletak di Bolaangmongondow Timur. Sampel yang diambil kemudian diolah di laboratorium Fisika material untuk dilihat kandungan unsur yang terkandung dalam sedimen. Tujuan kegiatan penelitian ini ialah untuk melihat unsur apa saja yang paling banyak terkandung dalam sedimen pertambangan Tobongon.Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya perbedaan unsur yang menyusun sedimen sungai Tobongon dimana untuk setiap titik unsur yang paling mendominasi ialah Fe. Titik F1 merupakan titik yang paling sedikit terkandung unsur Fe yakni 47,11 %, 48.00% pada titik ke 2, 49.53% untuk titik 3, 50.21% untuk titik 4 dan yang terbanyak pada titik yang paling dekat dengan pertambangan yaitu titik F5 dengan persentase Fe sebesar 51.59%.

Kata Kunci : Sedimen, XRF

1)

Fandhy Iswanto.M, Mahasiswa Jurusan Fisika Drs.Asri Arbie, M.Si, Dosen Jurusan Fisika selaku pembimbing I 3) Abd. Wahidin Nuayi S.Pd, M.Si, Dosen Jurusan Fisika selaku pembimbing II 2)

2

Fakultas MIPA Universitas Negeri Gorontalo Jalan Jenderal Sudirman Karakterisasi Kandungan Unsur Penyusun Sedimen Pertambangan Tobongon Menggunakan XRF (X Ray Flouresence) Fandhy Iswanto. M (Fandhy Iswanto.M1, Asri Arbie2, Abd. Wahidin Nuayi3) Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo Email: [email protected] ABSTRACT Fandhy Iswanto.M. 2015. The Characterization of Element Content of Sediment Composer in Tobongon Mining using XRF ( X – Ray Flouresence ). Skripsi. Study Program of Physics Departement of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Sciences. State University of Gorontalo. The principal suvervisor was Drs Asri Arbie, M.Si and Co-Supervisor was Abd. Wahidin Nuayi S.Pd, M.Si. This research is begun with taking the sample of the sediement on 5 points in the mining river of Tobongon in East Bolaang Mongondow. The Sample took in the laboratory to see the element content of the sediments. The aim of this research was to see the elements contained in the sediment of mining Tobongon. The result of the research showed that there is difference of element that composes sediment. For each point, the dominated element is Fe. The F1 was the less point of the element, that was 47,11%, 48,00%, on the point 2 was 49,53%, on the point 3 was 50,21%, on the point 4, and the most closest point to the mining was F5 point, with the Fe presentation was about 51,59%. Keywords : Sediment, XRF

1)


3

PENDAHULUAN Sedimen didefinisikan sebagai material-material yang berasal dari perombakan batuan yang lebih tua atau material yang berasal dari proses kehancuran batuan dan ditransportasikan oleh air, udara dan es, atau material yang diendapkan oleh prosesproses yang terjadi secara alami seperti precitipasi secara kimia atau sekresi oleh organisme, kemudian membentuk suatu lapisan pada permukaan bumi menurut Rifardi dalam (Daulay 2013: 4). Sungai – sungai di indonesia hampir memiliki karakteristik yang sama dilihat dari gejala terbentuknya sedimentasi pada alur sungai yaitu disebabkan suatu kondisi dan karakteristik sungai (tanah berpasir) perbedaan elevasi yang cukup besar antara bagian hulu dan bagian hilirnya. Perbedaan elevasi tersebut mengakibatkan sedimen dibagian hulu hanyut ke daerah hilir dan mengendap (Anasiru 2006 :1). Sedimen tersebut pada awalnya mendapat proses erosi dari daratan sekitar sungai kemudian ditranportasi oleh air hujan, masuk ke wilayah perairan dan terdeposisi di dasar perairan sungai. Selain itu, kondisi pengendapan di sungai juga mendapat pengaruh oseanografi dari arus, pasang surut dan densitas yang secara simultan akan menyebabkan abrasi disepanjang aliran sungai serta kedalaman yang mempengaruhi kecepatan pengendapan sedimen yang terjadi di sungai (Daulay 2013:4). Hal – hal diatas mempelihatkan bagaimana poses pembentukan sedimen yang berada di sungai namun belum diketahui kandungan unsur atau senyawa apa saja yang paling banyak terkandung di dalamnya sehingga kedepannya sedimen dapat digolongkan menurut karaktersitiknya Oleh karena itu untuk mendapatkan informasi mengenai kandungan unsur di dalam sedimen serta bagaimana pola penyebarannya di sepanjang aliran sungai maka dilakukan penelitian dengan metode eksperimen mengenai “Karakterisasi Kandungan Unsur Penyusun Sedimen Pertambagan Tobongon Menggunakan XRF (X Ray Flouresence). Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi jenis unsur yang terkandung pada sedimen sungai Tobongon, presentase senyawa yang paling dominan serta pemanfaatannya dalam kehidupan. Manfaat dari penelitian ini ialah memberikan gambaran karakteristik sedimen sungai Tobongon dilihat dari presentase kandungan senyawa yang terkandung serta pemanfaatannya METODE PENELITIAN Sungai yang terletak di Desa Tobongan, Kecamatan Modayak, Kabupaten Bolaang Mongondow timur, Provinsi Sulawesi Utara merupakan Tempat pengambilan cuplikan untuk penelitian yang koordinatnya ditentukan menggunakan GPS Garming Oregon 550. Pengambilan cuplikan dilakukan pada 5 titik yang berada pada aliran sungai Tobongon yakni : 1. Lokasi Pengambilan cuplikan pertama dilakukan di daerah bawah dari lokasi pertambangan yang memiliki jarak kurang lebih 200 m dari pertambangan. 1)


4

2.

Pengambilan cuplikan kedua dilakukan di lokasi yang sama namun pada jarak kurang lebih 180 m dari pertambangan. 3. Untuk cuplikan ketiga dilakukan kembali pendakian dengan jarak yang lebih jauh dari lokasi kedua yakni kurang lebih 100 m dikarenakan arus yang deras dan juga lokasi yang terlalu tinggi untuk titik pengambilan. 4. Titik pengambilan cuplikan keempat sudah mendekati daerah pertambangan dengan jarak kurang lebih 20 m. 5. Pengambilan cuplikan terkahir yakni di titik kelima berada pada daerah pertambangan dimana harus turun sekitar 2 meter diarenakan lokasi sungai yang berada tepat di bawah lokasi pertambangan. Pengambilan titik koordinat dilakukan menggunakan GPS agar diketahui lokasi pengambilan sehingga dapat dipetakan agar mempermudah penelitian dan juga dapat digambarkan melalui peta gambaran umum dari lokasi pengambilan cuplikan. Untuk titik koordinat, serta lokasi pengambilan cuplikan dapat dilhat pada tabel 2 dan gambar 3 berikut : Tabel 1 Titik koordinat pengambilan cuplikan Koordinat Lokasi cuplikan

1)

Lintang Utara

Bujur Timur

Pertama

000 04’ 88.3’’

1240 24’ 26.0’’

Kedua

000 04’82.4’’

1240 24’ 26.0’’

Ketiga

000 04’56.6’’

1240 24’ 47.2’’

Keempat

000 04’34.2’’

1240 24’ 36.5’’

Kelima

000 04’79.1’’

1240 24’ 22.1’’


5

F5

F3 F1

F4 F2

Gambar 1 Peta pengambilan cuplikan Suatu penelitian eksperimen tidak akan berjalan tanpa adanya alat dan bahan untuk itu alat – alat yang akan digunakan dalam penelitian ini yakni :

No.

Nama Alat

Tabel 2 Alat – alat yang digunakan Fungsi

1

X Ray Flouresence BRUKER

Menganalisis kandungan penyusun unsur ataupun logam berat yang terdapat dalam sedimen.

2

Baju Laboratorium

Melindungi tubuh dari kontaminasi zat berbahaya.

3

Sarung Tangan

Melindungi sampel agar tidak terkontaminasi dengan tangan.

4

Plastik Sampel

Menampung sedimen.

5

Sendok

Mengaduk pasir yang telah digerus.

6

Agate Mortar

Tempat menggerus pasir

7

Saringan 60 mesh

Memisahkan sedimen yang halus dan yang kasar.

8

Oven Irmeco

Tempat untuk mengeringkan sampel.

(1) 1)

(2)

(3)


6

9

GPS Garming Oregon Menentukan titik koordinat lokasi pengambilan sampel. 550 10 Tisue Membersihkan peralatan agar tidak tersisa zat yang dapat menganggu penelitian. Adapun Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian yakni : Tabel 3 Bahan – bahan yang digunakan No Nama Bahan Fungsi 1 Sedimen Sampel yang akan diuji 2 Alkohol Membersihkan peralatan agar tetap steril 3 Peta Dasar Menggambarkan Lokasi Penelitian Proses Pengambilan cuplikan dilakukan di sungai Tobongon pada 5 titik yang diberi symbol F1 sampai F5.. Lokasi pertambangan yang berada tepat di bawah kaki gunung dan berada 600 meter di atas permukaan laut menjadi lokasi yang strategis untuk pengambilan cuplikan dikarenakan sungai Tobongon yang hanya berada pada 1 aliran sungai tanpa adanya percabangan. Pengambilan cuplikan ditentukan koordinatnya menggunakan GPS pada 5 titik . Cuplikan digali menggunakan sekop dengan kedalaman 10 cm secara vertial alasan pengambilan ini ialah pada kedalaman itu sedimen sudah mengalami endapan yang cukup lama mempunyai struktur yang keras dan tidak dapat dibawah oleh arus, sehingga proses penelitian cuplikan akan lebih pasti. Setelah itu dimasukkan ke dalam plastik sampel agar tidak terkontaminasi dengan unsur atau senyawa lain. Pengolahan sampel dilanjutkan di Laboratorium Fisika didahului dengan pengeringan sampel menggunakan oven listrik selama 1 kali 24 jam agar mengurangi ataupun menghilangkan kandungan air pada sedimen. Setelah itu sampel digerus menggunakan alat gerus manual dan diayak memakai saringan 250  m . Sedimen dibungkus menggunakan alumunium voil agar tidak hangus saat dibakar menggunakan oven untuk mengeluarkan kandungan air di dalamnya. Proses pembakaran dilakukan selama 1 kali 24 jam agar cuplikan benar – benar kering. Sampel yang telah kering digerus agar halus. Hasil gerusan tidak langsung di analisis tetapi terlebih dahulu di ayak menggunakan ayakan 250  m agar benar – benar halus dan dapat dibaca XRF. Setelah itu sampel dimasukkan ke dalam wadah analisis. wadah analisis merupakan wadah berbentuk bulat dengan penutup di atasnya, setelah itu wadah dimasukkan ke dalam XRF.

1)


7

Letak Pengambilan Cuplikan



Cuplikan diambil di 5 titik yang berada pada aliran sungai Tobongon

Pengambilan Cuplikan

 

Cuplikan digali menggunakan sekop sedalam 10 cm secara vertikal Cuplikan dimasukkan dalam plastik cuplikan agar tidak terkontaminasi.

Pembugkusan



Sedimen dibungkus dalam alumunium voil agar tidak hangus saat dipanaskan



Sedimen dikeringkan dengan cara memanaskannya di dalam oven pada suhu 100 derajat celcius selama 24 jam



Sedimen digerus agar halus selama kurang lebih 4 jam sehingga mudah diteliti dengan akurat



Sedimen diayak menggunakan ayakan 250 mesh agar lebih halus



Sedimen dimasukkan kedalam XRF agar didapatkan unsur yang terkandung di dalam cuplikan

Pengeringan

Penggerusan

Pengayakan Pengayakan

Karakterisasi

Gambar 4 Diagram alir Penelitian Teknik pengumpulan data menggunakan aplikasi SPECTRAEDXD dimana XRF harus dikalibrasi terlebih dahulu agar dapat menganalisis hasil analisis kemudian diplot agar menghasilkan pola spektrum dengan garis hitam spektrum sinar 1)


8

X unsur, hijau standar kalibrasi dan merah quality check. Kemudian dianalisis per unsur agar diketahui kandungan unsur yang paling mendominasi. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil yang diperoleh Tabel : Hasil karakterisasi cuplikan

Senyawa Fe O (1) Si Na Ca Ti K As Al Mn Sr Zr V

Cuplikan 1 47.11 32.80 (2) 7.33 2.90 3.18 1.71 1.37 1.26 0.82 0.76 0.43 0.15 0.11

Konsentrasi(%) Cuplikan Cuplikan Cuplikan 2 3 4 48.00 49.53 50.21 32.60 33.50 32.10 (3) (4) (5) 8.29 9.58 10.45 2.23 2.40 1.40 2.93 1.16 1.58 2.86 1.99 1.02 1.62 0.78 2.31 0.20 0.53 0.56 0.63 0.64 0.5 0.30 0.10 -

Cuplikan 5 51.59 32.00 (6) 10.50 2.20 0.77 1.02 1.01 0.79 0.06 0.04 0.02 -

PEMBAHASAN Menurut (Sumarno 2015:4) Tentang penelitiannya mengenai pemurnian pasir silika dengan metode leaching asam dan bantuan sonikasi analisa XRF bertujuan untuk mengetahui kadar komponen-komponen yang terkandung didalam sampel pasir silika sebelum dan setelah sonikasi. Dari analisa ini, diperoleh kadar komponen yang terkandung didalam pasir silika yakni SiO2(%), Fe2O3(%). Hasil analisa XRF ialah pembacaan langsung dari suatu bahan yang berbentuk bubuk dimana dapat diketahui kadar persentase unsur yang terkandung di dalamnya. Untuk sedimen, oksigen merupakan unsur pengikat dimana ikatannya terhadap unsur lain penyusun cuplikan dapat menghasilkan senyawa yang bisa dilihat pada tabel 2 Tabel 2 Senyawa Penyusun Sedimen Konsentrasi(%) Senyawa Cuplikan Cuplikan Cuplikan Cuplikan Cuplikan 1 2 3 4 5 Fe2O3 66.21 72.29 74.64 75.82 78.16 SiO2 11.60 13.22 13.30 15.48 19.71 1)


9

(1) Na2O CaO TiO2 K2O As2O3 Al2O3 MnO SrO ZrO2 V2O5

(2) 4.00 3.43 3.38 2.15 1.91 1.83 0.78 0.65 0.19 0.14

(3) 3.80 3.22 3.46 1.48 0.30 0.69 0.89 0.21 -

(4) 2.60 1.76 3.47 1.54 0.71 1.58 -

(5) 3.60 1.00 1.72 6.61 0.94 0.42 -

(6) 3.60 1.65 1.96 2.89 1.43 1.02 0.57 0.49 -

Ikatan antar unsur dapat membentuk senyawa namun tidak signifikan per unsur sehingga proses pemisahan ikatan menggunakan XRF sangat membantu dalam mengukur persentase hasil karakterisasi dari suatu bahan. Kandungan silikon (Si) dan alumnium (Al) sebagai penyusun kerangka aluminosilikat (kerangka utama batuan) cendrung lebih besar ke arah bidang tahan belah (Si/Al makin besar mengarah ke bidang tahan belah). Sebaliknya, kandungan unsur-unsur logam transisi terutama Fe, Cu, Mn, Cr dan Zn mengarah pada bidang belah (kandungannya dari luar ke dalam semakin kecil). Jika mineral-mineral yang terdapat pada batu pipih mirip atau sama maka kemungkinan posisi Si pada kerangka struktur digantikan oleh ion-ion logam tersebut( Karyasa 2013: 9). Hasil Karakterisasi menggunakan XRF diperoleh bahwa kandungan Fe(Besi) pada cuplikan 1 sampai 5 memperlihatkan bahwa besi merupakan unsur yang mendominasi sedimen Tobongon. Pola spektrum yang dihasilkan unsur Fe memperlihatkan kandungan unsur yang mendominasi sedimen dengan konsentrasi senyawa pada cuplikan 1 sampai 5 yang besar. Selain besi, oksigen juga merupakan unsur penyusun sedimen tobongon namun tidak memiliki pola spektrum. Oksigen merupakan pengikat yang dapat mengikat unsur – unsur lain yang terkandung di dalam sedimen sehingga menghasilkan senyawa. Unsur ketiga yang terbanyak di dalam sedimen ialah silikon. Unsur ini memiliki konsentrasi yang cukup besar untuk tiap cuplikan. Unsur ini merupakan jenis kuarsa. Menurut (Sumarno, 2015 :1) pasir silika atau pasir kuarsa adalah salah satu material alam yang melimpah di Indonesia, tercatat bahwa total sumber daya pasir silika sebesar 18 miliyar ton. Selain ketiga unsur di atas terdapat beberapa unsur penyusun sedimen yakni : 1. Na (Natrium) Natrium merupakan unsur penyusun cuplikan dengan persentase yang pada beberapa cuplikan konsentrasinya diatas 2%. 2. Ti (Tilium) 1)


10

Tilium merupakan penyusun cuplikan sedimen dengan konsentrasi cuplikan di atas 1% pada semua titik. 3. Mn(Mangnese) Meskipun dalam jumlah konsentrasi kurang dari 1% unsur Manganese terdapat pada semua cuplikan. 4. K(Potassium) Hasil karakterisasi memperlihatkan potassium juga terdapat pada semua cuplikan dengan konsentrasi diatas 1% . 5. As(Arsenic) Sama halnya dengan besi, arsenic juga merupakan jenis logam namun mempunyai konsentrasi yang jauh lebih kecil dari besi. Konsentrasi unsur ini berkisar dari 0 hingga 1%. 6. Al(Alumunium)\ Berbeda dengan unsur lain untuk alumunuim hanya terdapat pada titik 1 dengan konsentrasi kurang dari 1%. 7. Sr(Stronsium) Untuk unsur Sr mempunyai konsentrasi yang kecil namun terdapat pada semua titik pengambilan cuplikan. 8. Zr(Zirconium) Zirconium merupakan salah satu unsur penyusun sedimen dengan persentase yang kecil dan hanya ada pada lima titik pengambilan cuplikan. 9. V(Vanadium) Vanadium merupakan salah satu penyusun sedimen yang konsentrasinya kecil dan hanya terletak pada cuplikan 1 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Dari hasil penelitian Mengenai Karakterisasi Kandungan Unsur Penyusun Sedimen Pertambangan Tobongon Menggunakan XRF ( X Ray Fluoresence ) ”kesimpulan yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut : 1. Hasil dari difraksi sinar-X pada sedimen sungai tobongon dengan mengambil 5 cuplikan di masing-masing titik yang berbeda menunjukkan senyawa yang paling mendominasi yakni Fe untuk cuplikan 1 sampai 5 (47.11, 48.00, 49.53, 50. 21, dan 51.59%). , Oksigen sebesar (32.80, 32.60, 33.50, 32.10, dan 32.00%) serta Si sebesar (7.33, 8.29, 9.58, 10.45 dan 10.50 %). 2. Terdapat beberapa unsur penyusun lain yang persentasenya kurang dari 4% (Na, Ca, Ti, K, As, Al, Mn, Sr, Zr, dan V). Saran Dari data tersebut diperoleh bahwa kandungan unsur yang paling dominan di sungai Tobongon adalah Besi (Fe) dan silikon (Si). Disarankan agar kedepannya 1)


11

dilakukan penilitan dengan mengambil beberapa cuplikan dalam setiap titik sehingga karakter sedimen sungai dapat diketahui daWEER34n dapat dimanfaatkan bagi kehidupan untuk kedepannya. DAFTAR PUSTAKA Anasiru Triyanti. 2006. Angkutan Sedimen Pada Muara Sungai Palu. Palu : SMARTEK Palu. Press Indonesia. Daulay. Arief Budiman2013. Karakteristik Sedimen Di Perairan Sungai Carang Kota Rebah Karyasa. I Wayan. Studi X-Ray Flouresence dan X-Ray Difraction Terhadap Bidang Belah Batu Pipih Asal Ejakula. Bali : Universitas Pendidikan Ganesha. Press Indonesia. Sumarno.2015. Pemurnian Pasir Silika dengan Metode Leaching Asam dan bantuan Sonikasi. Yogyakarta:Institut Tekhnologi Sepuluh November.

1)


PERSETUJUAN PEMBIMBING

Recommend Documents