BAB III. METODE PENELITIAN
F. Instrumen/Alat dan Bahan Penelitian
1. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu ;
a) Untuk mengukur nilai Resistivitas suatu material digunakan 4 Titik Probe sedangkan untuk mengukur konstanta dielektrik suatu material digunakan Plat Sejajar
b) Untuk mengidentifikasi kandungan mineral suatu material digunakan AAS (Atomic Absorption Spektrometri)
c) Multimeter Digital Sanwa Tipe CD800a d) LCR Meter Sanwa Tipe 700
e) Kabel Penghubung f) Kapastitor
g) Voltemeter Analog Merk TAB h) Magnet Permanen
i) Kertas Saring
2. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : a) Pasir Pantai Keatapang.
b) Pasir sungai Cermai.
G. Prosedur Penelitian 1. Pengambilan sampel
Sampel pasir diambil dari dua lokasi yang berbeda yaitu Pasir Pantai Ketapang dan sungai Cermai yang ada di desa Pringgabaya, Kecamatan Pringgabaya. Sampel pasir diambil pada lima titik Dengan jarak yang berbeda yaitu 2 meter, 4 meter, dan 6 meter.
2. Penjemuran Pasir di bawah sinar Matahari
setelah proses pengambilan sampel pasir pantai Ketapang dan sungai Cermai, sampel pasir yang sudah diambil kemudian di jemur di bawah sinar matahari selama 4 jam.
3. Menentukan jumlah kandungan pasir besi a. Menimbang pasir besi sekitar 100 gr.
b. Kemudian memisahkan pasir besi menggunakan magnet permanen.
c. Setelah itu dicuci menggunakan aquades.
d. Kemudian dikeringkan menggunakan oven selama 2 jam pada suhu 2000C.
e. Selanjutnya dipisahkan kembali menngunakan magnet permanen f. Kemudian setelah itu dicuci kembali menggunakan aquades.
g. Kemudian dikeringkan menggunakan oven selama 2 jam pada suhu yang sama yaitu 2000C.
4. Pemisahan pasir menggunkan Magnet permanen
Tahap selanjutnya yaitu pemisahan pasir menggunakan magnet permanen dilakukan untuk memisahkan pasir besi, kemudian selanjutnya di keringkan menggunakan oven selama 2 jam pada suhu 2000C.
5. Tekhnik pengukuran
a. Pegukuran Karakteristik sifat listrik pasir besi
Untuk setiap sampel pasir yang diambil dari pantai Ketapang dan sungai Cermai, kemudian dilakukan pemisahan pasir besi dari sampel pasir menggunakan magnet permanen Setelah dipisahkan dan
di oven, selanjutnya ditentukan karakteristik sifat listrik pasir besi yang diperoleh dengan menghitung nilai Resistivitas dan Konstanta Dielektrik. Hal ini dilakukan untuk semua sampel.
b. Menentukan perbandingan sifat listrik pasir besi
Tahap selanjutnya adalah penentuan perbandingan sifat listrik pasir besi yang diambil dari pantai Ketapang dan Sungai Cermai dengan mengukur konstanta dielektrik dan nilai resistivitas pasir besi, untuk menentukan konstanta Dielektrik menggunakan Plat Sejajar sedangkan nilai Resistivas menggunakan 4 Titik Probe, sedangkan untuk mengetahui kandungan mineral menggunakan satu set AAS yang ada di laboratorium BPTP NTB yang ada di Narmada, dan untuk pengukuran Resistivitas dan Konstanta Dielektrik bertempat di Laboratorium fisika UIN Mataram.
H. Teknik Analisis Data
1. Menganalisis perbandingan kandungan mineral pasir besi sungai dan laut menggunakan AAS
2. Mengukur dan menganalisis perbandingan konstanta Dielektrik pasir besi sungai dan laut menggunakan Plat Sejajar.
3. Mengukur dan menganalisis perbandingan nilai Resistivitas pasir besi sungai dan laut menggunakan 2 Titik Probe.
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian
1. Kandungan mineral
Dari hasil uji kandungan mineral pasir besi sungai dan pantai di Laboratorium BPTB NTB menggunakan AAS (Atomic absorption spectrometri). Didapatkan hasil kandungan mineral dari pasir besi sungai
dan laut yang disintesis di Kecamatan pringgabaya dari jarak 2 meter sampai dengan jarak 10 meter. Tabel kandungan mineral pasir besi sungai dan laut dapat dilihat dalam tabel 1.3 dan tabel 1.4 di bawah ini
Tabel 1.3 Kandungan mineral pasir besi sungai No jarak (m) Kandungan Mineral (Fe) (%)
1 2 5.03
2 4 5.98
3 6 8.81
4 8 9.03
5 10 9.52
Tabel 1.4 Kandungan mineral pasir besi pantai No Jarak (m) Kandungan Mineral (Fe) (%)
1 2 5.64
2 4 6.27
3 6 6.99
4 8 8.62
5 10 9.8
40
2. Pengukuran Resistivitas
Berdasarkan hasil pengukuran Resistivitas pasir besi sungai cermai dan pasir besi pantai ketapang Desa pringgabaya dengan variasi jarak yang berbeda-beda yaitu dari jarak 2 meter sampai dengan jarak 10 meter. Hal ini menunjukkan bahwa nilai resistivitas pasir besi sungai cermai dan pasir besi pantai ketapang meningkat seiring jauh jarak pengambilan sampel yang telah dilakukan. Nilai Resistivitas pasir besi sungai cermai dan pasir besi pantai ketapang Desa Pringgabaya dapat ditunjukkan pada tabel 1.4 dan tabel 1.5 dibawah, dan perbandingan yang didapatkan dari pengukuran resistivitas antara pasir besi sungai cermai dan pasir besi pantai ketapang Desa Pringgabaya dapat dilihat dari gambar grafik 2.2 di bawah ini
Tabel 1.5 pengukuran Resistivitas Pasir Besi Sungai Cermai Desa Pringgabaya
no jarak (m)
Hambatan
(Ω) Resistivitas
(Ωm)
1 2 4,54×105 5,4×104
2 4 6,20×105 7,2×104
3 6 7,10×105 8,5×104
4 8 8,35×105 10×104
5 10 9,17×105 11×104
Tabel 1.6 Pengukuran Resistivitas Pasir Besi Pantai Ketapang Desa Pringgabaya
No Jarak (m)
Hambatan
(Ω) Resistivitas pantai (Ωm)
1 2 5,70×105 6,8×104
2 4 6,56×105 7,8×104
3 6 7,99×105 8.6×104
4 8 8,30×105 9,9×104
5 10 9,16×105 10,9×104
Grafik perbandingan Resistivitas pasir besi sungai dan laut yang disintesis di Desa Pringgabaya Kecamatan pringgabaya
Gambar 2.1 grafik Perbandingan Resistivitas Sungai Cermai Dan Pantai Desa Pringgabaya
3. Pengukuran Konstanta Dielektrik
Berdasarkan hasil pengukuran Konstanta Dielektrik pasir besi sungai cermai dan pasir besi pantai ketapang Desa pringgabaya dengan variasi jarak yang berbeda-beda yaitu dari jarak 2 meter sampai dengan jarak 10 meter nilai konstanta dielektrik mengalami peningkatan. Hal ini menunjukan bahwa nilai kapasitansi ikut mengalami peningkatan seiring jauh jarak pengambilan sampel pasir besi sungai cermai dan pantai ketapang Desa Pringgabaya. Tabel Peningkatan nilai kapasitansi dan konstanta dielektrik pada jarak 2 meter sampai dengan jarak 10 meter dapat dilihat pada tabel 1.6 dan tabel 1.7 dibawah ini
0 20 40 60 80 100 120
2 4 6 8 10
Resistivitas pasir besi (kΩm)
Jarak (m)
resistivitas sungai resistivitas pantai
Tabel 1.7 Pengukuran Konstanta Dielektrik Pasir Besi Sungai Cermai Desa Pringgabaya
No Jarak (m) Kapasitansi (F) Konstanta Dielektrik
1 2 6,34×10-6 5.37×104
2 4 8,15×10-6 6,90×104
3 6 11,04×10-6 9,35×104
4 8 14,37×10-6 12,17×104
5 10 16,39×10-6 13,88×104
Tabel 1.8 Pengukuran Konstanta Dielektrik Pasir Besi Pantai Ketapang Desa Pringgabaya
No Jarak (m) Kapasitansi (F) Konstanta Dielektrik
1 2 7,11×10-6 6,02×104
2 4 9,22×10-6 7,81×104
3 6 12,59×10-6 7,81×104
4 8 15,39×10-6 13,04×104
5 10 17,96×10-6 15,22×104
Grafik perbandingan konstanta dielektrik pasir besi sungai cermai dan pantai ketapang yang disintesis di Desa Pringgabaya Kecamatan Pringgabaya
Gambar 2.2 Grafik perbandingan Konstanta Dielektrik sungai cermai dan pantai Desa pringgabaya
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
2 4 6 8 10
Di e le k trik ( k F)
Jarak (m)
dielektrk sungai dielektrik pantai
B. Pembahasan
1. Kandungan Mineral
Berdasarkan dari hasil uji analisis kandungan mineral yang bertempat di BPTP (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian) NTB yang ada di Narmada dengan menggunakan metode AAS didapatkan kandungan mineral pasir besi sungai pada jarak 2 meter yaitu sebesar 5.03%, dan pada jarak 4 meter yaitu sebesar 5,98%, dan pada jarak 6 meter didapatkan kandungan mineralnya yaitu 8,81%, sedangkan pada jarak 8 meter kandungan mineralnya yaitu 9,03%, dan pada jarak 10 meter kandungan mineralnya yaitu 9,52%. Untuk kandungan mineral yang ada di pantai dari jarak 2 meter didapatkan kandungan mineralnya yaitu sebesar 5,64%, dan pada jarak 4 meter kandungan mineralnya yaitu 6,27%, dan pada jarak 6 meter didapatkan kandungan mineralnya sebesar 6,99%, dan pada jarak 8 dan 10 meter kandungan mineral yang didapatkan pasir besi pantai yaitu 8,62% dan 9,8%. Kandungan mineral penyusun pasir besi berkisar antara 30% sampai dengan 80%, sementara sisanya tersusun atas mineral lain.
Besi atau logam yang paling banyak digunakan dalam kehidupan manusia sejak ratusan tahun yang lalu34. Bijih besi memiliki banyak kandungan mineral besi oksida seperti magnetit, hematit dan maghemit. Seiring dengan kemajuan teknologi dan sains bijih besi memiliki potensi untuk
34 Deki Ferial, Adrianus Inu Natalisanto, Petrus AD Lazar, “Identifikasi Sebaran Mineral Bijih Besi Dengan Menggunakan Metode Resistivitas Dan Induced Polarization (Ip) Di Kecamatan Muara Uya, Kabupaten Tabalong, Provinsi Kalimantan Selatan”, Jurnal Geosains Kutai Basin Volume 2 Nomor 2, Agustus 2019, E-ISSN 2615-5176, hlm 1
bisa digunakan sebagai bahan baku industri yaitu magnetit yang digunakan sebagai tinta kering35.
Berdasarkan tabel 1.3 dan 1.4 diatas menunjukkan Secara umum bahwa Karakter dari endapan besi ini berupa endapan yang berdiri sendiri namun seringkali ditemukan dengan mineral logam lainya. Dari mineral bijih besi, magnetik ini merupakan mineral dengan kandungan besi (Fe) yang paling tinggi, namun memiliki jumlah yang kecil sementara untuk hematite termasuk mineral bijih yang dibutuhkan dalam industri besi36.
Pantai memiliki kandungan magnetit yang lebih rendah dibandingkan sungai. Penelusuran lebih lanjut menemukan fakta bahwa kandungan magnetit pada sungai semakin besar sesuai dengan jauh jarak pengambilan sampel, semakin jauh jarak pengambilan sampel maka semakin besar kemungkinan kandungan magnetit yang dimiliki sungai tinggi, berbeda dengan kandungan mineral magnetit pantai, kandungan mineral yang ditemukan pada pantai lebih sedikit daripada sungai. Dari hasil uji analisis kandungan mineral pasir besi sungai dan pantai memiliki perbandingan kandungan mineral yang tidak seragam. Kandungan besi (Fe) atau magnetit di Kecamatan Pringgabaya paling banyak terdapat di daerah sungai serta tersebar hampir merata di sepanjang pantai dalam jumlah yang lebih sedikit. Persentase kandungan mineral pasir sungai
35 Fildzah Rudyah Putri Nurzam, Ramli dan Ratnawulan, “Pengaruh Komposisi Cofe2o4 Terhadap Sifat Listrik Nanokomposit Cofe2o4/Pani Yang Disintesis Dengan Metoda Sol-Gel”, Pillar of Physics, Vol. 12 No. 1, April 2019, hlm. 38.
36 Wira Sunarya, “Identifikasi Bijih Besi (Fe) Menggunakan Metoda Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Wenner- Schlumberger Di Kabupaten Luwu”, Jurnal Geocelebes Vol. 1 No. 2, Oktober 2017, ISSN : 2579-5821, hlm. 76.
dapat diilihat pada (Tabel 1.3), kandungan mineral pasir besi sungai dan pantai dari jarak 2 meter sampai dengan 10 meter memiliki jumlah mineral magnetit dengan persentase yang berbeda-beda. Arus sungai cermai yang bergerak dari arah hulu menuju hilir ikut serta membawa beragam partikel dalam alirannya, termasuk pasir besi (Fe). Partikel besi ini ditemukan pada daerah sungai akan cenderung lebih banyak pada daerah hulu dan akan semakin sedikit ketika menuju lingkungan pantai. Daerah hulu dapat dikatakan sebagai daerah yang dekat dengan sumber material yang masuk ke dalam daerah aliran sungai. Hal serupa dapat dilihat pada tabel 1.3 dan tabel 1.4 yang menunjukkan bahwa ditemukannya konsentrasi magnetite yang lebih tinggi pada daerah aliran sungai berbanding dengan kandungan magnetite pada daerah pantai37.
Hal ini disebabkan karena adanya Interaksi antara sungai dan laut yang memungkinkan butiran magnetit ikut ditransportasikan menuju kawasan pantai, yaitu melalui proses runoff sungai, dimana runoff ini merupakan salah satu siklus hidrologi yang berasal dari air hujan yang mengalir diatas permukaan tanah, air hujan yang mengalir tersebut mengalir dari hulu menuju hilir yang kemudian bermuara disungai maupun laut, disini akan terjadi proses pengendapan Fe yang menyebabkan kandungan magnetit pasir besi sungai lebih besar dibandingkan dengan pasir besi pantai sebelum di bawa menuju lingkungan pantai, dan ketika aliran sungai sudah mengalir menuju pantai terjadi Proses penyebaran
37 Syahrul Purnawan, Ardyansyah, dkk, “Sebaran Pasir Besi Pada Permukaansubstrat Sungai Leungah, Aceh Besar”, Seminar Nasional II USM, Vol. 1, Oktober 2017, hlm. 538
spasial dan percampuran dengan mineral lain saat butiran magnetit memasuki lingkungan pantai yang turut mendorong sehingga persentase kandungan magnetit menjadi lebih rendah38.
2. pengukuran Resistivitas
Resistansi merupakan perbandingan antara tegangan yang digunakan pada bahan (V) dengan aliran arus listrik yang dihasilkan (I) seperti pada Hukum Ohm yang ditunjukkan oleh Persamaan : R = V/I, Resistansi suatu bahan bergantung pada struktur atomik dari bahan tersebut atau resistivitasnya. Resistivitas atau yang disebut dengan Rho (ρ) merupakan kemampuan suatu bahan untuk dapat mengantarkan arus listrik dan bergantung terhadap besarnya medan suatu listrik dan kerapatan arusnya.
Semakin besar niali resistivitas suatu bahan maka semakin besar pula nilai medan listrik yang dibutuhkan untuk dapat menimbulkan sebuah kerapatan arus. Nilai dari Resistivitas atau yang disebut Rho (ρ) untuk material magnetic memiliki nilai Resistivitas sebesar 5×10-5 - 5×103. Satuan dari resistivitas yaitu Ωm39. Dalam penelitian ini Pengukuran resistivitas pasir besi sungai cermai maupun pasir besi pantai ketapang peneliti menggunakan prinsip dua electrode probe, dimana dengan mengalirkan arus melalui power supply dari tegangan 2 volt sampai 12 volt ke dua
38 Syahrul Purnawan, dkk, “Karakteristik Sedimen dan Kandungan Mineral Pasir Besi di Labuhan Haji Timur, Kabupaten Aceh Selatan”, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, Vol. 13, No. 2, , 2018, hlm. 116,
39Tri Tazkhia R Praha, Dudi Darmawan, Ahmad Qurthobi3, “Karakterisasi Nilai Kalor Batubara Berdasarkan Pengukuran Kapasitansi Dan Resistansi”, e-Proceeding of Engineering : Vol.6, No.2 Agustus 2019, ISSN : 2355-9365
electrode tersebut pada sampel dari jarak 2 meter sampai dengan jarak 10 meter dan kemudian membaca tegangan dan arus melalui mulitimeter40. Saat diberikan beda potensial pada ujung-ujung suatu bahan, maka akan ada arus listrik yang mengalir di dalam bahan tersebut. Besarnya arus listrik yang mengalir tersebut tergantung pada suatu besaran yang disebut dengan resistansi listrik (R). nilai resistansi pasir besi sungai dan pantai dari jarak 2 meter sampai jarak 10 meter yaittu dapat dilihat dari tabel 1.7 dan 1.8 di bawah ini.
Tabel 1.9 Nilai Resistivitas Pasir besi sungai
No Jarak Resistivitas sungai (Ωm)
1 2 5,4×104
2 4 7,2×104
3 6 8,5×104
4 8 10×104
5 10 11×104
Tabel 2.0 harga tahanan Resistivitas Pasir besi pantai No Jarak Resistivitas Pantai (Ωm)
1 2 6,8×104
2 4 7,8×104
3 6 8,6×104
4 8 9,9×104
5 10 10,9×104
Tegangan diberikan pada sampel pasir besi yang dipasang pada rangkaian probe dua elektroda sehingga arus yang melewati plat sejajar dapat dicatat.
40 Widodo Sumartono, Yudha Arman, Yoga Satria Putra ,”Identifikasi Sebaran Kandungan Bijih Besi Di Kabupaten Bengkayang Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas”, Prisma Fisika, Vol. I, No. 1 (2013), ISSN : 2337-8204
Pemberian tegangan dilakukan sebanyak 5 kali dengan variasi tegangan 3 volt, 6 volt, 7,5 volt, 9 volt dan 12 volt. Nilai resistivitas dapat dihitung setelah pengukuran tegangan dan arus dengan menggunakan Persamaan , Material ini terdiri dari molekul yang berjumlah besar Molekul ini terdiri atas banyak atom, sementara atom ini terdiri dari inti yang bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bersifat negatif sehingga material tersebut memiliki sifat kelistrikan41. Didapatkan nilai resistivitas pasir besi sungai dari jarak 2 meter yaitu sebesar 5,4×104 Ωm, dan pada jarak 4 meter didapatkan nilai resistivitasnya sebesar 7,2×104 Ωm, dan pada jarak 6 meter nilai resistivitasnya sebesar 8,5×104 Ωm, dan untuk jarak 8 meter dan 10 meter nilai resistivitasnya yaitu 10×104 Ωm dan 11×104Ωm, sedangkan untuk nilai resistivitas pasir besi pantai pada jarak 2 meter yaitu 6,8×104 Ωm, dan pada jarak 4 meter nilai resistivitasnya sebesar 7,8×104 Ωm, dan jarak 6 meter nilai resistivitasnya 8,6×104 Ωm, dan pada jara 8 meter dan 10 meter nilai resistivitasnya sebesar 9,9×104 Ωm dan 10,9×104 Ωm. Berdasarkan hasil pengukuran nilai resistivitas diatas dapat diektahui bahwa nilai resistivitas pasir besi sungai meningkat sesuai dengan jauh jarak pengambilan sampel, semakin jauh jarak pengambilan sampel pasir sungai cermai maka nilai resistivitasnya akan semakin besar, begitupun dengan nilai resisitivitas pasir besi pantai ketapang, semakin jauh jarak pengambilan pasir besi pantai maka nilai
41Arief Elang Raharja, dkk, “Pengukuran Resistivitas Pada Pelat Konduktor Tipis Menggunakan Metode Four Point Probe”, e-Proceeding of Engineering : Vol.6, No.2 Agustus 2019, ISSN : 2355-9365.
resistivitasnya akan semakin besar, besar nilai resistivitas pasir besi pantai juga meningkat berdasarkan jauh jarak pengambilan sampel pasir besi tersebut. Dari data nilai resistivitas pasir besi sungai cermai dan pantai ketapang Kecamatan Pringgabaya ditemukan adanya perbandingan nilai resistivitas pasir besi sungai dan pantai, perbandingan tersebut dapat dilihat dari grafik dibawah ini.
Gambar 2.3 grafik Perbandingan Resistivitas Pasir Besi Sungai Dan Pantai Perbandingan antara nilai resistivitas pasir besi sungai cermai dan pasir besi pantai terhadap perubahan jarak pengambilan sampel pasir besi sungai maupun pantai dapat dilihat pada Gambar 2.8. Berdasarkan Gambar 2.8, nilai resistivitas yang dimiliki oleh pasir besi sungai dan pasir besi pantai memiliki perbandingan nilai resistivitas yang tidak terlalu signifikan dimana nilai resistivitas pasir besi pantai ketapang lebih besar daripada nilai resistivitas pasir besi sungai cermai. Hal ini disebabkan karena bijih besi pada pantai akan bercampur secara merata pada pantai dan bercampur dengan unsur lain yang dapat menghantarkan arus listrik, dibandingkan
0 20 40 60 80 100 120
2 4 6 8 10
Resistivitas pasir besi (kΩm)
Jarak (m)
resistivitas sungai resistivitas pantai
dengan sungai yang menyebabkan resistivitas pasir besi pantai lebih banyak daripada resistivitas pasir besi sungai. Dari jarak 2,4,6,8 dan 10 meter terlihat adanya kenaikan resistansi, karena resistansi sebanding dengan tegangan, yang mengakibatkan jika tegangannya besar maka resistansinya akan besar dan resistansi memiliki hubungan yang berbanding terbalik dengan arus dimana jika arusnya kecil maka nilai resistansinya besar42.
Dari grafik diatas dapat dilihat perbandingan resistivitas antara pasir besi sungai dan pasir besi pantai. Jika jauh jarak pengambilan sampel maka nilai resistivitasnya akan bernilai besar. Dari data grafik diatas menunjukkan bahwa resistivitas pasir besi sungai dan pantai pada jarak 2 meter, 4 meter, 6 meter, 8 meter serta 10 meter memiliki peningkatan nilai resistiviitasnya, akan tetapi perbandingan resistivitas pada jarak 2,4, dan 6 meter menujukan adanya grafik perbandingan resistivitas antara pasir besi sungai dan pantai yang berbeda. Dari seluruh data diatas, sampel pasir besi sungai dan pantai dari jarak 8 meter dan 10 meter memperlihatkan pola grafik yang sama. Hal ini disebabkan karena semakin jauh jarak pengambilan sampel maka nilai resistivitas yang dihasilkan antara pasir besi sungai dan pantai akan sama.43
42 Fitria Murti, Ramli, Yenni Darvina, “Analisis Sifat Listrik Lapisan Tipis Fe3o4 Yang Dipreparasi Dari Pasir Besi Pantai Tiram Kabupaten Padang Pariaman Sumatera Barat Dengan Metode Sol-Gel Spin Coating” Pillar of Physics, Vol. 10. Oktober 2017, hlm 37.
43 Ardian Putra dan Pipi Deswita, “Penentuan Resistivitas Listrik Mortar Menggunakan Metode Probe Dua Elektroda”, Jurnal Ilmu Fisika (JIF), Vol 4 No 2, September 2012, ISSN 1979-4657
3. Pengukuran Dielektrik
Pengukuran konstantan dielektrik, Saat pemberian medan listrik diberikan pada dua plat logam sejajar yang terpisah sejauh d akan menghasilkan adanya sejumlah muatan yang tersimpan pada plat logam sejajar tersebut. Hal ini disebabkan muatan bergerak yang dihasilkan oleh perbedaan potensial tidak dapat menyeberangi plat karena di antara kedua plat terdapat material dielektrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan disebut kapasitansi. Nilai konstanta dielektrik pasir besi yaitu (105) dimana (ɛr) merupakan konstanta dielektrik. Secara sederhana konstruksi dari suatu kapasitor yaitu dua elektroda pelat sejajar yang dipisahkan oleh dielektrik atau secara umum disebut sebagai kapasitor pelat sejajar. Apabila kapasitor pelat sejajar dengan luas penampang (A) dipisahkan oleh dielektrik dengan jarak (d), kemudian pelat tersebut diberi tegangan (V), maka akan timbul medan listrik (E) yang bekerja didalam dielektrik. Akibat adanya medan elektrik maka muatan yang terkandung didalam dielektrik akan terpolarisasi44.
Pengukuran konstanta dielektrik pada penelitian ini menggunakan metode dua titik probe dengan jarak antar plat atau yang disebut d sebesar 2 cm, dan luas penampang plat sejajar yaitu 15 cm, kemudian sampel pasir besi dari jarak 2 meter sampai dengan jarak 10 meter kita analisis menggunakan dua titik probe tersebut, dengan memberikan tegangan dari
44 Fitrah Ningsih, Fitrianingsih, Lalu A. Didik, “Analisis Pengaruh Lama Penggerusan terhadap Resistivitas dan Konstanta Dielektrik pada Pasir Besi yang disintesis dari Kabupaten Bima”, Indonesian Physical Review, Volume 2 Issue 3, September 2019 P-ISSN: 2615-1278, E-ISSN:
2614-7904
catu daya sebesar 3 volt dengan pengukuran nilai kapasitansi (C) secara berulang sebanyak sepuluh kali, didapatkan nilai konstanta dielektrik untuk pasir besi sungai dan pantai dapat dilihat dari tabel 1.9 dibawah ini.
Tabel 2.1 Nilai konstanta Dielektrik pasir besi sungai
No jarak Konstanta Dielektrk (F)
1 2 5,37×104
2 4 6,90×104
3 6 9,35×104
4 8 12,17×104
5 10 13,88×104
Berdasarkan tabel diatas, dapat konstanta dielektrik untuk pasir besi sungai pada jarak 2 meter yaitu sebesar 5,37×104 F, dan nilai konstanta dielektrik pasir besi sungai pada jarak 4 meter yaitu sebesar 6,90×104 F, dan pada jarak 6 meter yaitu 9,35×104 F, sedangkan pada jarak 8 meter dan 10 meter yaitu sebesar 12,17×104 F dan 13,88×104 F, sedangkan untuk nilai konstanta dielektrik pasir besi pantai dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini.
Tabel 2.2 Nilai Konstanta Dielektrik pasir besi pantai
No jarak Konstanta Dielektrik (F)
1 2 6,02×104
2 4 7,81×104
3 6 10,66×104
4 8 13,04×104
5 10 15,22×104
Berdasarkan tabel konstanta dielektrik pasir besi pantai pada jarak 2 meter yaitu 6,02×104 F, dan pada jarak 4 meter nilai konstanta dielektriknya sebesar 7,81×104 F, dan untuk jarak 6 meter nilai konstanta dielektrik yaitu sebesar 10,66×104 F, dan pada jarak 8 meter dan 10 meter yaitu sebesar
13,04×104 F, dan 15,22×104 F. dari kedua tabel diatas dapat kita lihat bahwa pada jarak 2 meter sampai dengan 10 meter nilai konstanta dielektrik pada pasir besi sungai semakin naik, ini dikarenakan bahwa semakin jauh jarak pengambilan sampel nilai konstanta dielektrik pasir besi sungai akan meningkat, sedangkan pada tabel pengukuran konstanta dielektrik pasir besi pantai hasil pengukuran konstanta dielektrik pasir besi pantai tidak jauh berbeda nilainya dengan nilai pasir besi sungai, sedangkan untuk perbandingan nilai konstanta dielektrik pasir besi sungai dan pantai dapat dilihat dari gambar 2.9 di bawah ini.
Gambar 2.4 Grafik Perbandingan konstanta dielektrik pasir besi sungai dan pantai
Nilai kapasitansi suatu kapasitor ditentukan oleh faktor geometri dan sifat bahan dielektrik. Untuk kapasitor pelat sejajar, faktor geometrinya sendiri ditentukan oleh luas permukaan plat (A) dan tebal plat (d).
Sedangkan sifat bahan dielektrik ditentukan oleh konstanta dielektrik.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
2 4 6 8 10
Di e le k trik ( k F)
Jarak (m)
dielektrk sungai dielektrik pantai
Dimana Konstanta dielektrik merupakan suatu konstanta yang besarnya itu berrgantung pada sistem yang digunakan serta bahan yang digunakan.
Sedangkan sistem yang digunakan merupakan nilai kapasitor itu sendiri yang dibentuk dari dua buah pelat sejajar yang dipisahkan oleh bahan dielektrik45.
Dari grafik diatas menunjukan bahwa perbandingan konstanta dielektrik pasir besi sungai dan pantai pada jarak 2 meter sampai dengan 10 meter signifikan, dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai konstanta dielektrik pasir besi pantai lebih banyak dibandingkan dengan konstanta dielektrik pasir besi sungai, hal ini menjelaskan bahwa sifat listrik yang dimiliki pasir besi pantai Ketapang Desa Pringgabaya khususnya dalam pengukuran konstanta dielektrik mengandung unsur besi (Fe) yang bercampur dengan unsur yang lain, dengan bercampurnya unsure besi dengan unsure lain yang menyebabkan konstanta dielektrik pantai akan meningkat daripada konstanta dielektrik yang ada di sungai cermai Desa Pringgabaya Kecamatan Pringgabaya Kabupaten Lombok Timur.
berdasarkan penelitian diatas dapat kita lihat bahwa pengukuran resistivitas maupun konstanta dielektrik dipengruhi juga oleh jarak pengambilan sampel yang berbeda-beda, karena semakin jauh jarak pengambilan sampel maka kandungan air pada sampel pasir besi akan berkurang yang mengakibatkan konstanta dielektrik akan meningkat.
45 Bowo Eko Cahyono, Misto, Holili Nur Arivah, “Analisa Kualitas Semen Melalui Pengukuran Konstanta Dielektrik Dan Resistivitas”, R.E.M. (Rekayasa Energi Manufaktur), Vol. 2 Nomor. 2, 2017, hlm. 58.