KARAKTERISTIK KIMIA PASIR BESI MUARA SUNGAI TOR, KAMPUNG HOLMAFEN, DISTRIK MUARA TOR, KABUPATEN
SARMI, PROVINSI PAPUA SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan pada program studi S1 Teknik Pertambangan dan
memperoleh sarjana teknik dari Universitas Cenderawasih.
Disusun oleh :
RIVALDO SEPTINNO PATTY NIM : 20180611044036
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS CENDERAWASIH JAYAPURA
2023
HALAMAN JUDUL
KARAKTERISTIK KIMIA PASIR BESI MUARA SUNGAI TOR, KAMPUNG HOLMAFEN, DISTRIK MUARA TOR,
KABUPATEN SARMI, PROVINSI PAPUA
SKRIPSI
Oleh:
RIVALDO SEPTINNO PATTY 2018061104406
PPROGRAM STUDI S1 TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PENGESAHAN
KARAKTERISTIK KIMIA PASIR BESI MUARA SUNGAI TOR KAMPUNG HOLMAFEN, DISTRIK MUARA TOR,
KABUPATEN SARMI, PROVINSI JAYAPURA
Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Mata Kuliah Tugas Akhir Dari Program Studi S1 Teknik Pertambangan Fakultas Teknik
Universitas Cenderawasih Oleh :
RIVALDO SEPTINNO PATTY NIM. 2018061104406
Telah Disetujui Oleh :
Ketua Program Studi S-1 Teknik Pertambangan DR. ENOS KARAPA, M.T
NIP. 197007042001121002
LEMBAR PERSETUJUAN
KARAKTERISTIK KIMIA PASIR BESI MUARA SUNGAI TOR KAMPUNG HOLMAFEN, DISTRIK MUARA TOR,
KABUPATEN SARMI, PROVINSI JAYAPURA Oleh:
RIVALDO SEPTINNO PATTY 20180611044036
Telah Dinyatakan Lengkap dan Memenuhi Syarat Untuk Diajukan Dalam Ujian Sidang Skripsi Pada Program Studi Teknik Pertambangan Fakuultas
Teknik
Universitas Cenderawasih Tanggal :...
Disetujui Oleh :
Pembimbing I, Pembimbing II,
Karl Karoluz Wagab Meak.,.ST.,MT
NIP : 19881202 201903 1 008 Rahmat Indrajati.,.ST.,MT NIP : …………
LEMBAR PENGESAHAN
KARAKTERISTIK KIMIA PASIR BESI MUARA SUNGAI TOR, KAMPUNG HOLMAFEN, DISTRIK MUARA TOR, KABUPATEN
SARMI, PROVINSI PAPUA Disusun Oleh:
RIVALDO SEPTINNO PATTY 20180611044088
Telah diujikan dalam ujian Sidang Skripsi pada tanggal...,dan dinyatakan lulus daru Program Studi S1 Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas
Cenderawasih Dewan Penguji :
Pembimbing 1 Karl Karoluz Wagab Meak.,.S.T.,M.T (………) Pembimbing 2 Rahmat Indrajati, S.T., M.T. (………) Penguji 1: Bodian Panggabean, S.T., M.Eng (………) Penguji 2: Lia Medy Tandy, S.T., M.T (………) Penguji 3: Felice Deglardini Wopari, S.T., M.T (………)
Jayapura,. November 2023 Disahkan Oleh :
Mengetahui : Dekan Fakultas Teknik
Universitas Cenderawasih Ketua Jurusan Teknik Pertambangan
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Rivaldo Septinno Patty
NIM : 20180611044088
Program Studi : Teknik Pertambangan
Fakultas : Teknik
Universitas : Cenderawasih
Judul :
KARAKTERISTIK KIMIA PASIR BESI MUARA SUNGAI TOR KAMPUNG HOLMAFEN, DISTRIK MUARA TOR, KABUPATEN
SARMI, PROVINSI PAPUA
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi yang saya tulis ini merupakan hasil karya tulis ilmiah atau pemikiran saya sendiri, bukan hasil karya intelektual orang lain. Apabila dikemudian hari terbukti atau dapat di buktikan bahwa sebagian atau seluruh skripsi ini adalah hasil karya orang lain, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Jayapura, ...november 2023
KARAKTERISTIK KIMIA PASIR BESI MUARA SUNGAI TOR, KAMPUNG HOLMAFEN, DISTRIK MUARA TOR,
KABUPATEN SARMI, PROVINSI PAPUA Oleh: Rivaldo Septinno Patty
E-mail: [email protected]
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini yaitu mengidentifikasi mineral ikutan serta menentukan endapan kadar pasir besi pada daerah penelitian dan juga mengetahui karakteristik endapan pasir besi pada Kampung Holmafen, Distrik Muara Tor, Kabupaten Sarmi, Provinsi Papua. Metode yang digunakan yaitu X-Ray Diffraction (XRD), dan X-ray Fluorescene (XRF). Sebanyak (3) sampel dari tiga titik sampel yang diambil menggunakan hand drill sampling di kirim ke Laboratorium ITB untuk diindentifikasi mineral ikutan serta kadar endapan dan karakteristik endapan pasir besi daerah penelitian. Berdasarkan hasil analisis lab, didapat mineral ikutan sebagai berikut: pada stasiun-2 (Augite, Albite, Analcime, Quartz, Dickite, Muscovite, Perovskite, magnetite, hematite) serta pada stasiun-1 dan stasiun-3 terdapat kadar unsur sebagai berikut: pada stasiun-1 (Na 0.673%, Mg 7.51%, AI 5.86%, Si 33.6%, P 0.0921%, S 0.0639%, CI 0.525%, K 0.754%, Ca 31.7%, Ti 0.990%, Cr 0.395%, Mn 0.385%, Fe 17.4%, Ni 0.0452%, Zn 0.0252%, Sr 0.0435%, Au 0.0299%, Ag 0.121%, Cu 0.0196%, Pb 0%) pada stasiun-3 (Na 1.88%, Mg 5.82%, AI 11.7%, Si 36.6%, P 0.210%, S 0.115%, K 2.59%, Ca 22.2%, Ti 1.05%, Cr 0.114%, Mn 0.357%, Fe 16.9%, Ni 0.0363%, Cu 0.0393%, Sr 0.109%, Ag 0.216%, Au 0.0192%, Pb 0.0161%, Zn 0.0113%)
Kata kunci: Pasir besi, XRF dan XRD
CHEMICAL CHARACTERISTICS OF IRON SAND MUARA TOR RIVER, HOLMAFEN VILLAGE, MUARA TOR DISTRICT, SARMI
DISTRICT, PAPUA PROVINCE By: Rivaldo Septinno Patty E-mail: [email protected]
ABSTRACT
The aim of this research is to identify associated minerals and determine iron sand deposit levels in the research area and also determine the characteristics of iron sand deposits in Holmafen Village, Muara Tor District, Sarmi Regency, Papua Province. The methods used are X-Ray Diffraction (XRD) and X-ray Fluorescence (XRF). A total of (3) samples from three sample points taken using hand drill sampling were sent to the ITB Laboratory to identify the associated minerals as well as the sediment content and characteristics of the iron sand deposits in the research area. Based on the results of laboratory analysis, the following minerals were obtained: at station-2 (Augite, Albite, Analcime, Quartz, Dickite, Muscovite, Perovskite, magnetite, hematite) and at station-1 and station- 3 there are element levels as follows: at station-1 (Na 0.673%, Mg 7.51%, AI 5.86%, Si 33.6%, P 0.0921%, S 0.0639%, CI 0.525%, K 0.754%, Ca 31.7%, Ti 0.990%, Cr 0.395%, Mn 0.385%, Fe 17.4%, Ni 0.0452%, Zn 0.0252%, Sr 0.0435%, Au 0.0299%, Ag 0.121%, Cu 0.0196%, Pb 0%) at station-3 (Na 1.88%, Mg 5.82%, AI 11.7%, Si 36.6%, P 0.210%, S 0.115%, K 2.59%, Ca 22.2%, Ti 1.05%, Cr 0.114%, Mn 0.357%, Fe 16.9%, Ni 0.0363%, Cu 0.0393%, Sr 0.109%,
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunia-Nya penyusunan Skripsi dengan judul “Karakteristik Kimia Pasir Besi Muara Tor, Kampong Holmafen, Distrik Muara Tor, Kabupaten Sarmi”, dapat diselesaikan dan diajukan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Pertambangan S1, Fakultas Teknik, Universitas Cenderawasih, Jayapura. Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada tanggal 21 Agustus 2023 – 22 Agustus 2023 di Muara Sungai Tor, Kampong Holmafen, Distrik Muara Tor, Kabupaten Sarmi, Provinsi Papua
Atas terselesaikannya penyusunan skripsi ini penulis ingin menyampaikan ungkapan rasa terimakasih kepada:
1. Bapak Dr. Oscar O. Wambrauw, SE, M.Sc.Sgr Rektor Universitas Cenderawasih.
2. Bapak Dr. Ir. Johni J. Numberi, M.Eng., IPM selaku Dekan Fakultas Teknik.
3. Bapak Djuarensi Patabang, M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Pertambangan dan Geologi.
4. Ibu Lia Medy Tandi, MT selaku Sekretaris Jurusan Teknik Pertambangan dan Geologi.
5. Bapak Dr. Enos Karapa, MT Selaku Ketua Program Studi S1 Teknik Pertambangan.
6. Bapak Karl Karoluz Wagab Meak.,.S.T.,M.T selaku Dosen Pembimbing I 7. Bapak Rahmat Indrajati, S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing II.
Namun tidak lepas dari semua itu, saya menyadari sepenuhnya bahwa ada kekurangan baik dari segi penyusunan bahasanya maupun segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang dada dan tangan terbuka saya membuka selebar-
Akhir dari semua ini penyusun mengharapkan semoga dari Tugas Akhir ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inspirasi terhadap pembacanya.
Jayapura,……Oktober 2023
Rivaldo Septinno Patty
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL...i
LEMBAR PENGESAHAN...ii
LEMBAR PERSETUJUAN... iii
ABSTRAK...vi
ABSTRACT...vii
KATA PENGANTAR...viii
DAFTAR ISI...x
DAFTAR GAMBAR...xii
DAFTAR TABEL...xiii
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Permasalahan...2
1.2.1 Rumusan Masalah...2
1.2.2 Batasan Masalah... 2
1.3 Tujuan dan Manfaat...2
1.3.1 Tujuan...3
1.3.2 Manfaat...3
1.4 Kondisi Geologi Regional... 3
1.4.1.Satuan Morfologi Dataran Rendah...3
1.4.2.Satuan Morfologi Perbukitan Landai...4
1.4.3.Satuan Morfologi Perbukitan Terjal...4
1.5 Lokasi Dan Kesampaian Daerah...7
BAB II DASAR TEORI...9
2.1 Genesa Pasir Besi...9
2.2 Sifat Fisik Pasir Besi...11
2.4 X-Ray Diffraction (XRD)...13
2.4.1.Prinsip Kerja X-ray Diffaraction (XRD)...14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN...15
3.1 Rencana Penelitian...15
3.2 Alat dan Bahan...15
3.3 Tahapan Penelitian...16
3.4 Jadwal Penelitian...18
3.5 Diagram Alir Penelitian...19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...20
4.1. Hasil...20
4.2 Pembahasan... 21
4.2.1.Indentifikasi Mineral Pasir Besi Menggunakan Metode XRD...21
4.2.2.Kadar Unsur Daerah Penelitian...23
4.2.3 Grafik hasil analisis ST-1 dan ST-3...26
4.2.4 Karektiristik Endapan Pasir Besi Pada Daerah Penelitian...27
BAB V PENUTUP...29
5.1 Kesimpulan... 29
5.2 Saran... 29
DAFTAR PUSTAKA...30
LAMPIRAN... 31
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 1. 1 PETA GEOLOGI REGIONAL LEMBAR KABUPATEN SARMI...6
GAMBAR 1. 2 PETA LOKASI KESAMPAIAN DAERAH...8
GAMBAR 2. 1 BENTUK PASIR BESI...10
GAMBAR 3. 1 DIAGRAM ALIR PENELITIAN...19
GAMBAR 4. 1 PETA LOKASI PENGAMBILAN SAMPEL...20
GAMBAR 4. 2 SAMPEL PASIR BESI...21
GAMBAR 4. 3 DIAGRAM HASIL ANALISIS XRF ST-1 & ST-3...26
GAMBAR 4. 4 ENDAPAN PASIR BESI SEPANJANG PANTAI TIMUR KE ARAH TIMUR...27
GAMBAR 4. 5 ENDAPAN PASIR BESI KE ARAH DARATAN...28
GAMBAR 4. 6 PASIR BESI YANG MELAKAT PADA MAGNET...28
DAFTAR TABEL
TABEL 3. 1 ALAT DAN BAHAN...15
TABEL 3. 2 TAHAPAN PENELITIAN...16
TABEL 3. 3 WAKTU PENELITIAN...18
TABEL 4. 1 ANALISIS XRD...22
TABEL 4. 2 ANALISIS XRF STASIUN 1...24
TABEL 4. 3 ANALISIS XRF STASIUN 2...25
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Pasir besi adalah pasir yang terdiri dari butiran pasir yang mengandung komponen besi yang menarik dan beberapa mengandung mineral yang berbeda, jadi berapa banyak zat besi dalam butiran pasir bukanlah sesuatu yang sangat mirip. Pasir besi merupakan salah satu bahan tambang di Indonesia yang dimanfaatkan untuk lingkup yang sangat besar. Pasir besi biasanya ditemukan di pegunungan, di sepanjang sungai dan paling melimpah di pantai (Megatsari, Noer Aziz; 2000).
Cadangan pasir besi dapat mengandung mineral yang terdiri dari magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), dan limonite (FeTiO3) (Kusuma, 2017). Mineral ini mungkin dapat dibuat sebagai bahan modern. Misalnya, magnetit dapat digunakan sebagai bahan dasar untuk tinta kering (toner) pada scanner dan printer laser, sedangkan magnetite merupakan bahan utama untuk pita (Yulianto dkk, 2003).
Potensi pasir besi yang terdapat di Papua dapat ditemukan di beberapa daerah, salah satunya potensi pasir besi di Kabupaten Sarmi Papua. Potensi pasir besi di Sarmi dapat ditemukan di beberapa lokasi, sepanjang pantai Muara Tor dan sekitarnya. Pada daerah ini, kandungan pasir masih bercampur dengan pasir pantai. Oleh masyarakat, pasir besi pada daerah Muara Tor pernah ditambang secara sederhana tetapi aktivitas ini tidak berlangsung lama.
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kadar dan karakteristik pasir besi di daerah Muara Tor dan disepanjang Telaga Cemara, Kampung Holmafen.
Sampel yang didapat dari tempat penelitian diperoleh dengan menggunakan hand drill sampling untuk memproleh sampel yang diinginkan. Dengan menggunakan
analisis X-ray Fluorescene (XRF) dan X-Ray Diffraction (XRD). Analisis XRF digunakan untuk mengetahui kadar pasir besi pada daerah penelitian. Analisis XRD digunakan untuk mengindentifikasi kandungan mineral yang terdapat pada endapan pasir besi. Pendekatan ini diharapkan memberikan informasi yang dalam memahami karakteristik dari kandungan pasir besi yang akan diteliti.
1.2 Permasalahan
Permasalahan penelitian dirumuskan pada rumusan masalah dan batasan masalah.
1.2.1 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang maka rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu:
1. Bagaimana cara mengidentifikasi pasir besi dan kandungan mineral yang ada di dalam pasir besi pada daerah penelitian?
2. Bagaimana menentukan unsur kadar pasir besi pada daerah penelitian?
3. Bagaimana mengkarakterisasi endapan pasir besi pada daerah penelitian?
1.2.2 Batasan Masalah
Agar pembahasan pada penelitian ini tidak meluas, maka penulis membatasi ruang lingkup pembahasan hanya pada :
1. Penelitian ini dilakukan pada lokasi Muara Sungai Tor Kampung Holmafen, Distrik Muara Tor, Kabupaten Sarmi, Provinsi Papua.
2. Metode penelitian ini hanya menggunakan metode XRD, XRF dan SEM- EDS.
1.3 Tujuan dan Manfaat
Adapun beberapa tujuan dan manfaat yang akan di di uraikan pada penelitian ini yaitu:
1.3.1 Tujuan
Tujuan penelitian ini yaitu:
1. Mengindentifikasi mineral yang ada di dalam pasir besi pada daerah penelitian
2. Menentukan unsur kadar pasir pada daerah penelitian
3. Mengetahui karakteristik endapan pasir besi pada daerah penelitian 1.3.2 Manfaat
1. Manfaat bagi penelitian ini juga diharapkan dapat menjadi tambahan dan wawasan bagi penulis mengenai pengujian XRD dan XRF pasir besi.
2. Maanfaat bagi akademis dapat berkontribusi bagi bidang akademis dengan menjadi refrensi bagi penelitian lanjutan mengenai pengujian XRD dan XRF pasir besi.
1.4 Kondisi Geologi Regional
Berdasarkan Peta Geologi Regional yang diterbitkan oleh P3G (Pusat Pengembangan dan Studi Geologi, Bandung), daerah penelitian termasuk dalam Peta Geologi Regional Lembar Sarmi & Bufareh, Irian Jaya. Daerah Kabupaten Sarmi, Provinsi Papua termasuk ke dalam mandala Irian Jaya Utara (Visser &
Hermes, 1962). Secara regional geomorfologi daerah Kabupaten Sarmi, Provinsi Papua dapat dikelompokan menjadi 3 satuan morfologi dataran rendah, satuan morfologi perbukitan landai, dan satuan morfologi perbukitan terjal.
1.4.1.Satuan Morfologi Dataran Rendah
Dataran rendah dapat dikatakan hampir rata dengan ketinggian paling besar beberapa meter diatas permukaan laut. Sungai didaerah satuan morfologi ini seperti S. Apauwar, S. Tor, dan S. Tariku alirannya banyak berkelok, disertai oxbow lake. Gosong pasir dan pola aliran teranyam dijumpai didaerah agak ke hulu.
sepanjang pantai utara, bagian selatan lembar peta dan di lembah sungai yang
lebar disepanjang sungai besar seperti S. Mamberamo, S. Apauwar, S. Tor, dan S.
Biri
1.4.2.Satuan Morfologi Perbukitan Landai
Daerah ini dicirikan oleh perbukitan yang tidak begitu tinggi, berkisar antara 100 hingga 500 meter diatas muka air laut dengan lereng yang agak landau sampai curam dan lembah sungai yang tidak begitu lebar. Kelokan sungai dijumpai dibeberapa tempat, juga pola aliran teranyam dan gosong pasir.
Hubungan morfologi dan struktur geologi di beberapa daerah cukup erat.
Beberapa sungai utama seperti S. Mamberamo, S. Apauwar, S. Muwar, dan Sebagian S. Verkam mempunyai arah aliran rata-rata yang sejajar dengan struktur perlipatan dan jurus beberapa sesar. Sedangkan sungai yang lain mempunyai arah aliran rata-rata memotong struktur. Lereng bukit yang agak terjal dijumpai disekitar S. Mamberamo, antara kasonaweja ke utara sampai S. Apauwar.
Bukitnya Sebagian sejajar dengan arah perlipatan dan membentuk Questa.
Dibeberapa tempat, satuan ini dicirikan oleh perbukitan yang tidak teratur yang sebagian membulat disertai poton dan sebagian lainnya curam disertai longsoran.
Batuan yang menempati daerah ini sebagian lunak dan sebagian lagi keras dan kompak. Dibeberapa daerah dijumpai lumpur yang berasal dari poton atau batuan campur aduk dengan bongkah yang tergerus. Sebaran satuan geomorfologi ini cukup luas yakni disekitar kasonaweja, S. Apauwar, S. Tor, S. Biri dan sebelah selatan Pegunungan Gauttier.
1.4.3.Satuan Morfologi Perbukitan Terjal
Daerah ini dicirikan oleh perbukitan yang ketinggian lebih dari 600 meter diatas muka air laut. Puncak tertinggi mempunyai ketinggian 830 meter di Pegunungan Siduas, 2160 meter Di Pegunungan Gauttier dan 2193 meter di Pegunungan Foya.
Lereng yang dijumpai pada umumnya terjal, berlembah sempit dan
Pada umumnya batuan yang terdapat pada daerah penelitian ini lebih tua daripada batuan didaerah lain serta lebih kompak dan keras. Dibeberapa tempat terdapat batuan yang telah tergerus. Satuan ini terdapat dibagian tengah yaitu di Pegunungan Van Rees, Gauttier, dan Siduars.
Sumber: Pusat Pengembangan dan Studi Geologi, Bandung
Gambar 1. 1 Peta Geologi Regional Lembar Kabupaten Sarmi
1.5 Lokasi Dan Kesampaian Daerah
Lokasi Penelitian yang terletak pada Kampung Holmafen, Distrik Muara Tor, Kabupaten Sarmi, Provinsi Papua memiliki keadaan lingkungan yang berfariatif dari dataran tinggi hingga ke dataran rendah. Lokasi penelitian ini berada pada Kampung Holmafen, Distrik Muara Tor, Kabupaten Sarmi, Provinsi Papua dan dapat di tempuh dengan jalur darat dari Kota Jayapura selama ± 8 jam menggukan kendaraan roda empat.
Sumber: ArcGis 10.8
Gambar 1. 2 Peta Lokasi Kesampaian Daerah
2.1 Genesa Pasir Besi
BAB II DASAR TEORI
Pembentukan endapan pasir besi ditentunkan oleh beberapa factor antar lain batuan asal, proses perombakan, media transportasi, serta proses tempat pengendapannya. Sumber mineral endapan pasir besi pantai sebagian besar berasal dari batuan gunung api bersifat andesitik dan basaltik. Proses perombakan terjadi karena proses pelapukan batuan akibat adanya proses alam seperti panas dan hujan yang membuat butiran mineral terlepas dari batuannya.
Media transportasi endapan pasir besi antara lain aliran sungai, gelombang dan arus laut. Proses transportasi membawa material lapukan dari batuan asal, menyebabkan mineral-mineral terangkut hingga ke muara, kemudian gelombang dan arus laut mencuci dan memisahkan mineral-mineral tersebut berdasarkan perbedaan berat jenisnya.
Di daerah pantai, mineral diendapkan kembali oleh gelombang air laut yang menghempas ke pantai. Akibat hempasan terbsebut, sebagian besar mineral yanf mempunyai berat jenis yang besar akan terendapkan di pantai, sedangkan mineral berat yang berat jenisnya lebih ringan akan kembali terbawa oleh arus balik kembali ke laut, demikian terjadi secara terus menerus hingga terjadi endapan pasir besi di pantai. Tempat pengendapan pasir besi umumnya terjadi pada pantai yang landau, sedangkan pada pantai yang curam sulit terjadi proses pengendapan.
Pasir besi adalah jenis pasir yang mengandung bijih besi dalam bentuk magnetite (Fe3O4) atau hematit (Fe2O3). Karakteristik pasir besi termasuk sifat- sifat fisik dan kimia yang membedakanya dari pasir biasa. Pasir besi umumnya memiliki warna yang lebih gelap daripada pasir biasa. Ini dapat berkisar dari coklat tua hingga hitam tergantung pada kandungan mineralnya. Salah satu
logam, seperti jarum kompas karena mengandung mineral magnetit. Kemagnetan ini adalah salah satu cara mudah untuk mengidentifikasi pasir besi.
Pasir besi merupakan sumber besi yang pemanfaatannya masih belum optimal. Di indonesia pasir besi sampai saat ini masih terbatas hanya digunakan sebagai bahan tambahan pada pabrik semen. Sedangkan pemanfaatan pasir besi di luar negeri seperti di Negara Selandia Baru sudh digunakan sebagai bahan baku pembuatan baja. Begitu juga dengan Negara China yang sudah sejak lama menggunakan pasir besi sebagai bahan baku pembuatan baja. Pasir besi terutama berasal dari batuan basaltik dan andesitik volkanik. Secara umum banyak dipakai dalam industri diantaranya sebagai bahan baku pabrik baja, dan bahan magnet dengan mengambil bijih besinya, pabrik keramik, pabrik semen dan bahan refractory dengan mengambil silikatnya (Austin, 1985). Meskipun pada beberapa tahun terakhir ini pasir besi intensif diusahakan, akan tetapi masih ada peluang untuk menemukan potensi baru. Selain itu, dengan berkembangnya teknologi penambangan dan pengolahan, serta peningkatan kebutuhan, maka pasir besi kadar relatif rendah yang pada masa lalu tidak diusahakan karena belum mempunyai nilai ekonomi, akan berpeluang untuk diusahakan pada masa yang akan datang.
Sumber: (www.geologinesia.com)
Hematite adalah salah satu mineral yang paling melimpah di permukaan bumi maupun di kerak bumi yang dangkal. Hematit merupakan oksida besi dengan komposisi kimia Fe2O3. Mineral ini merupakan mineral pembentuk batuan yang umumnya ditemukan pada batuan sedimen, metamorf, dan batuan beku. Hematit merupakan bijih yang cukup penting untuk menghasilkan besi.
Kebanyakan bijih hematit diproduksi di Cina, Australia, Brazil, India, Rusia, Ukraina, Afrika Selatan, Kanada, Venezuela, dan Amerika Serikat Hematit memiliki berbagai macam kegunaan, tetapi dari sisi nilai ekonomis, hanya sedikit hematit yang digunakan sebagai bijih utama dari besi. Hematit lebih banyak digunakan untuk menghasilkan pigmen, bahan pelindung radiasi, ballast, dan masih banyak produk-produk lainnya.
Magnetit adalah mineral oksida besi dengan rumus kimia Fe3O4 dan banyak ditemukan dalam batuan beku, metamorf, dan batuan sedimen. Magnetit merupakan bijih besi yang paling sering ditambang. Magnetit juga merupakan mineral dengan kandungan besi tertinggi (72,4%). Magnetit sangat mudah untuk diidentifikasi, karena mineral ini merupakan salah satu dari hanya beberapa mineral yang tertarik pada magnet. Sifat fisik mineral ini yaitu berwarna hitam, buram, kilap submetallic-metalik, bentuk kristal oktahedral, dan mempunyai nilai kekerasan antara 5 - 6,5 skala mohs.
2.2 Sifat Fisik Pasir Besi
Pasir besi mengandung mineral utama magnetite (besi oksida) berasosiasi dengan titanomagnetite dengan sedikit magnetit dan hematit yang disertai dengan mineral pengotor seperti kuarsa, piroksen, biotit, rutil, dan lain-lain. Pengotor lainnya yang biasa terdapat dalam pasir besi yaitu fosfor dan sulfur. Pasir besi berwarna abu-abu hingga kehitaman, berbutir sangat halus dengan ukuran antara 75 - 150 mikron, densitas 2-5 gr/cm3, bobot isi (spesific gravity) SG 2,99 - 4,23 gr/cm3, dan derajat kemagnetan (MD) 6,4 - 27,16%. Mineral ini yaitu mempunyai
mineralnya bersistem kristal isometrik, sehingga pasir besi (magnetit) cenderung berbentuk membundar hingga membundar tanggung.
2.3 X-ray Fluorescence (XRF)
X-Ray fluorescence (XRF) adalah teknik analisis non-destruktif yang dapat digunakan untuk menentukan komposisi unsur bahan. Karakterisasi dengan XRF digunakan untuk menentukan komposisi kimia suatu sampel dengan mengukur sinar-X-fluoresen yang dipancarkan dari sampel ketika dieksitasi oleh sumber sinar-X. Setiap unsur atau senyawa yang ada dalam sampel menghasilkan karakteristik sinar-X-fluoresen yang unik untuk senyawa spesifik tersebut. XRF adalah metode yang menggunakan sinar-X karakteristik (sinar-X fluoresen) yang dihasilkan ketika sinar-X menyinari suatu zat. Sinar X-fluoresen adalah gelombang elektromagnetik yang tercipta ketika sinar-X yang disinari memaksa elektron kulit bagian dalam dari atom penyusunnya ke kulit terluar dan elektron kulit terluar segera pindah ke kulit bagian dalam untuk mengisi kekosongan (Scholze et al., 2006).
Spektroskopi fluoresensi sinar-X didasarkan pada eksitasi dengan sinar-x energi tinggi dan deteksi sinar-x fluoresensi energi rendah. Jika sinar-X monokromatik digunakan untuk eksitasi, batas deteksi yang rendah pada prinsipnya dimungkinkan karena tidak ada radiasi latar belakang pada energi garis fluoresensi. Jika untuk beberapa sinar-X yang terdeteksi, proses kehilangan energi dalam detektor menggeser energi yang diukur ke titik yang lebih rendah, latar belakang energi rendah buatan di wilayah energi garis fluoresensi dibuat. Khusus untuk fluoresensi sinar-X refleksi total, latar belakang berenergi rendah ini dari insiden foton berenergi lebih tinggi pada detektor memperburuk batas deteksi elemen jejak. Oleh karena itu, untuk banyak aplikasi, yang disebut rasio puncakke-latar belakang, yang menentukan ketinggian relatif puncak energi penuh dalam spektrum yang dekat dengan latar belakang energi rendah, sangat penting.
Efek yang tidak dapat dihindari, yang menyebabkan hilangnya energi, disebabkan
energinya masing-masing ditransfer sepenuhnya atau sebagian ke elektron Compton atau fotoelektron. Elektron-elektron ini menciptakan pembawa muatan yang terdeteksi oleh proses hamburan selama perlambatannya. Elektron menempuh jarak tertentu selama proses ini tergantung pada energi awalnya.
Misalkan elektron seperti itu dibuat dekat dengan batas volume detektor aktif.
Dalam hal ini, mungkin lolos dari detektor, dan bagian yang sesuai dari energi awal akan hilang (Beckoff dkk, 2007).
2.3.1.Prinsip Kerja X-ray Fluorescence (XRF)
Prinsip kerja XRF adalah terjadinya tumbukan atom-atom pada permukaan sampel oleh sinar-X dari sumber sinar-X. Interaksi ini menyebabkan terjadinya efekfotolistrik pada atom-atom di permukaan bahan tersebut. Pada interaksi ini, electron dalam orbital kulit K akan terlempar dan terjadi kekosongan electron pada kulit tersebut. Kekosongan electron ini akan diisi oleh electron dari orbital diatasnya. Perpindahan electron ini diikuti dengan timbulnya sinar-X karakteristik sesui dengan atom yang mengalami proses tersebut (EDX, 1993).
2.4 X-Ray Diffraction (XRD)
XRD merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara sinar- X dengan atom yang tersusun dalam sebuah sistem kristal. Untuk dapat memahami prinsip dari difraksi sinar-X dalam analisa kualitatif maupun kuantitatif, terlebih dahulu diuraikan penjelasan mengenai sistem kristal. XRD memiliki prinsip kerja yaitu sinar-X merefleksikan atau membelokkan sinar kepada bidang-bidang atom kristal dari material sampel yang diuji sehingga kita dapat mengkarakterisasi karakteristik pada sampel uji (Suslick dkk, 1998).
Menurut Mukti (2012), XRD merupakan salah satu alat yang memanfaatkan prinsip dari persamaan Hukum Bragg dengan menggunakan metoda karakterisasi material yang paling tua dan paling sering digunakan hingga sekarang. Teknik ini
2.4.1.Prinsip Kerja X-ray Diffaraction (XRD)
Prinsip kerja XRD secara umum adalah XRD terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinar-X, tempat objek yang diteliti dan detektor sinar-X. Sinar-X dihasilkan di tabung sinar-X yang berisi katoda memanaskan filamen, sehingga menghasilkan elektron. Perbedaan tegangan menyebabkan percepatan elektron akan menembaki objek. Ketika elektron mempunyai tingkat energi yang tinggi dan menabrak elektron dalam objek sehingga dihasilkan pancaran sinar-X. Objek dan detektor berputar untuk menangkap dan merekam intensitas refleksi sinar-X.
Detektor merekam dan memproses sinyal sinar-X dan mengolahnya dalam bentuk grafik (Ratnasari, 2009: 3).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Rencana Penelitian
Adapun rencana penelitian yang dilakukan mengenai karakteristik pasir besi muara sungai tor kampung holmafen, distrik muara tor, kabupaten sarmi, provinsi papua. Waktu penelitian dilakukan selama ±2 bulan dengan data yang dapat berupa data primer.
3.2 Alat dan Bahan
Pada penelitian ini terdapat beberapa hal yang perlu di perhatikan yaitu adalah alat dan bahan yang berguna untuk kelancaran penelitian ini, dimana alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini sudah tercantum pada table 3.1 di bawah ini.
Tabel 3. 1 Alat dan bahan
Alat Bahan
1) Handbor 2) Roll meter 3) Kunci Pipa
1) Sampel pasir besi 2) Plastik sampel 3) Spidol
Alat:
1. Handbor digunakan untuk pengambilan sampel pasir besi.
2. Roll meter digunakan untuk mengukur jarak tiap lubang bor.
3. Kunci pipa digunakan untuk memasang dan membuka stang handbor.
Bahan:
1. Sampel pasir besi digunaka untuk pengujian laboratorium.
2. Plastik sampel digunakan untuk menyimpan sampel pasir besi.
3.3 Tahapan Penelitian
Tabel 3. 2 Tahapan Penelitian
No Kegiatan Keterangan Hasil
1. Persiapan. 1) Mencari/mengumpu
lkan, pustaka dan melakukan studi literatur
karakteristik pasir besi .
2) Konsultasi judul dan ujian proposal penelitian.
3) Konsultasi sebelum melakukan
penelitian . 4) Meminta izin
kepada kepala kampung holmafen dan dengan
membawa surat dari fakultas.
1) Proposal 2) Surat bukti
bimbingan 3) Surat ijin penelitian
2. Studi pustaka 1) Membaca dan meneliti hasil peneliti terdahulu kemudian
dirumuskan sedemikian rupa sebagai landasan
1) Buku dan jurnal terkait referensi peneliti
akan dilakukan menjadi sangat penting.
3. Metode penelitian
1) Rencana penelitian 2) Alat dan Bahan 3) Diagram alir
penelitian
4) Tahapan penelitian 4. Data penelitian data primer :
1) Koordinat lokasi 2) Sampel pasir pantai 3) Sifat fisik sampel
5. Metode pengambilan sampel
Menggunakan metode hand drill sampling untuk pengambilan sampel dengan
kedalaman lubang bor 1 m
Sampel pasir besi
5 Pengolahan data Analisis uji laboratorium
1) Karakteristik pasir besi 2) Unsur kimia
Mineral yang terkandung pada pasir besi
3.4 Jadwal Penelitian
Berikut adalah jadwal penelitian ini. Dimana tahap persiapan pada bulan agustus pada minggu pertama dan minggu kedua. Pengambilan data dilalukan pada Minggu ketiga. Pengolahan data dilaksanakan pada minggu keempat sampai minggu kedua bulan September. Penyusunan laporan dimulai pada minggu ketiga bulan September sampai bulan oktober minggu ketiga kemudian dilanjutkan dengan seminar hasil minggu ketiga bulan oktober dan ditutupi dengan sidang skripsi pada minggu keempat bulan oktober. Untuk keseluruan kegiatan dapat dilihat pada tabel berikut
Tabel 3. 3 Waktu Penelitian
No. Kegiatan
2023
Agustus September Oktober
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1. Persiapan
2. Seminar Proposal 3. Pengambilan data 4. Pengolahan data 5. Penyusunan laporan 6. Seminar hasil 7. Sidang skripsi
3.5 Diagram Alir Penelitian
4.1. Hasil
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah sebanyak 3 sampel yang diambil dengan jarak antar titik sampel yaitu 50 meter, selanjutnya dianalisis menggunakan metode X-Ray Flourenscence (XRF) dan X-Ray Diffraction (XRD) guna mengindentifikasi jenis-jenis mineral yang terdapat pada pasir besi daerah penelitian. Peta lokasi pengambilan sampel
Sumber: Citra Satelit Google Earth 2022
Gambar 4. 1 Peta Lokasi Pengambilan Sampel
Sumber: Rivaldo Septinno Patty
Gambar 4. 2 Sampel Pasir Besi 4.2 Pembahasan
4.2.1.Indentifikasi Mineral Pasir Besi Menggunakan Metode XRD Berikut ini adalah hasil analisis yang diperoleh dengan menggunakan metode XRD pada stasiun 2 disepanjang Telaga Cemara:
Sumber: Laboratorium ITB
Gambar 4. 1 Pick Hasil Analisis XRD
Tabel 4. 1 Analisis mineral menggunakan XRD
Phase name Formula
Augite Ca (Mg, Fe +3, AI) (Si, AI)2O6
Albite Na AI Si3 O8
Analcime Na14.96 AII5.36 Si32.64 096 (H2O)
Quartz SiO2
Dickite AL2 Si2 O5 (OH)4 (H C O N H2)
Muscovite K AI2 (AI Si3 O10) (O H)2 Perovskite Ba0.88 (NbO2.28)
Magnetite Fe3O4
Hematite Fe2O3
Sumber: Laboratorium ITB
Albite (Na AlSi3O8) adalah felspar umum dan merupakan "poros" mineral dari dua seri feldspar yang berbeda. Hal ini paling sering dikaitkan dengan seri plagioklas mana itu adalah anggota akhir seri ini. Seri plagioklas terdiri felspars yang berkisar dalam komposisi kimia dari murni NaAlSi3 O8 untuk murni CaAl2
Augite (Ca, Na) (Mg, Fe, Al) (Si, Al)2O6 adalah mineral pembentukan batuan yang umumnya terdapat pada batuan beku mafik hingga intermediet seperti batuan basalt, gabro, andesit, dan diorite. Komposisi atau rumus kimia augite adalah (Ca, Na) (Mg, Fe, Al) (Si, Al)2O6. Mineral Augit merupakan mineral yang umum (tidak langka) karena dapat ditemukan di banyak batuan di seluruh dunia.
Magnetite Fe3O4 adalah mineral oksidasi besi dengan rumus kimia Fe3O4 dan banyak ditemukan pada batuan beku, metamorf, dan batuan sedimen.
Magnetite merupakan biji besi yang paling sering ditambang. Magnetite juga merupakan mineral dengan kandungan besi tertinggi (72,4%).
Hematite Fe2O3 adalah salah satu mineral yang paling melimpah di permukaan bumi maupun di kerak bumi yang dangkal. Hematite merupakan oksidasi besi dengan komposisi Fe2O3 mineral ini merupakan mineral pembentuk batuan yang umumnya ditemukan pada batuan sedimen, metamorf, dan batuan beku.
Quartz SiO2 adalah salah satu mineral yang paling umum ditemukan di kerak bumi. Jika murni, kuarsa membentuk Kristal tidak berwarna, transparan dan sangat keras dengan kilau seperti kaca.
Muscovite (KAl2(AlSi3O10)(F,OH)2) adalah mineral batuan yang biasa membentuk dan ditemukan dalam batuan beku, batuan sedimen detrital dan metamorf. Moskow memiliki struktur berlapis lembaran aluminium silikat lemah terikat bersama-sama oleh lapisan ion kalium.
Perovskite (CaTiO3) adalah senyawa mineral kalsium titanium oksida (CaTiO3) yang pertama kali ditemukan oleh Gustav Rose, seorang pakar mineral Jerman. Pada 1839, Rose bersama dua rekannya melakukan ekspedisi penelitian kandungan mineral di daerah sekitar Pegunungan Ural dan Altai, Rusia.
4.2.2.Kadar Unsur Daerah Penelitian
A. Identifikasi Sampel pada ST-1
Berikut ini adalah hasil analisis unsur yang diperoleh dengan menggunakan metode XRF pada ST-1.
Tabel 4. 2 Analisis XRF Stasiun 1 No Unsur Kadar %
1 Na 0.673
2 Mg 7.51
3 AI 5.86
4 Si 33.6
5 P 0.0921
6 S 0.0639
7 CI 0.252
8 K 0.754
9 Ca 31.7
10 Ti 0.990
11 Cr 0.395
12 Mn 0.385
13 Fe 17.4
14 Ni 0.0452
15 Zn 0.0252
16 Sr 0.0435
17 Au 0.0299
18 Ag 0.121
19 Cu 0.0196
20 Pb Trace
Sumber: Laboratorium ITB
B. Identifikasi Sampel pada ST-3
Berikut ini adalah hasil analisis unsur yang diperoleh dengan menggunakan metode XRF pada ST-3.
Tabel 4. 3 Analisis XRF Stasiun 2 No Unsur Kadar %
1 Na 1.88
2 Mg 5.82
3 AI 11.7
4 Si 36.6
5 P 0.210
6 S 0.115
7 K 2.59
8 Ca 22.2
9 Ti 1.05
10 Cr 0.114
11 Mn 0.357
12 Fe 16.9
13 Ni 0.0363
14 Cu 0.0393
15 Sr 0.109
16 Ag 0.216
17 Au 0.0192
18 Pb 0.0161
19 Zn 0.0113
Sumber: Laboratorium ITB
4.2.3 Grafik hasil analisis ST-1 dan ST-3
Berikut ini adalah hasil grafik analisis XRF pada ST-1 dan ST-3
Sumber: Laboratorium ITB
Gambar 4. 3 Diagram Hasil Analisis XRF ST-1 & ST-3
Diagram hasil analisis XRF pada stasiun satu dan stasuin tiga menunjukan bahwa unsur Si merupakan kadar unsur yang paling dominan yaitu pada ST-1 33,6% dan ST-3 36,6%. Selain itu, ciri fisik pasir disepanjang telaga cemara telah menunjukan bahwa pasir tersebut mengandung material magnetik karena secara fisik pasir besi berwarna hitam dan dapat ditarik dengan magnet. Hasil pengujian XRF menunjukan bahwa komposisi utama mineral magnetik pasir besi adalah Fe dengan kadar unsur lebih rendah pada ST-1 17,4% dan ST-3 16,9% merupakan unsur yang juga bersifat magnetic. Dan adapun unsur lainnya merupakan mineral pengotor atau non-magnetik.
Rendahnya persentase mineral utama Fe dipengaruhi oleh ukuran pasir besi, besarnya ukuran butir pasir besi memungkinkan semakin banyak mineral
4.2.4 Karektiristik Endapan Pasir Besi Pada Daerah Penelitian
Proses terbentuknya pasir besi sendiri berasal dari hasil produk vulkanik.
Material vulkanik tersebut terdeportasi menuju pantai melewati sungai dan berakhir di lautan, terkikis dan terdeportasi menuju bibir pantai dan terendapkan.
Proses ini juga disebut proses sedimenter. Indikasi keterdapatan pasir besi dijumpai sepanjang pantai timur, Kabupaten Sarmi yaitu mulai dari Kampung Holmaffin (sebelah barat sungai Tor ke arah timur sampai betaf) sepanjang lebih dari 50 km. Penyebaran ke arah daratan diperkirakan sejauh 500 m.
Pasir yang dijumpai adalah pasir lepas, berbutir pasir halus sampai sangat halus, berwarna kehitaman, abu-abu kehitaman, sampai abu-abu. Jika didekatkan dengan magnet maka banyak butiran yang melekat dan tertarik pada magnet tersebut. Kampung – kampung yang terletak pada Pantai Timur Sarmi terletak pada dataran alluvial. (Lembar Geologi Regional Kabupaten Sarmi, 2012).
Sumber: Rivaldo Septinno Patty
Gambar 4. 4 Endapan Pasir Besi Sepanjang Pantai Timur Ke Arah Timur
Sumber: Rivaldo Septinno Patty
Gambar 4. 5 Endapan Pasir Besi Ke Arah Daratan
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
1) Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis pada hasil pengujian, maka dapat di ambil beberapa kesimpulan, yaitu: Kandungan mineral yang terkandung pada pasir besi di lokasi penelitian adalah, sebagai berikut:
Augite, Albite, Analcime, Quartz, Dickite, Muscovite, Perovskite, Magnetite, Hematite.
2) Kadar unsur yang terkandung pada derah penelitian lebih di dominasi unsur Si di bandingka unsur utama kadar Fe lebih rendah
3) Pasir yang dijumpai adalah pasir lepas, berbutir pasir halus sampai sangat halus, berwarna kehitaman, abu-abu kehitaman, sampai abu-abu. Jika didekatkan dengan magnet maka banyak butiran yang melekat dan tertarik pada magnet tersebut.
5.2 Saran
1) Penelitian ini merupakan penelitian pertama dan dibutuhkan penelitian lanjutan agar dapat mengungkapkan lebih dalam tentang daerah pasir besi pada daerah penelitian
2) Penelitian ini terbatas karena metode yang digunakan hanya dapat mengetahui kandungan mineral, mengetahui kadar unsur dan karakteristik endapan pada daerah penelitian
3) Potensi sumber daya mineral, baik yang bersifat spekulatif ataupun terindikasi perlu ditindak lanjuti dengan penelitian geologi lebih lanjut, yaitu dengan melakukan pemetaan geologi permukaan skala yang lebih besar sehingga diketahui potensi sumberdaya alam yang lebih pasti.
DAFTAR PUSTAKA
EDAX, Manual EDXRF DX-95, Pusat Elemen Bakar Nuklir (PEBN), 1993 Kashyap B. P. dan Tangri, K. (1992). Grain growth behaviour of type 316L stainless steel. Materials Science and Engineering: A, Vol. 149, No. 2, L13-L16.
Lim S. (2013). X-Ray Fluorescence (XRF) Analyzer-Theory, Utility, and QA/QC for Environmental and Commercial Product Samples in Cambodia.
Nayak P. S., dan Singh B. K. (2007). Instrumental characterization of clay by XRF, XRD and FTIR. Bulletin of Materials Science Vol. 30, No. 3, 235-238.
Suslick, K. S. 1998. Kirk-Othmer encyclopedia of chemical technology. J. Wiley & Sons:
New York. 26, 517.
Scholze F., Longoni A., Fiorini C., Strüder L., Meidinger N., Hartmann R., Shoji T.
(2006). X-ray detectors and XRF detection channels. In Handbook of practical X-ray fluorescence analysis (pp. 199-308). Springer, Berlin, Heidelberg.
Suryanarayana, C., Norton M. G. 1998. X-Ray Diffraction. Plenum Press. New York.
Viklund, A. (2008) Teknik Pemeriksaan Material Menggunakan XRF, XRD, dan SEM- EDS. Jurnal Sains, ITB, Bandung.
Yulianto, A., Bijaksana, S., Loeksmanto, W., Kurnia, D. (2003), Produksi Hematite (α- Fe2O3) dari Pasir Besi: Pemanfaatan Potensi Alam Sebagai Bahan Industri Berbasis Sifat Kemagnetan, Indonesian Journal of Material Science, Vol.5, No.1, 51-54.
LAMPIRAN
Gambar Pengambilan Sampel ST-1
Gambar Pengambilan Sampel ST-2
Gambar Pengambilan Sampel ST-2
Gambar Pengambilan Sampel ST-3
Gambar Pengambilan Sampel ST-3
Gambar Penimbangan Sampel Uutuk Dikeringkan Pada Oven
Gambar Sampel Dimasukan Pada Oven
Gambar Alat Yang Digunakan
Gambar Alat Yang Digunakan
