Metode Analisis Geokimia

1

Tugas #1

GEOKIMIA

Metode Analisis Geokimia

Muhammad Hidayat

410012219

Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta

2013

Metode Analisis GeokimiaGEOKIMIA | Metode Analisis Geokimia

2

A. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Dalam hal ini kita kan lebih banyak membahas proses kimia yang terjadi

dilautan. Khususnya kita akan membahas mengenai Geokimia. Geokimia

merupakan salah satu disiplin ilmu yang ada saat ini. Geokimia berasal dari

dua buah disiplin ilmu yaitu ilmu geologi dan kimia. Hal ini bukan

merupakan penggabungan ilmu, namun merupakan disiplin ilmu yang hanya

membantu menjelaskan fenomena fenomena geologi yang terjadi dan

ditinjau dari sisi kimianya. Sebelum masuk lebih dalam mempelajari

Geokimia kita harus memahami ilmu geologi terlebih dahulu. Hal ini

dimaksudkan untuk memudahkan dalam memahami ilmu geokimia. Ilmu

Geologi sendiri terdiri dari banyak cabang, diantaranya: mineralogi,

petrologi, sedimentologi, geomorfologi, paleontologi, geologi struktur

stratigrafi dan lain lain.

B. PERKEMBANGAN GEOKIMIA

Lahirnya geokimia sebagai cabang ilmu geologi baru menyebabkan

munculnya metoda dan data observasi baru mengenai berbagai hal yang

banyak menarik perhatian para ahli sedimentologi. Sebagian besar penelitian

geokimia pada mulanya diarahkan pada penelitian kuantitatif untuk mengetahui

penyebaran unsur-unsur kimia di alam, termasuk penyebarannya dalam batuan

sedimen. Lambat laun data tersebut menuntun para ahli untuk memahami apa

yang disebut sebagai siklus geokimia (geochemical cycle) serta penemuan

hukum-hukum yang mengontrol penyebaran unsur dan proses-proses yang

menyebabkan timbulnya pola penyebaran unsur seperti itu.

Baru-baru ini, kimia nuklir (nuclear chemistry) menyumbangkan sebuah

“jam” dan “termometer” yang pada gilirannya membuka era penelitian baru

terhadap sedimen. Unsur-unsur radioaktif, khususnya 14C dan 40K,

memungkinkan dilakukannya metoda penanggalan langsung terhadap batuan

sedimen tertentu. Metoda 14C, yang dikembangkan oleh Libby, dapat diterapkan

GEOKIMIA | Metode Analisis Geokimia

3

pada endapan resen. Metoda 40K/40Ar terbukti dapat diterapkan pada glaukonit,

felspar autigen, mineral lempung, dan silvit yang ditemukan dalam endapan tua.

Analisis isotop dapat digunakan untuk menentukan temperatur purba. Metoda

Urey berdasar-kan nisbah 16O/18O yang merupakan fungsi dari temperatur—

dapat dipakai untuk menaksir temperatur pembentukan cangkang fosil yang ada

dalam endapan bahari. Meskipun “jam” dan “termometer” tersebut masih

memperlihatkan kekeliruan, namun harus diakui bahwa keduanya telah

memberikan kontribusi yang berarti terhadap pemelajaran sedimen.

Van’t Hoff adalah orang pertama yang memanfaatkan azas fasa untuk

mempelajari kristalisasi larutan garam dan pembentukan endapan garam.

Mulanya penelitian eksperimental terhadap campuran yang dapat menghasilkan

kristal, terutama sistem silikat temperatur tinggi, dilakukan oleh para ahli

petrologi batuan beku dan metamorf. Baru pada beberapa dasawarsa terakhir ini

saja hal itu menarik perhatian para ahli sedimen. Sebagai contoh, Milton &

Eugster (1959) memakai ancangan itu untuk meneliti endapan non-marin dan

mineral-mineral yang mencirikan Green River Formation di Wyoming dan

Colorado. Zen (1959) menunjukkan bahwa azas fasa yang dikemukakan oleh

Gibbs dapat diterapkan untuk menganalisis hubungan antara mineral lempung

dan mineral karbonat. Hasil penelitian Zen kemudian diterapkan oleh Peterson

(1962) terhadap larutan karbonat di bagian timur Tennessee. Perkembangan

metoda yang relatif baru itu dapat dibaca dalam karya tulis Eugster (1971).

Berbagai kajian teoritis dan eksperimental tentang stabilitas mineral pada

berbagai kondisi oksidasi-reduksi (Eh) dan pH dilakukan oleh Garrels dan

beberapa ahli lain (lihat Garrels & Christ, 1965). Penelitian aspek-aspek

geokimia sedimen banyak menambah pengertian kita tentang endapan sedimen.

Buku-buku yang membahas tentang topik-topik geokimia sedimen antara lain

adalah Geochemistry of Sediments karya Degens (1965) dan Principles of

Chemical Sedimentology karya Berner (1971).

Aplikasi atau contoh nyata yang dapat dilihat dari geokimia salah satunya

adalah metode yang digunakan oleh sedimentologist dalam mengumpulkan data

dan bukti pada sifat dan kondisi depositional batuan sedimen, yaitu analisis

kimia dari batu, melingkupi geokimia isotop, termasuk penggunaan penanggalan


4

radiometrik, untuk menentukan usia batu, dan kemiripan dengan daerah sumber.

Metode ini pertama kali dipakai pada tahun 1970an dimana penelitian

sedimentologi mulai beralih dari makroskopis dan fisik ke arah mikroskopis dan

kimia. Dengan perkembangan teknik analisa dan penggunaan katadoluminisen

dan mikroskop elektron memungkinkan para ahli sedimentologi mengetahui

lebih baik tentang geokimia. Perkembangan yang pesat ini memacu kita untuk

mengetahui hubungan antara diagenesa, pori-pori dan pengaruhnya terhadap

evolusi porositas dengan kelulusan batupasir dan batugamping.

Saat ini berkembang perbedaan antara makrosedimentologi dan

mikrosedimentologi. Makrosedimentologi berkisar studi fasies sedimen sampai

ke struktur sedimen. Di lain fihak, mikrosedimentologi meliputi studi batuan

sedimen di bawah mikroskop atau lebih dikenal dengan petrografi.

Eksplorasi geokimia = mengkonsentrasikan pada pengukuran kelimpahan,

distribusi, & migrasi unsur-unsur bijih atau yang berhubungan dengan bijih

dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Spesifiknya = pengukuran sistematis

satu atau lebih unsur jejak dalam contoh (batuan, tanah, air dll) untuk

mendapatkan anomali geokimia (konsentarsi abnormal unsur tertentu yang

kontras terhadap lingkungan = background geokimia).

C. DEFINISI DAN KONSEP DASAR

Ada banyak definisi tentang geokimia, tetapi definisi yang dilakukan oleh

Goldschmidt menekankan pada dua aspek yaitu:

Distribusi unsur dalam bumi (deskripsi).

Prinsip-prinsip yang mengatur distribusi tersebut di atas (interpretasi).

Geokimia adalah ilmu yang mempelajari kandungan unsur dan isotop dalam

lapisan bumi, terutama yang berhubungan dengan kelimpahan (abundant),

penyebaran serta hukum-hukum yang mengontrolnya. Dari dasar ini


5

berkembang beberapa cabang ilmu geokimia di antaranya yaitu geokimia

panasbumi, geokimia mineral, geokimia petroleum dan geokimia lingkungan.

Pada dasarnya definisi ini menyatakan bahwa geokimia mempelajari jumlah

dan distribusi unsur kimia dalam mineral, bijih, batuan tanah, air, dan atmosfer.

Tidak terbatas pada penyelidikan unsur kimia sebagai unit terkecil dari material,

juga kelimpahan dan distribusi isotop-isotop dan kelimpahan serta distribusi inti

atom.

Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran

kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur yang

berhubungan erat dengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Dalam

pengertian yang lebih sempit eksplorasi geokimia adalah pengukuran secara

sistematis satu atau lebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen, sungai

aktif, vegetasi, air, atau gas, untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu

konsentrasi abnormal dari unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungannya

(background geokimia).

1. Prinsip Dasar Prospeksi/Eksplorasi Geokimia

Prospeksi/eksplorasi geokimia pada dasarnya terdiri dari dua metode:

A. Metode yang menggunakan pola dispersi mekanis diterapkan pada

mineral yang relatif stabil pada kondisi permukaan bumi (seperti:

emas, platina, kasiterit, kromit, mineral tanah jarang). Cocok

digunakan di daerah yang kondisi iklimnya membatasi pelapukan

kimiawi.

B. Metode yang didasarkan pada pengenalan pola dispersi kimiawi.Pola

ini dapat diperoleh baik pada endapan bijih yang tererosi ataupun

yang tidak tererosi, baik yang lapuk ataupun yang tidak lapuk. Pola ini

kurang terlihat seperti pada pola dispersi mekanis, karena unsur-

unsurnya yang membentuk pola dispersi bisa:


6

Memiliki mineralogi yang berbeda pada endapan bijihnya

(contohnya: serussit dan anglesit terbentuk akibat pelapukan

endapan galena).

Dapat terdispersi dalam larutan (ion Cu2+ dalam airtanah berasal

dari endapan kalkopirit).

Bisa tersembunyi dalam mineral lain (contohnya Ni dalam

serpentin dan lempung yang berdekatan dengan sutu endapan

pentlandit).

Bisa teradsorbsi (contohnya Cu teradsosbsi pada lempung atau

material organik pada aliran sungai bisa dipasok oleh airtanah

yang melewati endapan kalkopirit).

Bisa bergabung dengan material organik (contohnya Cu dalam

umbuhan atau hewan).

2. Daur Geologi

Semua endapan bijih adalah produk dari daur yang sama di dalam

proses-proses geologi yang mengakibatkan terjadinya tanah, sedimen dan

batuan. Gambar 1 merupakan ringkasan dari daur geologi dan contoh-

contoh tipe bijih yang dihasilkan pada berbagai stadia daur.

3. Dispersi

Dispersi geokimia adalah proses menyeluruh tentang transpor dan atau

fraksinasi unsur-unsur. Dispersi dapat terjadi secara mekanis (contohnya

pergerakan pasir di sungai) dan kimiawi (contohnya disolusi, difusi dan

pengendapan dalam larutan).

Tipe dispersi ini mempengaruhi pemilihan metode pengambilan contoh,

pemilihan lokasi contoh, pemilihan fraksi ukuran dan sebagainya. Contohnya

dalam survey drainage pertanyaan muncul apakah contoh diambil dari air

atau sedimen, jika sedimen yang dipilih, haris diketahui apakah

pengendapan unsur yang dicari sensitif terhadap variasi pH (contohnya

adsorpsi Cu oleh lempung) atau kecepatan aliran sungai (contohnya dispersi

Sn sebagai butiran detrital dari kasiterit). Jika adsorpsi dari ion-ion yang ikut


7

diendapkan dicari dalam tanah atau sedimen, maka fraksi yang halus yang

diutamakan, jika unsur yang dicari hadir dalam mineral yang resisten, maka

fraksi yang kasar kemungkinan mengandung unsur yang dicari.

4. Lingkungan Geokimia

Lingkungan geokimia primer adalah lingkungan di bawah zona

pelapukan yang dicirikan oleh tekanan dan temperatur yang besar, sirkulasi

fluida yang terbatas, dan oksigen bebas yang rendah. Sebaliknya,

lingkungan geokimia sekunder adalah lingkungan pelapukan, erosi, dan

sedimentasi, yang dicirikan oleh temperatur rendah, tekanan rendah,

sirkulasi fluida bebas, dan melimpahnya O2, H2O dan CO2. Pola geokimia

primer menjadi dasar dari survey batuan sedangkan pola geokimia sekunder

merupakan target bagi survey tanah dan sedimen. Mobilitas unsur adalah

kemudahan unsur bergerak dalam lingkungan geokimia tertentu. Beberapa

unsur dalam proses dispersi dapat terpindahkan jauh dari asalnya, ini

disebut mudah bergerak atau mobilitasnya besar, contohnya: unsur gas

mulia seperti radon. Rn dipakai sebagai petunjuk dalam prospeksi endapan

Uranium.

Mobilias unsur akan berbeda dalam lingkungan yang berbeda,

contohnya: F bersifat sangat mobil dalam proses pembekuan magma

(pembentukan batuan beku), cebakan pneumatolitik dan hidrotermal, namun

akan sangat tidak mobil (stabil sekali) dalam proses metamorfose dan

pembentukan tanah. Bila F masuk ke air akan menjadi sangat mobil

kembali.

Unsur yang berbeda yang ditemukan dalam suatu endapan bisa

memiliki mobilitas yang sangat berbeda, sehingga mungkin tidak

memberikan anomali yang sama secara spasial. Misalnya: Pb dan Zn

sangat sering terdapat bersama-sama (berasosiasi) di dalam endapan bijih

(di dalam lingkungan siliko-alumina), sedangkan dalam lingkungan

pelapukan Zn yang jauh lebih mobil daripada Pb akan mudah mengalami


8

pelindian, sehingga Pb yang tertinggal akan memberikan anomali pada zona

mineralisasinya. Contoh lainnya:

Emas yang tahan terhadap larutan akan tertinggal dalam gossan.

Galena terurai perlahan dan menghasilkan serusit dan anglesit yang

relatif tidak larut. Oleh karena itu Pb cenderung tahan dalam gossan.

Mineral sulfida Cu, Zn dab Ag mudah terurai dan bermigrasi ke level

yang lebih rendah membentuk bijih oksida yang kaya atau bijih

supergen.

5. Unsur PenunjukKarena unsur-unsur memperlihatkan mobilitas yang berbeda (dikontrol

oleh perbedaan stabilitas dan oleh lingkungan tempat mereka bermigrasi)

sering dilakukan penggunaan unsur penunjuk dalam prospeksi suatu unsur.

Unsur penunjuk adalah suatu unsur yang jumlahnya atau pola

penyebarannya dapat dipakai sebagai petunjuk adanya mineralisasi. Alasan

penggunaan unsur penunjuk antara lain:

Unsur ekonomis yang diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis.

Unsur yang diinginkan deteksinya mahal.

Unsur yang diinginkan tidak terdapat dalam materi yang diambil

(akibat perbedaan mobilitas).

C. PERENCANAAN EKSPLORASI GEOKIMIA

Karena eksplorasi mineral makin lama makin sulit, mahal, dan kompetitif,

maka eksplorasi perlu dilakukan seefisien mungkin, dengan biaya yang betul-

betul efektif. Tiap eksplorasi geokimia terdiri dari tiga komponen, yaitu sampling

(pengambilan contoh), analisis, dan interpretasi. Ketiganya merupakan fungsi

bebas yang saling terkait. Kegagalan pada tahap yang satu akan mempengaruhi

tahap berikutnya.

1. Pemilihan Metode


9

Pemilihan teknik tergantung pada mineralogi dan geokimia daerah

target. Komposisi badan bijih akan menentukan unsur yang dapat

digunakan. Contohnya Cu sangat ideal untuk endapan tembaga, tapi As

sangat berguna dalam pencarian mineralisasi emas, dll. Lebih jauh lagi

mineralogi daerah target dikombinasikan dengan lingkungan sekunder (pola

dispersinya). Contohnya dispersi Cu bisa hidromorfik dan mekanis,

sedangkan timah putih sangat khas, hampir selalu mekanis sebagai butiran

kasiterit, atau terdapat dalam biotit atau mineral asesori lainnya.

Penyontoan di permukaan akan efektif untuk tipe 1) dan 2), tapi perlu

antisipasi untuk respon geokimia yang berbeda. Kasus 3) dan 4) perlu teknik

yang optimum yang dapat mendeteksi melalui penutup, bawah penutup, gas

bocor dari mineralisasi, atau mendeteksi halo (lingkaran) sekitar batuan.

Survey geokimia diterapkan pada berbagai tahapan eksplorasi mineral,

yaitu:

Survey regional dengan tujuan mencari jalur mineralisasi.

Survey lokal dengan tujuan mengidentifikasi daerah target untuk

keperluan evaluasi.

Survey kekayaan dengan tujuan menentukan batas daerah

termineralisasi.

Survey deposit dengan tujuan menentukan lokasi dari badan bijih

individual.

2. Optimasi Teknik Survey

Untuk optimasi survey geokimia perlu dilakukan identifikasi target yang

maksimum. Suatu target perlu jelas terlihat dalam data geokimia, mungkin

dicirikan oleh adanya penambahan atau pengurangan kelimpahan unsur

tertentu atau asosiasinya. Target harus mudah dibedakan dari data survey

lainnya. Dengan kata lain perlu adanya kontras geokimia yang maksimum

(anomali). Pengambilan contoh, penyiapan contoh, dan pemilihan metode

analitis dapat mempengaruhi kontras.


10

Pengamatan kontras anomali yang optimum dimulai di lapangan melalui

pengenalan sekitar lingkungan lokal yang akan mempengaruhi proses

dispersi, tempat-tempat yang mungkin mengalami pelindian atau

peningkatan akibat perembesan, kehadiran pengendapan sekunder,

perkembangan tanah yang tidak normal, dan distribusi tanah penutup yang

tertranspor. Catatan lapangan merupakan bagian survey yang penting yang

dapat digunakan bersama-sama dengan analisis data untuk interpretasi.

Pengambilan contoh merupakan hal paling penting dalam eksplorasi

geokimia. Preparasi contoh yang baik dapat juga menunjang kontras yang

baik. Thomson (1978) mendemonstrasikan bahwa analisis Zn pada fraksi -

0+35 mesh dari material tanah yang diambil pada kedalaman 20 cm dari

tanah semi residu di gurun Saudi Arabia menghasilkan kontras maksimum di

atas badan mineralisasi Zn. Sebaliknya pada fraksi -150 mesh tanah yang

sama mengalami dilusi oleh material barren aeolian sehingga kontras dan

dispersinya jauh berkurang.

Jarak pengangkutan logam oleh air tanah dari pelapukan sulfida sangat

bervariasi dan dapat menghasilkan pola geokimia yang sulit untuk

diinterpretasikan. Konsentrasi logam yang tinggi karena pengendapan

sekunder mengikuti pola hidromorfik, scavenging dll. Sering dicirikan oleh

bentuk mineral yang lemah dan tidak stabil yang unsur-unsurnya

dapat direcovery dengan teknik analisis yang lemah.

3. Parameter Survey

Tantangan dalam survey geokimia adalah mendesign program yang

efektif, pada prakteknya adalah membuat keputusan tentang pemilihan

point-point berikut ini.

Material Sample

Pola penyontoan

Preparasi conto

Prosedur Analitis

Kriteria interpretasi hasil


11

Untuk membuat keputusan diperlukan pengetahuan atau asumsi tentang

keadaan daerah survey. Artinya diperlukan rujukan infomasi yang relevan

tentang:

Dispersi dan karakter mobilitas dari unsur dalam mineral dan batuan

induk

Pengaruh lingkungan lokal pada proses dispersi

Ukuran target, baik ukuran mineralisasi maupun ukuran yang

diharapkan dari lingkaran dispersi sekelilingnya

Ketersediaan material contoh

Kemampuan analitis

Kondisi logistik

Lingkungan lokal dapat mempengaruhi proses dispersi. Faktor yang

paling penting yang berhubungan dengan iklim dan topografi adalah

material/tanah di daerah survey, apakah tertranspor atau residu. Jika

tertranspor, asalnya dari apa, kolovium, aluvium? Material eksotis seperti

sedimen berlapis, aluvial, pasir fluvial, abu vulkanik, menutupi batuan dasar,

tetapi tidak mengekspresikan geokimia dari batuan yang berada di

bawahnya.

Ukuran target akan mempengaruhi pemilihan interval pengambilan

contoh. Arah orientasi tertentu dari target juga harus dipertimbangkan dalam

lintasan dan grid pengambilan contoh. Idealnya, grid pengambilan

contoh dibuat dengan garis dasar sejajar terhadap sumbu panjang target.

Garis lintangnya tegaklurus terhadap garis dasar tadi untuk mendapatkan

kemungkinan irisan maksimum.

Survey geokimia yang ideal didasarkan pada penyontoan yang

sistematis dan beraturan untuk memperoleh database yang homogen, agar

dapat dilakukan evaluasi komparatif dari gejala geokimia. Oleh karena itu

penting sekali untuk memilih medium penyontoan yang seragam di seluruh

daerah survey. Teknik preparasi dan teknik analitis harus dipilih yang dapat

menghasilkan data yang dapat dipercaya dan menunjang kontras yang

optimum.


12

4. Studi Orientasi

Studi orientasi digambarkan sebagai suatu seri percobaan pendahuluan

untuk menentukan karakter dispersi geokimi yang berhubungan dengan

mineralisasi pada daerah tertentu. Informasi tadi digunakan untuk:

Mendefinisikan bakcground dan respon geokimia yang abnormal

Mendefinisikan prosedur survey yang optimum.

Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi dispersi dan

kriteria interpretasi hasil survey.

Mengenali gejala-gejala yang harus dicatat dan dilaporkan oleh

pengambil contoh.

Orientasi sample tanah harus diambil minimal dari dua lintasan melalui

mineralisasi dan dilanjutkan ke dalam background. Spasi pengambilan

contoh tergantung pada luas mineralisasi. Minimal empat atau lima contoh di

atas mineralisasi dan juga dari background. Penting agar karakter tanah

yang berbeda dievaluasi. Hasilnya, lintasan ini harus mencakup kondisi

fisiografi normal dan tipe major tanah, seperti daerah yang penirisan baik

lereng curam, daerah rembesan, dan rawa.

5. Studi Literatur

Tidak praktis untuk mengunjungi lapangan dan melakukan survey

orientasi sebelum program eksplorasi dibuat. Informsi yang berguna dapat

diperoleh dari penyelidikan terdahulu yang telah dilakukan orang.Bisa

berupa paper atau dokumen intern perusahaan. Seringkali dapat dilakukan

orientasi terbalik dengan mengevaluasi survey terdahulu secara kristis.

Survey literatur sebaiknya disertakan dalam diskusi dengan orang yang

mengetahui kondisi daerah survey dan ahli geokimia yang profesional.

6. Orientasi Teoritis


13

Pendekatan yang sangat spekulatif ini berdasarkan pada aplikasi model

teoritis, prinsip-prinsip dasar geokimia, asumsi-asumsi geologi, geomorfologi

dan iklim dari daerah yang diselidiki.

D. TIPE SURVEY GEOKIMIA

1. Survey Sedimen Sungai Aktif (Stream Sediment)

Survey sedimen sungai aktif banyak digunakan untuk program

penyelidikan pendahuluan, khususnya pada daerah yang medannya sulit. Di

daerah tropis, pengambilan contoh sedimen sungai dapat dilakukan

bersamaan dengan pengamatan geologi dari float dan batuan dasar yang

tersingkap.

Ada empat variasi dalam survey sedimen sungai aktif , yaitu:

Prospeksi mineral berat tanpa analisis kimia

Analisis konsentrasi mineral berat dari sedimen sungai

Analisis fraksi halus dari sedimen sungai

Analisis beberapa fraksi selain fraksi terhalus dari sedimen sungai

2. Prospeksi mineral berat

Teknik ini merupakan metode prospeksi paling tua. Sampai sekarang

masih banyak digunakan untuk prospeksi endapan yang mengandung

mineral resisten seperti: kromit, kasiterit, emas, platina, mineral tanah

jarang, rutil, sirkon, turmalin, garnet, silimanit, kianit dsb. Material contoh

yang optimum adalah kerakal dengan diameter rata-rata 5 cm. Untuk dapat

melakukan pembandingan antar contoh, perlu jumlah contoh yang seragam

dengan teknik konsentrasi yang standar. Metode yang paling sederhana

adalah pendulangan atau dengan meja Wilfey. Spasi contoh bervariasi

antara satu per 50 – 100 km2 sampai l satu per 0,5 km2. Waktu yang

diperlukan tergantung ukuran butir contoh, keadaan medan dan metode

konsentrasi. Identifikasi akhir dari mineral dilakukan secara petrografis di

laboratorium.

3. Analisis konsentrat mineral berat dari sedimen


14

Konsentrat mineral berat yang diperoleh dianalisis unsur jejaknya untuk

mengetahui mineral asalnya. Contohnya pirit dipisahkan dari sedimen

sungai dan dianalisis Cu-nya. Pirit yang berasal dari endapan Cu dapat

mengandung 1100–1700 ppm Cu, pirit dari endapan Au mengandung 40–

480 ppm Cu, dan pirit dari batubara menandung 100 -120 ppm Cu.

4. Analysis fraksi halus sedimen sungai aktif

Pengambilan contoh sedimen sungai aktif fraksi halus banyak digunakan

di daerah yang drainagenya cukup besar dan mengalami erosi aktif.

Kerapatan contoh ditentukan oleh kerapatan drainage, namun secara kasar

kerapatan contoh dapat diambil satu per 2 –10 km2untuk survey regional,

kerapatan contoh satu per 0,5 – 2 km2 digunakan untuk penyontoan

pendahuluan yang lebih rinci.

Survey sedimen sungai aktif harus dilakukan pada sungai kecil,

sedangkan sungai yang besar dengan catchment area yang luas tidak

sesuai untuk penyontoan. Interval penyontoan tergantung pada keperluan.

Teknik yang dilakukan umumnya sebagai berikut :

Contoh diambil dari muatan dasar sungai yang bergerak.

Menganalisis fraksi ukuran tertentu (umumnya fraksi pasir halus dan

silt atau fraksi mineral berat).

Deskripsi lapangan perlu dilakukan pada tiap lokasi contoh Informasi

harus mencakup: material organik, sifat sungai dan endapannya, kehadiran

singkapan, apakah dijumpai endapan besi oksida atau mangan oksida

sekunder. Pengukuran pH air sungai akan sangat berguna. Berikut ini

adalah contoh lembar pengamatan lapangan.

Langkah pertama penyajian hasil survey drainage adalah mengeplot

semua sungai yang ada di daerah penyelidikan dan mengeplot nomor

contoh dan nilainya. Setelah dilakukan pengolahan data secara statistik

dapat dilakukan pemilihan background dan threshold. Lokasi contoh dapat

ditandai dengan titik hitam, yang ukurannya menunjukkan kandungan


15

logamnya atau dengan menebalkan sungai yang kandungannya logamnya

lebih tinggi.

Dalam eksplorasi mineral, data sedimen sungai aktif biasanya tidak

harus disajikan dalam bentuk peta kontur, tetapi dalam survey regional

bentuk peta kontur lebih praktis untuk melihat kecenderungan geologi

regional, kemungkinan daerah mineralisasi dan mendala geokimia

Pekerjaan lanjut (Follow-up work ) biasa dilakukan dengan interval

contoh yang lebih rapat. Jika pada survey pendahuluan kerapatan contoh

cukup tinggi, maka survey dapat dilanjutkan dengan pengambilan contoh

tanah. Sebagai tahap awal dari survey tanah detil dapat dilakukan

penyontoan tebing sungai dari kedua tepi sungai yang menunjukkan

anomali, sehingga dapat terlihat arah asal dari anomali. Jika singkapannya

bagus, pemetaan geologi dan prospeksi mungkin sudah cukup untuk

melokalisasi sumber unsur anomali, namun umumnya memerlukan survey

tanah.

5. Survey Tanah

Warna tanah dan perbedaan komposisi dapat merupakan indikator yang

penting untuk berbagai kandungan logam. Contohnya, tanah organik dan

inorganik reaksinya akan berbeda terhadap logam (kandungan logamnya

berbeda). Dari kedua tipe ini dapat diharapkan perbedaan level

background yang jelas. Mengabaikan perbedaan ini akan mengakibatkan

kesalahan dalam pengambilan keputusan eksplorasi, yaitu anomali yang

signifikan tidak terlihat dan anomali yang salah

Anomali yang salah umumnya berkaitan erat dengan komponen yang

menunjukkan konsentrasi unsur yang ekstrim, seperti pada material organik

dan mineral lempung, juga unsur jejak dalam airtanah.

Kegagalan mendefinisikan kondisi anomali (yang menunjukkan adanya

mineralisasi) dapat terjadi jika contoh tidak berhasil menembus zona

pelindian. Ini sering terjadi pada pengambilan contoh yang tergesa-gesa,

sehingga bukti mineralisasi tidak terlihat.


16

Unsur jejak yang dikandung contoh tanah umumnya mewakili daerah

terbatas. Oleh karena itu diperlukan sejumlah contoh yang diambil secara

sistematis untuk mengevaluasi sifat-sifat mineralisasi. Perencanaan

penyontoan biasanya mengikuti grid bujur sangkar atau empat persegi

panjang. Contoh tambahan diambil dari lingkungan yang berasosiasi dengan

akumulasi unsur jejak, seperti zona depresi atau rembesan untuk menguji

dispersi hidromorfik dari badan mineral yang tertimbun.

Survey tanah terdiri dari analisis contoh tanah yang biasanya diambil

dari horizon tanah khusus, kemudian diayak untuk mendapatkan ukuran

fraksi tertentu. Contoh umumnya diambil pada pola kisi (grid) yang

beraturan. Di daerah yang terisolir dengan medan yang sulit, akan sulit pula

untuk membuat grid pengambilan contoh yang baik.

Metode alternatif yang dapat digunakan adalah penyontoan ridge dan

spur. Metode ini sangat baik dikombinasikan dengan survey sedimen sungai

untuk medan yang sulit. Metode pengambilan contoh yang paling ideal

adalah dengan grid yang teratur. Prosedur yang normal adalah menentukan

garis dasar kemudian buat lintasan yang tegak lurus terhadap garis dasar.

Penentuan garis dapat dilakukan dengan theodolit atau kompas.

Pemilihan grid yang digunakan tergantung pada tipe target yang dicari.

Jika diketahui bahwa mineralisasi di daerah itu memiliki dimensi panjang

searah dengan jurus, seperti mineralisasi vein atau unit stratigrafi, maka

garis dasar harus diletakan paralel terhadap jurus. Contoh diambil

sepanjang garis lintang yang tegak lurus pada garis dasar. Dalam kasus ini

interval antar garis bisa lebih besar dari interval contoh sepanjang garis

dasar. Jika jurusnya tidak dikenal dan targetnya diduga equidimensional,

maka pengambilan contoh dilakukan dengan grid yang berbentuk bujur

sangkar.

Untuk praktisnya sering digunakan grid segi empat panjang, karena

penambahan frekuensi smpling sepanjang garis dasar tidak membutuhkan

banyak waktu. Ukuran grid yang digunakan umumnya 500 m x 100 m atau


17

200 m x 200 m untuk survey pendahuluan dan 100 m x 50 m atau 50 m x 50

m untuk survey detil. Kadang-kadang digunakan juga grid jajaran genjang .

Pengambilan contoh :

Contoh tanah umumnya diambil pada horizon B, pada kedalaman 30

– 50 cm. Untuk unsur tertentu seperti Ag dan Hg horizon A dapat

memberikan hasil yang lebih baik. Pada daerah yang keras dan

kering contoh diambil dengan menggali lubang kecil dengan

menggunakan sekop dan cangkul. Jika tanah lunak dan lembab dapat

digunakan sekop kecil atau hand auger. Contoh ditempatkan pada

kantong contoh standar, diberi nomor dan keterangan singkat yang

mencakup tipe tanah, warna, kandungan organik. Gejala khusus

sepanjang lintasan perlu dicatat, contohnya singkapan, jalan setapak,

sungai.

Sistem penomoran tergantung pada pola pengambilan contoh. Untuk

pola grid lebih baik menggunakan sistem koordinat dengan

mengambil titik 0 pada garis lintasan dasar, dan memberi nomor

rujukan pada tiap garis lintang. Namun penomoran alfanumerik

kurang praktis untuk analisis laboratorium. Cara penomoran

lainmenggunakan kode enam sampai delapan digit yang merupakan

kode proyek, daerah dan nomor contoh, misalnya nomor 2040325

bisa berarti proyekk 2, kode daerah 04, contoh 0325. Tipe ini lebih

baik untuk pengolahan data dengan komputer.

Di daerah kering dan banyak matahari, contoh dapat dikeringkan di

tempat terbuka di camp, tapi di daerah basah dibutuhkan alat

pengering. Jika contoh sudah kering, dapat digerus dan diayak. Di

daerah tropis yang didominasi tanah latosol penggerusan dapat

dilakukan dengan mortar agar agregat oksida besinya hancur. Ayakan

dari stainless steel atau dari nilon dapat digunakan Sebelum

mengayak tiap-tiap sampel, ayakan harus bersih. Ayakan dapat

dibersihkan dengan kuas ukuran 3,5 cm atau 5 cm. Hasil pengayakan

dimasukkan ke dalam amplop kertas, kemudian ke dalam kantong

plastik agar tidak bocor atau terkontaminasi pada waktu


18

pengangkutan. Fraksi ukuran yang umum untuk contoh geokimia

adalah -80 mesh (0,2 mm), tapi ukuran yang lebih halus atau lebih

kasar dapat digunakan untuk kasus-kasus tertentu.

Pada daerah baru yang belum diselidiki dianjurkan untuk melakukan

survey orientasi untuk menentukan fraksi ukuran yang optimum untuk

analisis, kedalaman penyontoan yang terbaik , jika mungkin respons

geokimia dari mineralisasi .

Hasi survey tanah biasanya disajikan dalam bentuk peta kontur yang

mengacu pada isopleth (garis yang konsentrasinya sama). Selang antar

kontur dapat digambarkan dengan warna atau arsir. Tiap titik contoh dan

harganya harus diperlihatkan, tapi nomornya tidak perlu diterakan agar tidak

membingungkan. Pola pengambilan contoh yang tidak beraturan dapat

disajikan dalam peta dot, atau dengan memberikan warna yang berbeda

pada setiap titik contoh.

Survey lanjut (follow-up) dilakukan dengan spasi grid yang lebih rapat.

Contohnya suatu anomali yang terdapat pada grid penyelidikan

pendahuluan 500×200 m dapat dipenyontoan lagi dengan grid 250×100 m

atau lebih rapat lagi, tapi grid yang lebih rapat dari 25×25 m umumnya

kurang menguntungkan, kecuali jika target yang diharapkan berupa vein

yang sangat kecil atau pegmatit. Jika hasil survey lanjut menjanjikan, maka

pada daerah anomali dapat dilnjutkan dengn survey geofisika sebelum

diputuskan dilakukan pemboran.

6. Survey Batuan

Dalam rangka mendapatkan informasi kelimpahan background dari

unsur yang dianalisis dalam survey tanah atau sedimen sungai aktif perlu

dilakukan sedikitnya pengambilan contoh batuan secara terbatas.

Survey batuan dapat dilakukan sendiri untuk mendeteksi kemungkinan

dispersi primer yang berasosiasi dengan bijih. Survey batuan dapat

digunakan untuk prospeksi mineralisasi pada kondisi berikut:


19

Prospeksi bijih yang meghasilkan pola dispersi batuan dasar yang

luas (contohnya seperti Si, K, F, Cl dapat dijumpai pada lingkaran

alterasi yang ekstensif mengitari bijih hidrotermal).

Prospeksi untuk endapan yang luas berkadar rendah (contohnya

endapan Cu yang tersebar atau endapan Sn yang tersebar) yang

pengenalannya tidak mungkin dilakukan dari contoh setangan karena

kadarnya rendah atau mineral yang dicari tidak terlihat.

Pengambilan contoh batuan bisa dilakukan dengan chip

sampling secara acak pada singkapan atau dengan pemboran dengan pola

grid (bor auger untuk kedalaman yang kecil, atau denganrotary

percussion untuk daerah yang overburdennya tebal). Contoh batuan, yang

diperoleh digerus dan diayak. Fraksi –80 mesh dianalisis.

7. Survey Air

Analisis air dari sungai, mata air, danau, rawa sumur, dan sumur bor,

dapat dilakukan dalam prospeksi, tetapi kesulitan analisis sehubungan

dengan rendahnya konsentrasi, ditambah lagi fluktuasi yang cepat akibat

variasi musim menghambat meluasnya penggunaan metode ini.

Airtanah bisa kontak dengan batuan dan melarutkan unsur-unsur dan

terjadi kesetimbangan kimia yang erat kaitannya dengan kimia yang

dikandung oleh akifer. Air tanah mengandung padatan terlarut yang

bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya. Contohnya air dari ladang

minyak dengan endapan halit dapat mengandung padatan terlarut yang

lebih banyak dari air laut atau airtanah biasa. Namun airtanah digunakan

juga dalam eksplorasi mineral, umumnya dari sumber yang dangkal.

Air sungai dan danau umumnya berasal dari air permukaan, tapi air

tanah dapat memberi kontribusi melalui mata air dan sungai bawah tanah.

Air danau dan sungai memperlihatkan kandungan padatan terlarut yang

lebih bervariasi, karena adanya variasi penambahan air permukaan yang

besar dan tiba-tiba, yang akan merubah pH, Eh, dan lingkungan kimia dalam

jarak yang sangat pendek.


20

Contoh diambil di lapangan dengan botol plastik yang bersih (250 – 500

ml) yang telah dicuci dua sampai tiga kali. Agar bebas kontaminasi botol

harus dibersihkan dengan asam yang bebas logam sebelum dibawa ke

lapangan. Untuk praktisnya, contoh diasamkan dengan dua atau tiga tetes

asam nitrit bebas logam untuk mencegah pengendapan logam yang ada.

Jika diperlukan pengukuran pH dan Eh atau penentuan substansi yang

mungkin dipengaruhi oleh asam, maka perlu diambil contoh duplikat atau

melakukan pengukuran ditempat. Jika contoh mengandung padatan

suspensi, maka perlu dilakukna filtrasi, tapi biasanya dilakukan di

laboratorium sebelum analisis.

8. Survey Biogeokimia

Filosofinya adalah, bahwa akar tanaman menunjam jauh ke dalam tanah

dan mengambil makanan dari batuan dasar yang lapuk. Contohnya tanaman

teh telah memperlihatkan batas-batas anomali Ni di Australia Barat.

Keuntungan metode ini dibandingkan dengan metode lainnya, yaitu dapat

dilakukan untuk:

Prospeksi di daerah yang tanah penutupnya tertranspor.

Prospeksi di daerah berawa.

Prospeksi di daerah yang vegetasinya sangat rapat.

Tanaman mengambil makanan dari tanah melalui akarnya. Dengan

membandingkan konsentrasi unsur dalam jaringan tanaman dengan

konsentrasi unsur dalam tanah, unsur-unsur dapat dikelompokkan menjadi

tiga kelompok. Kelompok pertama terdiri dari unsur biogenic mencakup H,

C, N, P, dan S, merupakan unsur pembangun jaringan tanaman,

konsentrasinya di atas konsentrasi unsur-unsur tersebut dalam tanah.

Kelompok kedua berupa unsur yang jejak yang diperlukan utuk

pertumbuhan yang sehat, terdiri dari B, Mg, K, Ca, Mn, Fe, Cu dan Zn yang

konsentrasinya dalam tanaman hampir sama dengan dalam tanah.

Kelompok ke tiga adalah unsur yang tidak diperlukan atau unsur toksik,

antara lain Pb, Sr, HG, Be, U, NI, Cr, Ag, Sn, dan Se. Unsur toksik mungkin


21

diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan unsur yang

diperlukan bisa menjadi toksik jika hadir dalam konsentrasi yang tinggi.

Pada tanah dengan konsentrasi Pb, Cu, Hg dan Ni tinggi, pertumbuhan

vegetasi terhambat atau terbatas pada jenis tertentu. Ada tanaman yang

toleran terhadap konsentrasi toksik yang tinggi, adapula yang seolah-olah

membutuhkan unsur toksik untuk dapat mulai tumbuh. Tanaman yang

demikian disebut tanaman indikator. Yang paling dikenal adalah bunga

tembaga di Zambia dan tanaman Selenium di Amerika. Kehadiran bunga

tembaga menjadi indikasi konsentrasi Cu ratusan sampai ribuan ppm.

Tanaman selenium menjadi indikator yang baik untuk mineralisasi uranium

karena Se sering menyertai U. Daun yang menguning (chlorosis) dapat

disebabkan oleh konsentrasi unsur Cu, Zn, Mn dan Ni.Penelitian

biogeokimia dalam prospeksi dilakukan sejah tahun 1930. Material tanaman

yang dikumpulkan dijadikan abu, untuk menghilangkan unsur biogenik

penyusun jaringan, unsur yang dicari akan dijumpai dalam residu (abu). Abu

umumnya mencapai 1-3% berat, sehingga unsur yang dicari akan

terkonsentrasi sampai 100 kalinya dari unsur asal dalam jaringan.

Untuk melakukan survey biogeokimia, sedikitnya diperlukan 300 gram

material dari tiap tanaman. Tanaman muda dan kurus umumnya

memberikan hasil yang paling baik. Contoh dapat divariasikan dengan

spesies yang berbeda, tapi menggunakan satu spesies lebih praktis.

Pengambilan contoh harus sedekat mungkin pada gridnya. Setelah contoh

dimasukkan ke dalam kantung, material dikeringkan dan dapat dikirim ke

laboratorium untuk dijadikan abu dan dianalisis, atau dapat dibiarkan hangus

di udara atau dalam oven, kemudian masukan ke dalam kantung contoh dan

dikirim ke laboratorium. Sebelum contoh dianalisis, dilakukan pengabuan

terlebih dulu pada temperatur 450° – 500° C. Temperatur ini terlalu tinggi

untuk Sb, Hg , Se, dan Te, sehingga perlu menggunakan metode

pengabuan basah.


22

9. Survey Gas

Suatu teknik yang masih sedang dikembangkan adalah pengambilan

contoh gas untuk mencari anomali unsur volatil di sekitar bijih. Saat ini

perhatian difokuskan pada pendeteksian gas Hg di sekitar berbagai endapan

bijih. Sejumlah volume udara dilewatkan melalui suatui filter yang dapat

menangkap uap Hg untuk dianalisis kemudian. Pengambilan contoh dapat

dilakukan dekat permukaan (misalnya melalui satu unit perangkat yang

dipasang pada kendaraan beroda empat), dalam tanah, atau dengan

pesawat yang terbang rendah. Keterbatasan metode ini adalah:

Konsentrasi gas yang diukur umumnya rendah.

Sulit menentukan lokasi anomali yang akurat.

Peka terhadap kondisi cuaca.

Memelukan endapan bijih yang mengandung Hg yang cukup.

Tipe penyelidikan lain adalah inderaja digunakan untuk mendeteksi

hidrokarbon dalam prospeksi minyak dan untuk mendeteksi gas-gas

radiogenik seperti Rn, He, dan Xe dalam prospeksi U dan Th. Gas

radiogenik ini luruh dalam paruh waktu yang pendek (Rn220 54 jam, Rn222 4

hari) yang membatasi ukuran pola dispersi yang dapat dikenal. Walau begitu

Rn222banyak digunakan dalam prospeksi uranium, dan kadang-kadang

berhasil.Gas seperti H2S, SO2, I2, CO2, N2 dan O2 memiliki potensi dalam

prospeksi, tetapi pada saat ini banyak yang belum dieksploitasi.

E. Metode Analitis

Dalam eksplorasi geokimia tidak perlu mengutamakan akurasi yang tinggi,

yang penting cepat, tidak mahal dan sederhana.Metode yang banyak digunakan

dalam prospeksi geokimia adalah kromatografi, kolorimetri, spektroskopi emisi,

XRF, dan AAS. Metode lain yang juga digunakan dalam kasusu khusus adalah

aktivasi neutron, radiometri dan potensiometri.


23

1. AAS (Atomic absorption spectroscopy)

Atomic absorption spectroscopy (AAS) adalah prosedur

spectroanalytical untuk penentuan kuantitatif unsur kimia menggunakan

penyerapan radiasi optik (cahaya) oleh atom-atom bebas dalam

keadaan gas.

Dalam kimia analitik teknik ini digunakan untuk menentukan

konsentrasi elemen tertentu (analit) dalam sampel yang akan dianalisis.

AAS dapat digunakan untuk menentukan lebih dari 70 elemen yang

berbeda dalam larutan atau langsung dalam sampel padat digunakan

dalam farmakologi, biofisika dan penelitian toksikologi.

Gambar alat yang di gunakan dalam metodeAAS (Atomic absorption

spectroscopy)

Spektrometri serapan atom pertama kali digunakan sebagai teknik

analitis, dan prinsip-prinsip dasar yang didirikan pada paruh kedua abad

ke-19 oleh Robert Wilhelm Bunsen dan Gustav Robert Kirchhoff, baik

profesor di Universitas Heidelberg, Jerman.Bentuk modern AAS

sebagian besar dikembangkan selama tahun 1950 oleh sebuah tim ahli

kimia Australia. Mereka dipimpin oleh Sir Alan Walsh pada CSIRO

(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization), Divisi

Kimia Fisika, di Melbourne, Australia.

Teknik ini memanfaatkan spektrometri serapan untuk menentukan

konsentrasi suatu analit dalam sampel. Hal ini membutuhkan standar


24

dengan kandungan analit dikenal untuk membangun hubungan antara

absorbansi diukur dan konsentrasi analit dan karenanya bergantung

pada hukum Beer-Lambert. Singkatnya elektron dari atom dalam alat

penyemprot dapat dipromosikan ke orbital yang lebih tinggi (keadaan

tereksitasi) untuk waktu singkat (nanodetik) dengan menyerap kuantitas

didefinisikan energi (radiasi dari panjang gelombang tertentu). Ini jumlah

energi, yaitu panjang gelombang, adalah khusus untuk transisi elektron

tertentu dalam elemen tertentu.

Secara umum, setiap panjang gelombang sesuai dengan hanya satu

elemen, dan lebar jalur penyerapan hanya dari urutan dari beberapa

picometers (pm), yang memberikan teknik selektivitas unsurnya. Radiasi

fluks tanpa sampel dan dengan sampel dalam atomizer yang diukur

dengan menggunakan detektor, dan rasio antara dua nilai (absorbansi)

dikonversi menjadi analit konsentrasi atau massa menggunakan hukum

Beer-Lambert.

2. XRF (X-ray fluorescence)

X-ray fluorescence (XRF) adalah emisi karakteristik "sekunder" (atau

neon) sinar-X dari materi yang telah gembira dengan membombardir

dengan sinar-X berenergi tinggi atau sinar gamma. Fenomena ini

banyak digunakan untuk analisis unsur dan analisis kimia, terutama

dalam penyelidikan logam, kaca, keramik dan bahan bangunan, dan

untuk penelitian dalam geokimia, ilmu forensik dan arkeologi.


25

Gambar alat yang di gunakan dalam metode XRF (X-ray fluorescence)

Dalam analisis energi dispersif, dispersi dan deteksi adalah operasi

tunggal, seperti yang sudah disebutkan di atas. Counter proporsional

atau berbagai jenis solid-state detektor (dioda PIN, Si (Li), Ge (Li),

Silicon Drift Detector SDD) digunakan. Mereka semua berbagi sama

deteksi prinsip: An X-ray foton masuk ionises sejumlah besar atom

detektor dengan jumlah muatan yang dihasilkan yang sebanding dengan

energi foton yang masuk. Tuduhan ini kemudian dikumpulkan dan

proses berulang untuk foton berikutnya. Kecepatan Detector jelas

penting, karena semua pembawa muatan diukur harus datang dari foton

yang sama untuk mengukur energi foton dengan benar (diskriminasi

panjang puncak digunakan untuk menghilangkan peristiwa yang

tampaknya telah diproduksi oleh dua foton sinar-X tiba hampir

bersamaan).

Spektrum ini kemudian dibangun dengan membagi spektrum energi

ke sampah diskrit dan menghitung jumlah pulsa yang terdaftar dalam

setiap bin energi. Jenis detektor EDXRF bervariasi dalam resolusi,

kecepatan dan sarana pendingin (rendahnya jumlah pembawa muatan

bebas sangat penting dalam detektor solid state): counter proporsional

dengan resolusi beberapa ratus eV menutupi low end dari spektrum


26

kinerja, diikuti dengan PIN detektor dioda, sedangkan Si (Li), Ge (Li) dan

Detektor Drift Silicon (SDD) menduduki high end dari skala kinerja.

Dalam analisis dispersif gelombang, radiasi panjang gelombang

tunggal yang dihasilkan oleh monokromator dilewatkan ke

photomultiplier, detektor mirip dengan Geiger counter, yang menghitung

foton individu ketika mereka melalui. Counter adalah ruang yang berisi

gas yang terionisasi oleh X-ray foton. Sebuah pusat elektroda dikenakan

biaya (biasanya) 1700 V sehubungan dengan dinding ruang melakukan,

dan masing-masing foton memicu kaskade pulsa-seperti saat ini di

bidang ini. Sinyal diperkuat dan diubah menjadi mengumpulkan hitung

digital. Hitungan ini kemudian diproses untuk mendapatkan data analitis.

EDX spektrometer lebih unggul spektrometer WDX dalam bahwa

mereka lebih kecil, sederhana dalam desain dan memiliki bagian

rekayasa sedikit. Mereka juga dapat menggunakan tabung sinar-X

miniatur atau sumber gamma. Hal ini membuat mereka lebih murah dan

memungkinkan miniaturisasi dan portabilitas. Jenis instrumen ini

umumnya digunakan untuk aplikasi penyaringan kontrol kualitas

portabel, seperti pengujian mainan untuk timbal (Pb), menyortir

potongan logam, dan mengukur kandungan timbal cat perumahan. Di

sisi lain, resolusi rendah dan masalah dengan menghitung tingkat

rendah dan lama mati-waktu membuat mereka rendah untuk analisis

presisi tinggi. Mereka adalah, bagaimanapun, sangat efektif untuk

kecepatan tinggi, analisis multi-unsur. Lapangan portabel XRF analisis

saat ini di pasar berat kurang dari 2 kg, dan memiliki batas deteksi pada

urutan 2 bagian per juta timbal (Pb) dalam pasir murni.

3. XRD (X-ray Diffraction)

X-ray Diffraction adalah metode yang digunakan untuk menentukan

struktur atom dan molekul kristal, di mana atom kristal menyebabkan

berkas sinar-X untuk lentur ke banyak arah tertentu. Dengan mengukur

sudut dan intensitas dari berkas difraksi, crystallographer dapat


27

menghasilkan gambar tiga dimensi kepadatan elektron dalam kristal.

Dari kerapatan elektron ini, posisi rata-rata dari atom dalam kristal dapat

ditentukan, serta ikatan kimia mereka, gangguan mereka dan berbagai

informasi lainnya.

Gambar alat yang di gunakan dalam metodeXRD (X-ray Diffraction)

Karena banyak bahan dapat membentuk kristal-seperti garam,

logam, mineral, semikonduktor, serta berbagai anorganik, organik dan

biologi molekul-kristalografi sinar-X telah mendasar dalam

pengembangan berbagai bidang ilmiah. Pada dekade pertama

penggunaan, metode ini menentukan ukuran atom, panjang dan jenis

ikatan kimia, dan perbedaan skala atom antara berbagai bahan,

terutama mineral dan paduan. Metode ini juga mengungkapkan struktur

dan fungsi dari banyak molekul biologis, termasuk vitamin, obat-obatan,

protein dan asam nukleat seperti DNA. X-ray kristalografi masih

merupakan metode utama untuk mencirikan struktur atom bahan baru

dan bahan cerdas yang muncul mirip dengan eksperimen lain. X-ray

struktur kristal juga dapat menjelaskan sifat elektronik atau biasa elastis

material, menjelaskan interaksi dan proses kimia, atau melayani sebagai

dasar untuk merancang obat-obatan terhadap penyakit.

Dalam pengukuran difraksi sinar-X, kristal dipasang pada

goniometer dan secara bertahap diputar ketika dibombardir dengan


28

sinar-X, menghasilkan pola difraksi bintik-bintik jarak teratur dikenal

sebagai refleksi. Gambar dua dimensi yang diambil pada rotasi yang

berbeda diubah menjadi model tiga dimensi dari kepadatan elektron

dalam kristal menggunakan metode matematika transformasi Fourier,

dikombinasikan dengan data kimia yang dikenal sebagai sampel.

Resolusi miskin (ketidakjelasan) atau bahkan kesalahan dapat terjadi

jika kristal terlalu kecil, atau tidak cukup seragam dalam riasan internal

mereka.

X-ray kristalografi berhubungan dengan beberapa metode lain untuk

menentukan struktur atom. Pola difraksi yang serupa dapat diproduksi

oleh hamburan elektron atau neutron, yang juga diartikan sebagai

Transformasi Fourier. Jika kristal tunggal ukuran yang cukup tidak dapat

diperoleh, berbagai metode X-ray lainnya dapat digunakan untuk

memperoleh informasi lebih rinci, metode tersebut meliputi difraksi serat,

difraksi bubuk dan kecil-sudut hamburan sinar-X (SAXS). Jika bahan

dalam penyelidikan hanya tersedia dalam bentuk bubuk nanokristalin

atau menderita kristalinitas miskin, metode kristalografi elektron dapat

diterapkan untuk menentukan struktur atom.

Untuk semua metode difraksi sinar-X yang disebutkan di atas,

hamburan elastis, yang tersebar sinar-X memiliki panjang gelombang

yang sama dengan masuk X-ray. Sebaliknya, metode hamburan sinar-X

inelastis berguna dalam mempelajari Eksitasi sampel, daripada distribusi

atom nya.

4. ICP-MS (Inductively couple plasma mass spectrometry)

Inductively couple plasma mass spectrometry (ICP-MS) adalah jenis

spektrometri massa yang mampu mendeteksi logam dan beberapa non-

logam pada konsentrasi rendah sebagai salah satu bagian dalam 1012

(bagian per triliun). Hal ini dicapai dengan ionisasi sampel dengan

coupled plasma induktif dan kemudian menggunakan spektrometer

massa untuk memisahkan dan mengukur ion tersebut.


29

Gambar alat yang di gunakan dalam metodeICP-MS (Inductively couple plasma

mass spectrometry)

Dibandingkan dengan teknik serapan atom, ICP-MS memiliki

kecepatan yang lebih besar, presisi, dan sensitivitas. Namun, analisis

dengan ICP-MS juga lebih rentan untuk melacak kontaminan dari gelas

dan reagen.Selain itu, keberadaan beberapa ion dapat mengganggu

deteksi ion lainnya. Berbagai aplikasi melebihi ICP-OES dan termasuk

spesiasi isotop. Karena kemungkinan aplikasi dalam teknologi nuklir,

hardware ICP-MS adalah subjek untuk peraturan ekspor khusus.

Sebuah induktif ditambah plasma plasma yang mendapatkan energi

(terionisasi) oleh induktif memanaskan gas dengan kumparan listrik, dan

mengandung konsentrasi yang cukup ion dan elektron untuk membuat

gas konduktif secara elektrik. Bahkan gas terionisasi sebagian yang

sesedikit 1% dari partikel terionisasi dapat memiliki karakteristik plasma

(yaitu, respon terhadap medan magnet dan konduktivitas listrik tinggi).

Plasma yang digunakan dalam analisis Spektrokimia dasarnya elektrik

netral, dengan masing-masing muatan positif pada ion seimbang

dengan elektron bebas. Dalam plasma ini ion positif hampir semua

bermuatan tunggal dan ada beberapa ion negatif, sehingga ada jumlah

yang hampir sama ion dan elektron di setiap satuan volume plasma.


30

Sebuah coupled plasma induktif (ICP) untuk spektrometri ditopang

dalam obor yang terdiri dari tiga tabung konsentris, biasanya terbuat dari

kuarsa. Akhir dari obor ini ditempatkan di dalam sebuah kumparan

induksi diberikan dengan arus listrik frekuensi radio.Aliran gas argon

(biasanya 14 sampai 18 liter per menit) diperkenalkan antara dua tabung

terluar obor dan percikan listrik diterapkan untuk waktu yang singkat

untuk memperkenalkan elektron bebas ke dalam aliran gas. Elektron ini

berinteraksi dengan medan magnet frekuensi radio dari kumparan

induksi dan dipercepat pertama dalam satu arah, kemudian yang lain,

karena perubahan bidang pada frekuensi tinggi (biasanya 27.120.000

siklus per detik). Dipercepat elektron bertabrakan dengan atom argon,

dan kadang-kadang menyebabkan tabrakan atom argon untuk berpisah

dengan salah satu elektron. Dirilis elektron pada gilirannya dipercepat

oleh medan magnet yang berubah dengan cepat. Proses berlanjut

sampai tingkat pelepasan elektron baru dalam tabrakan diimbangi oleh

laju rekombinasi elektron dengan ion argon (atom yang telah kehilangan

elektron). Ini menghasilkan 'bola api' yang sebagian besar terdiri dari

atom argon dengan fraksi agak kecil dari elektron bebas dan ion argon.

Suhu plasma sangat tinggi, dari urutan 10.000 K.

ICP dapat dipertahankan dalam obor kuarsa karena aliran gas

antara dua tabung terluar membuat plasma jauh dari dinding obor.Aliran

kedua argon (sekitar 1 liter per menit) biasanya diperkenalkan antara

tabung pusat dan tabung menengah untuk menjaga plasma jauh dari

ujung tabung pusat.Aliran ketiga (lagi biasanya sekitar 1 liter per menit)

gas dimasukkan ke dalam tabung pusat obor. Ini aliran gas melewati

pusat plasma, di mana ia membentuk saluran yang lebih dingin dari

plasma sekitarnya tapi masih jauh lebih panas dari api kimia. Sampel

yang akan dianalisis yang diperkenalkan ke saluran pusat ini, biasanya

sebagai kabut cairan dibentuk oleh melewati sampel cairan ke dalam

nebulizer.

Sebagai tetesan sampel nebulasi memasuki saluran sentral dari

ICP, menguap dan setiap padatan yang terlarut dalam cairan menguap


31

dan kemudian terurai menjadi atom. Pada suhu yang berlaku dalam

plasma proporsi yang signifikan dari atom banyak unsur kimia yang

terionisasi, setiap atom kehilangan elektron yang paling longgar terikat

untuk membentuk ion bermuatan tunggal.


32

F. DAFTAR PUSTAKA

http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_fluorescence

http://www.angstrom-advanced.com/index.asp?page=Prolist4

http://en.wikipedia.org/wiki/Inductively_coupled_plasma_mass_spectrometry

http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_absorption_spectroscopy

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/16/eksplorasi-geokimia-1-

definisi-dan-konsep-dasar/


perencanaan-eksplorasi-geokimia/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/19/eksplorasi-geokimia-3-tipe-

survey-geokimia/


metode-analitis/

http://samuderabenua.blogspot.com/2010/12/eksplorasi-geokimia.html

http://kiagusrachmadi-kaem.blogspot.com/2011/12/metode-geolimia-pada-

eksplorasi-bahan.html

http://deweisgeologist.blogspot.com/2012/03/eksplorasi-geokimia.html

http://dzuloceano.blogspot.com/2013/02/eksplorasi-geokimia.html


http://dzuloceano.blogspot.com/2013/02/eksplorasi-geokimia.html

http://deweisgeologist.blogspot.com/2012/03/eksplorasi-geokimia.html

http://kiagusrachmadi-kaem.blogspot.com/2011/12/metode-geolimia-pada-eksplorasi-bahan.html

http://kiagusrachmadi-kaem.blogspot.com/2011/12/metode-geolimia-pada-eksplorasi-bahan.html

http://samuderabenua.blogspot.com/2010/12/eksplorasi-geokimia.html

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/19/eksplorasi-geokimia-4-metode-analitis/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/19/eksplorasi-geokimia-4-metode-analitis/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/19/eksplorasi-geokimia-3-tipe-survey-geokimia/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/19/eksplorasi-geokimia-3-tipe-survey-geokimia/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/18/eksplorasi-geokimia-2-perencanaan-eksplorasi-geokimia/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/18/eksplorasi-geokimia-2-perencanaan-eksplorasi-geokimia/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/16/eksplorasi-geokimia-1-definisi-dan-konsep-dasar/

http://wingmanarrows.wordpress.com/2012/05/16/eksplorasi-geokimia-1-definisi-dan-konsep-dasar/

http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_absorption_spectroscopy

http://en.wikipedia.org/wiki/Inductively_coupled_plasma_mass_spectrometry

http://www.angstrom-advanced.com/index.asp?page=Prolist4

http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_fluorescence

Documents

Metode Analisis Geokimia