SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
ISBN 978-602-71279-1-9 FG-11
Suseptibilitas Magnetik dan Morfologi Mineral Magnetik Sedimen
Mangrove Cengkrong
NURAININYULIDARYANTI1), SITIZULAIKAH2,*), BURHANINDRIAWAN2), SUJITO3) 1)Mahasiswa Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang
E-mail: nurnuraininnur@gmail.com
*)PENULISKORESPONDEN
TEL: 081249875753
ABSTRAK: Vegetasi mangrove mempunyai peranan penting diantaranya yaitu sebagai perangkap sedimen. Mineral yang terkandung dalam sedimen dapat diidentifikasi dengan menggunakan metode kemagnetan batuan,yang salah satu parameternya adalah seseptibilitas magnetik. Penelitian ini bertujuan mengetahui kondisi lingkungan disekitar mangrove Cengkrong dengan mengukur nilai suseptibilitas magnetik dan melihat morfologi mineral magnetik sedimen mangrove tersebut. Mineral magnetik sedimen mangrove yang di identifikasi dengan melakukan pengukuran nilai suseptibilitas magnetik menggunakan alat susceptibility meter Bartington MS2B dan dilakukan uji menggunakan alat SEM-EDAX. Hasilnya mineral magnetik sedimen mangrove Cengkrong memiliki rentang nilai suseptibilitas magnetik sebesar 2,132 - 34,607 ×(10-6m3kg-1) dengan rata-rata sebesar 7,007 ×(10-6m3kg-1). Mineral magnetik
tersebut berasal dari mineral magnetik detrital, termasuk kelompok multidomain (MD) dengan dominasi komposisi unsur Fe, Ti, O dan Si, bersifat paramagnetic. Dari hasil kajian tersebut dapat diketahui bahwa kondisi di sekitar mangrove Cengkrong masih bersih dari limbah kimia berbahaya.
Kata Kunci: Suseptibilitas magnetik, morfologi mineral magnetik, sedimen mangrove.
PENDAHULUAN
Lingkungan mangrove merupakan vegetasi hutan yang tumbuh di daerah pantai yang selalu atau secara teratur tergenang air laut dan dipengaruhi oleh pasang surut air laut (Nugroho et al, 2013). Vegetasi mangrove mempunyai peranan penting yang salah satunya yaitu sebagai perangkap sedimen (Kushartono, 2009). Mineral yang terkandung dalam sedimen dapat diidentifikasi dengan menggunakan sifat kemagnetan batuan, dengan salah satu parameternya adalah seseptibilitas magnetik. (Kucer et al, 2012).
Hasil penelitian Seetharamaiahet al(2004) yaitu sedimen dari berbagai lingkungan memiliki suseptibilitas magnetik yang berbeda. Penelitian di tiga lingkungan mangrove di India yaitu Krishna, Godavari, dan Cauvery, analisis dari nilai suseptibilitas magnetik menunjukkan bahwa pada lingkungan yang sama, konsentrasi mineral feromagnetik maupun ferimagnetik bervariasi tiap kedalamannya. Penelitian lain sedimen mangrove dilakukan oleh (Mayangsari,2015) di Indonesia yaitu mangrove Wonorejo dengan hasil menunjukkan nilai suseptibilitas yang bervariasi dengan mineral magnetiknya bersifat paramagnetik. Morfologi butir mineral magnetik pada mangrove Wonorejo menunjukkan kontribusi mineralnya berasal dari mineral detrital dan deposisi debu atmosfer.
Dalam bebrapa tahun terakhir pemahaman sifat magnetik dari berbagai mineral magnetik dalam sedimen beserta proses yang terlibat dalam pembentukannya sangatlah penting karena keberadaan dan kelimpahan mineral magnetik tersebut dapat mencerminkan keadaan lingkungan (Huliselan et al, 2007 dan Hamdi et al, 2009). Karakteristik mineral magnetik dapat memberikan informasi asal suatu mineral magnetik. Mineral magnetik ini memiliki sifat, jenis dan morfologi yang beragam yang bergantung pada sumbernya (Huliselanet al, 2007).
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
kegiatan industri yaitu mangrove Cengkrong. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur nilai suseptibilitas magnetik dan melihat morfologi mineral magnetik di lingkungan yang bersih dari bahan atau limbah kimia industri, sehingga dapat mengetahui keadan lingkungan di sekitarnya.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Pebruari hingga Mei 2016 di lingkungan mangrove Cengkrong, Watulimo, Trenggalek dengan letak geografis 8o11 4 S dan
111o41 4 W. Material dalam penilitaian ini adalah sampel sedimen yang sdiambil di
beberapa titik di sekitar jogging track dan sungai dengan kedalaman yang bervariasi. Hasil penelitian tidak hanya berhenti sampai pengumpulan dan penyusunan data melainkan mencakup analisis dan interpretasi data. Penelitian ini menggunakan data primer yang diperoleh dari pengukuran nilai suseptibilitas magnetik dan uji SEM-EDAX.
Terdapat beberapa proses preparasi yang dilakukan dalam penelitian ini, diantaranya slicing sedimen mangrove untuk pengukuran suseptibilitas magnetik dan proses ekstraksi. Proses slicing diikuti dengan pemberian nama sampel yaitu untuk sampel jogging track 1 sampel dasar diberi nama JG1.1, dan seterusnya, kemudian sampel sungai melanjutkan dari nama sampel jogging track menjadi JG 5.1 dan seterusnya. Pengukuran nilai suseptibiliatas magnetik menggunakan alat susceptibility meter Bartington MS2B. Alat tersebut mengukur nilai suseptibilitas magnetik dengan dua frekuensi yang berbeda yaitu suseptibilitas magnetik frekuensi rendah ( lf) dan
frekuensi tinggi ( hf). Nilai pengukuran yang tertera pada digital display merupakan
nilai volume susceptibilityatau Kappa ( ). Menentukan nilai suseptibilitas magnetik ( ) yaitu menbagi nilai Kappa ( ) dengan massa jenis ( ). Massa jenis merupakan perbandingan massa sampel terhadap volume sampel.
Proses ekstraksi sampel dilakukan dengan metode Methanol Soap Bath yaitu sampel di ekstraksi dengan detergen yang bertujuan memisahkan mineral magnetik dengan pengotornya. Busa sabun akan mengangkat kotoran berupa tanah yang akan mengapung bersama busa sabun. Kemudian mineral magnetik diekstraksi menggunakan magnet permanen dilapisi dengan plastik agar mineral magnetik tidak menempel pada magnet. Hasil ekstraksi berupa serbuk mineral magnetik yang selanjutnya dipreparasi untuk uji SEM-EDAX di Laboratorium Mineral dan Material Maju FMIPA UM.
Analisis nilai suseptibilitas magnetik dapat menunjukkan informasi jenis dan sifat magnetik dari mineral magnetik sedimen mangrove. Analisis hasil SEM menunjukkan penampakan permukaan sampel sedimen mangrove dan informasi ukuran butir magnetik. Melalui ukuran butir magnetik menunjukkan informasi jenis domain dari meineral magnetik sedimen mangrove. Pada analisis hasil EDAX berupa persentase berat yang kemudian digunakan untuk menentukan komposisi mineral pada satu butir magnetik sedimen mangrove.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Suseptibilitas Magnetik
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
ISBN 978-602-71279-1-9 FG-13
sebesar 0,24%. Nilai suseptibilitas magnetik seluruh sampel sedimen mangrove Cengkrong yang diperoleh dari pengukuran memiliki rentang nilai sebesar 2,132 -34,607 ×(10-6m3kg-1) dengan rata-rata sebesar 7,007 ×(10-6m3kg-1). Hasil pengukuran
tersebut menunjukkan nilai suseptibilitas yang bervariasi terhadap kedalamannya. Dari data nilai suseptibilitas magnetik dapat pula dibuat grafik hubungan antara nilai lf dan fd. Dari grafik antara nilai lf dan fd dapat pula digunakan untuk
menentukan sebaran domain bulir magnetik. Pada grafik Gambar 1 menunjukkan bahwa seluruh sampel memiliki domain bulir magnetik yaitu multidomain (MD) dan bersifat paramagnetik.
Morfologi Mineral Magnetik
Hasil analisis dengan menggunakan SEM-EDAX menunjukkan ukuran butir mineral magnetik bervariasi, untuk sampel di area jogging track maupun sungai yaitu JG1.1 JG4.6 dan JG5.11 tidak terlihat perbedaan yang cukup signifikan. Ditunjukkan pada Gambar 2, menunjukkan ukuran bulir JG1.1 dengan kedalaman 24 cm mayoritas memiliki bulir besar dan bernilai lf sebesar 7,00 ×(10-6 m3kg-1). Ukuran bulir yang
sedang atau dibawah bulir JG1.1 adalah mineral magnetik di wilayah sungai yaitu JG5.11 pada kedalaman 20 cm dengan nilai lf 5,23 ×(10-6 m3kg-1). Sedangkan ukuran
bulir untuk JG4.6 dengan kedalaman 2 cm atau merupakan sedimen dengan permukaan lebih kecil dibandingkan kedua mineral magnetik yang lain, dengan memiliki nilai lf sebesar 3,67 ×(10-6 m3kg-1). Semakin kecil ukuran bulir mineral
magnetik mengakibatkan rendahnya nilai suseptibilitas magnetik, hal ini karena ukuran bulir mineral magnetik berpengaruh terhadap sifat magnetiknya (Mayangsariet al, 2015).
Hasil analisis SEM ditunjukkan pada Gambar 2. Ukuran rata-rata pada setiap sampel yang diuji masing-masing adalah 152,02 m, 119,92 m, 125,24 m. Dari rata-rata ukuran butir mineral tersebut diperoleh informasi jenis domain mineral magnetik yang termasuk dalam multidomain (MD). Hasil EDAX sedimen mangrove Cengkrong menunjukkan komposisi dengan persentase berat mineral magnetik didominasi oleh Fe, O, Ti, dan Si, sehingga mineral magnetik bersifat paramagnetik. Bentuk butirnya menunjukkan bahwa kontribusi mineral berasal dari mineral magnetik detrital.
Tabel 1. Nilai suseptibilitas magnetik sedimen mangrove Watulimo Trenggalek.
Wilayah Pengambilan
Sampel
Titik Sampel Core
Rata-rata setiap core
( )
Rata-rata setiap core
( )
Rata-rata
(%)setiap
core
Jogging track
JG 1 3,682 3.637 1.356
JG 2 10,927 10,897 0,292
JG 3 5,954 5,913 0,687
JG 4 10,366 10,316 0,638
Rata-rata 7,732 7,691 0,743
Sungai
JG 5 5,335 5,323 0,086
JG 6 9,385 9,357 0,392
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
Gambar 1. Grafik hubungan antara suseptibilitas magneik ( lf) dengan frekuensi
dependent ( fd)
(a)
0 2 4 6 8 10 12 14
0
F
re
k
u
e
n
cy
D
e
pe
n
de
n
t
S
u
sc
e
pt
ib
il
it
y
m
a
g
n
e
ti
c
(%
)
Suseptibility magnetic low frequency ( lf) 10-6m3kg-1 MD
SP
SD/SSD
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
Gambar 1. Grafik hubungan antara suseptibilitas magneik ( lf) dengan frekuensi
dependent ( fd)
(a)
5 10 15 20
Suseptibility magnetic low frequency ( lf) 10-6m3kg-1 MD
SP
SD/SSD
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
Gambar 1. Grafik hubungan antara suseptibilitas magneik ( lf) dengan frekuensi
dependent ( fd)
(a)
JG1
JG2
JG3
JG4
JG5
JG6 MD
SP
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
ISBN 978-602-71279-1-9 FG-15
(c)
Gambar 2. Morfologi butir mineral magnetik sedimen mangrove Cengkrong. (a) JG1.1 (b) JG4.6 (c) JG5.11
KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan dan analisis data yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil pengukuran nilai suseptibilitas magnetik seluruh sampel sedimen mangrove Cengkrong memiliki rentang nilai sebesar 2,132 - 34,607 ×(10-6m3kg-1) dengan
rata-rata sebesar 7,007 ×(10-6m3kg-1). Hasil pengukuran tersebut menunjukkan nilai
suseptibilitas yang bervariasi terhadap kedalamannya.
2. Melalui uji SEM-EDAX diperoleh informasi bahwa menurut bentuknya mineral magnetik tersebut berasal dari mineral magnetik detrital, sedangkan menurut ukuran butir mineral magnetiknya sedimen mangrove Cengkrong termasuk dalam kelompok multidomain (MD) dengan komposisi unsur penyusun yang didominasi oleh Fe, Ti, O, dan Si, bersifat paramagnetik sehingga kondisi lingkungan di sekitar mangrove Cengkrong masih bersih dari limbah kimia berbahaya.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis berterimakasih kepada Lutfia Tri Wahyuni dan Susanti Mayangsari yang telah melakukan penelitian di lingkungan mangrove di Jawa Timur. Penulis juga berterimakasih kepada pihak Laboratorium Mineral dan Material Maju FMIPA UM yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan penelitian dengan alat-alat laboratorium.
DAFTAR RUJUKAN
Hamdi, Satria, B., Wahyu, S.H. 2009. Buletin,Klimatologi,Kualitas Udara dan Geofisika,vol. 1, 12-17.
Huliselan, E.K & Satria, B. 2007. Identifikasi Mineral Magnetik pada Lindi (Leachate). Jurnal Geofisika, vol. 2.
Kucer, N., Sabikoglu, I., Can, N. 2012. Measurements of Enviromental Pollution in Industrial Area Using Magnetic Susceptibility Method. Proceeding of International Congress on Advanced in Applied Phisics and Materials Science. vol 121, 20-22. Kushartono, E. W. 2009. Beberapa aspek Bio-Fisik Kimia Tanah di Daerah Mangrove
Desa Banggi Kabupaten Rembang.Semarang: Ilmu Kelautan.
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
ISBN 978-602-71279-1-9 FG-15
(c)
Gambar 2. Morfologi butir mineral magnetik sedimen mangrove Cengkrong. (a) JG1.1 (b) JG4.6 (c) JG5.11
KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan dan analisis data yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil pengukuran nilai suseptibilitas magnetik seluruh sampel sedimen mangrove Cengkrong memiliki rentang nilai sebesar 2,132 - 34,607 ×(10-6m3kg-1) dengan
rata-rata sebesar 7,007 ×(10-6m3kg-1). Hasil pengukuran tersebut menunjukkan nilai
suseptibilitas yang bervariasi terhadap kedalamannya.
2. Melalui uji SEM-EDAX diperoleh informasi bahwa menurut bentuknya mineral magnetik tersebut berasal dari mineral magnetik detrital, sedangkan menurut ukuran butir mineral magnetiknya sedimen mangrove Cengkrong termasuk dalam kelompok multidomain (MD) dengan komposisi unsur penyusun yang didominasi oleh Fe, Ti, O, dan Si, bersifat paramagnetik sehingga kondisi lingkungan di sekitar mangrove Cengkrong masih bersih dari limbah kimia berbahaya.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis berterimakasih kepada Lutfia Tri Wahyuni dan Susanti Mayangsari yang telah melakukan penelitian di lingkungan mangrove di Jawa Timur. Penulis juga berterimakasih kepada pihak Laboratorium Mineral dan Material Maju FMIPA UM yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan penelitian dengan alat-alat laboratorium.
DAFTAR RUJUKAN
Hamdi, Satria, B., Wahyu, S.H. 2009. Buletin,Klimatologi,Kualitas Udara dan Geofisika,vol. 1, 12-17.
Huliselan, E.K & Satria, B. 2007.Identifikasi Mineral Magnetik pada Lindi (Leachate). Jurnal Geofisika, vol. 2.
Kucer, N., Sabikoglu, I., Can, N. 2012. Measurements of Enviromental Pollution in Industrial Area Using Magnetic Susceptibility Method. Proceeding of International Congress on Advanced in Applied Phisics and Materials Science. vol 121, 20-22. Kushartono, E. W. 2009. Beberapa aspek Bio-Fisik Kimia Tanah di Daerah Mangrove
Desa Banggi Kabupaten Rembang.Semarang: Ilmu Kelautan.
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
ISBN 978-602-71279-1-9 FG-15
(c)
Gambar 2. Morfologi butir mineral magnetik sedimen mangrove Cengkrong. (a) JG1.1 (b) JG4.6 (c) JG5.11
KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan dan analisis data yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil pengukuran nilai suseptibilitas magnetik seluruh sampel sedimen mangrove Cengkrong memiliki rentang nilai sebesar 2,132 - 34,607 ×(10-6m3kg-1) dengan
rata-rata sebesar 7,007 ×(10-6m3kg-1). Hasil pengukuran tersebut menunjukkan nilai
suseptibilitas yang bervariasi terhadap kedalamannya.
2. Melalui uji SEM-EDAX diperoleh informasi bahwa menurut bentuknya mineral magnetik tersebut berasal dari mineral magnetik detrital, sedangkan menurut ukuran butir mineral magnetiknya sedimen mangrove Cengkrong termasuk dalam kelompok multidomain (MD) dengan komposisi unsur penyusun yang didominasi oleh Fe, Ti, O, dan Si, bersifat paramagnetik sehingga kondisi lingkungan di sekitar mangrove Cengkrong masih bersih dari limbah kimia berbahaya.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis berterimakasih kepada Lutfia Tri Wahyuni dan Susanti Mayangsari yang telah melakukan penelitian di lingkungan mangrove di Jawa Timur. Penulis juga berterimakasih kepada pihak Laboratorium Mineral dan Material Maju FMIPA UM yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan penelitian dengan alat-alat laboratorium.
DAFTAR RUJUKAN
Hamdi, Satria, B., Wahyu, S.H. 2009. Buletin,Klimatologi,Kualitas Udara dan Geofisika,vol. 1, 12-17.
Huliselan, E.K & Satria, B. 2007.Identifikasi Mineral Magnetik pada Lindi (Leachate). Jurnal Geofisika, vol. 2.
Kucer, N., Sabikoglu, I., Can, N. 2012. Measurements of Enviromental Pollution in Industrial Area Using Magnetic Susceptibility Method. Proceeding of International Congress on Advanced in Applied Phisics and Materials Science. vol 121, 20-22. Kushartono, E. W. 2009. Beberapa aspek Bio-Fisik Kimia Tanah di Daerah Mangrove
SEMINAR
NASIONAL
JURUSAN
FISIKA
FMIPA UM 2016
Mayangsari, S., Siti, Z., Era B.P. 2015. Identifikasi Mineral Magnetik Pada Sedimen Mangrove Wonorejo, Surabaya. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Jurusan Fisika, Universitas Negeri Malang.
Nugroho, R.A., Sugeng, W., Rudhi, P. 2013. Studi Kandungan Bahan Organik dan Mineral (N,P,K,Fe dan Mg) Sedimen di Kawasan Mangrove Desa Bedono, Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak. Journal of Marine Research. vol. 2, No. 1, 62-70.
