KARAKTERISASI DEBU VULKANIK ERUPSI GUNUNG
SINABUNG DARI DESA SIMACEM KABUPATEN KARO
DENGAN METODE XRD DAN SEM-EDX
SKRIPSI
RONALD J NAIBAHO
100801048
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KARAKTERISASI DEBU VULKANIK ERUPSI GUNUNG
SINABUNG DARI DESA SIMACEM KABUPATEN KARO
DENGAN METODE XRD DAN SEM-EDX
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Sains
RONALD J NAIBAHO
100801048
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : KARAKTERISASI DEBU VULKANIK ERUPSI GUNUNG SINABUNG DARI DESA SIMACEM KABUPATEN KARO DENGAN METODE XRD DAN SEM-EDX
Kategori : SKRIPSI
Nama : RONALD J NAIBAHO Nomor Induk Mahasiswa : 100801048
Program Studi : SARJANA(S1)FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Februari 2015
Disetujui Oleh
Pembimbing I Pembimbing II
Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc Dr. Perdinan Sinuhaji, MS NIP. 196506171993031009 NIP: 195903101987031002
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
KARAKTERISASI DEBU VULKANIK ERUPSI GUNUNG SINABUNG DARI DESA SIMACEM KABUPATEN KARO DENGAN METODE XRD
DAN SEM-EDX
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, yang di dalammya terdapat beberapa kutipan dan ringkasan sebagai referensi yang masing masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2015
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah memberikan Rahmat, Karunia dan Bimbingan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul KARAKTERISASI DEBU VULKANIK ERUPSI GUNUNG SINABUNG DARI DESA SIMACEM KABUPATEN KARO DENGAN METODE XRD DAN SEM-EDX. Laporan
tugas akhir ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar sarjana fisika. Penelitian skripsi ini dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Fisika (P2F) Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) di kawasan PUSPIPTEK Serpong Tangerang, sesuai dengan waktu yang ditetapkan.
Penulis juga menyampaikan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS dan Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan panduan dan penuh kpercayaan kepada saya dan telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing saya untuk menyempurnakan tugas akhir ini.
2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc sebagai dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU, Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M. Sc selaku sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU beserta seluruh Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Fisika FMIPA USU.
3. Bapak Wisnu Ari Adi selaku pembimbing di lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini.
4. Orang tua saya tercinta A.NAIBAHO dan T.SIMANJUNTAK yang telah bersusah payah dan senantiasa memberikan dukungan dan perhatian kepada saya. Adek Ida, ayu,ruben beserta keluarga besar saya dan Jenifer nainggolan yang memberikan dukungan dan semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Juan, Lamhot, Desmart, Tambi, Jantiber, Faisal, Baik, Jekson, fadly Rumianto, Riki, Tere, Emi, Roulina, Tari, Lia, Ita, Melisa, Jejen, Cibul, Mini, Juli, Sarah, dkk) danIMF USU”, danadik-adik junior 2011,
2012, 2013, 2014 yang selalu memberikan semangat kepada saya dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh kareana itu, penulis memohon maaf apabila terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis maupun orang lain yangmembacanya. Amin …
Penulis,
KARAKTERISASI DEBU VULKANIK ERUPSI GUNUNG
SINABUNG DARI DESA SIMACEM KABUPATEN KARO
DENGAN METODE XRD DAN SEM-EDX
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian menggunakan analisis XRD dan SEM-EDX terhadap komposisi Debu Vulkanik erupsi Gunung Sinabung pada tanggal 15 September 2013.Dari hasil XRD Untuk Debu Vulkanik memiliki fasa Anorthite 89.20% dengan struktur kristal Triklinik, parameter kisi a = 8.170 Å, b = 12.849 Å, c = 14.178 Å; fasa Quartz 2.63% dengan struktur kristal Hexagonal, parameter kisi a = 5.135 Å, b = 1.135 Å, c = 5.443 Å; fasa Cristobalite 5.65% dengan struktur kristal Tetragonal, parameter kisi a = 4.957 Å, b = 4.957 Å, c = 6.779 Å dan fasa Alunite 2.52% dengan struktur kristal Hexagonal, parameter kisi a = 6.967 Å, b = 6.967 Å, c = 17.150 Å.
ANALYSIS OF VOLCANIC ROCK MOUNTAIN SINABUNG
BY XRD METHOD AND SEM-EDX
ABSTRACT
A research on the has been done by using XRD analysis and SEM-EDX composition of volcanic rock Mountain Sinabung erupted on 15th September 2013. From XRD pattern,it was observed that volcanic stone as major 89.20% Anorthite phase with triclinic crystal structure, lattice parameters a = 8.170 Å, b = 12,849Å, c = 14.178 Å,where as Quartz phase for 2.63% was observed as mijor phase with Hexagonal crystal structure, lattice parameters a = 5.135 Å, b = 5.153 Å, c = 5.443 Å;cristobalite phase for 5.65% with the Tetragonal crystal structure, lattice parameters a = 4,957 Å, b = 4.957 Å, c = 6.779 Å and Alunite phase for 2.52% with Hexagonal crystal structure, lattice parameters a = 6.967 Å, b = 6.967 Å, c = 17.150 Å.
DAFTAR ISI
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 3
1.6 Sistematika Penulisan 4
Bab 2 Tinjauan Pustaka
2.1 Gunung Berapi 5
2.2 Debu Vulkanik 6
2.2.1 Mikrostruktur Debu Vulkanik 8
2.3 Efek Debu Vulkanik 9
2.3.1 Kesehatan 9
2.3.2 Kesuburan Tanah 9
2.3.3 Tanaman dan Peternakan 10
2.4 Logam Berat 10
2.4.1 Pengertian Logam Berat 10 2.4.2 Karakteristik Logam Berat 10 2.5 Senyawa Pada Debu Vulkanik 11
2.5.1 Anorthite 11
2.6.1 Pengertian Kristal 16
2.6.2 Struktur Kristal 16
2.6.3 Sistem Kristal 17
2.6.4 Bidang-Bidang Kristal 21 2.7 Analisis Struktur dan Mikrostruktur Kristal 23 2.8 XRD (X-Ray Diffraction) 23
2.8.1 Prinsip Kerja XRD (X-Ray Diffraction) 24
2.8.2 Analisis Difraksi 26
2.9 SEM (Scanning Electron Microscope) 27
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 30
3.1.1 Tempat Penelitian 30
3.1.2 Wkatu Penelitian 30
3.2 Alat dan Bahan 30
3.3 Prosedur Penelitian 30
3.3.1 XRD (X-Ray Diffraction) 31
3.3.1.1 Sampel dan Preparasi 31 3.3.1.2 Spesifikasi Alat 31 3.3.1.3 Persiapan Pengukuran 34 3.3.1.4 Spesifikasi Pengukuran 35 3.3.1.5 Prosedur Pelaksanaan 35 3.3.2 SEM (Scanning Electron Microscope) 37 3.3.2.1 Spesifikasi Pengukuran 37 3.3.2.2 Prosedur Pelaksanaan 38 3.4 Diagram Alir Penelitian 39
Bab 4 Hasil dan Pembahasan
4.1 Analisis Struktur 40
4.1.1 Analisis Struktur Sampel Debu Vulkanik 40
4.2 Analisis Komposisi 42
4.2.1 Analisis Komposisi Sampel Debu Vulkanik 42 4.3 Analisis SEM-EDX(Scanning Electron
Microscope-Energy Dispersive X-Ray) 42 4.3.1 Mikrostruktur SEM-EDX Sampel DebuVulkanik 42
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 45
5.2 Saran 45
Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Judul Halaman
Tabel 2.2 Tingkat isyarat Gunung Berapi Indonesia 6
Tabel 4.1 Sistem Kristal, Konstanta Kisi dan Densitas Senyawa 38 Al2CaO8Si2,SiO2,dan Al3H12K0.875O14.125S2 Pada Debu
Vulkanik
Tabel 4.2 Fraksi Massa Sampel Debu Vulkanik 39
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Judul Halaman
Gambar 2.1 a. Kubus Sederhana, b. Kubus BCC, c. Kubus FCC 16
Gambar 2.2 Tetragonal Sederhana dan Berpusat Badan 17
Gambar 2.3 Kristal Orthorombik 17
Gambar 2.4 Kristal Monoklinik 18 Gambar 2.5 Kristal Triklinik 18
Gambar 2.7 Kristal Rombhohedral 19
Gambar 2.8 Kristal Heksagonal 19
Gambar 2.9 Difraksi Bragg 24
Gambar 4.1 Pola Difraksi Sinar-x Sampel Debu Vulkanik 37 Gambar 4.2 Mikrostruktur SEM-EDX Sampel Debu Vulkanik 40
