Karakterisasi Batu Opal, Batu Pirus dan Batu Satam dengan XRD, SEM-EDS dan Kekerasan Chapter III V
BAB 3 METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1. Tempat Penelitian
Pada proses penelitian, pembuatan sampel dan pengujian/ karakterisasi
dilakukan di PSTBM (Pusat Sains dan Tekhnologi Bahan Maju) Badan
Tenaga Nuklir Nasional Serpong, Tanggerang Selatan Banten.
3.12. WaktuPenelitian
Waktu penilitian dimulai dari proses pengambilan bahan ampai dengan
proses pengujian masa penelitian dilakukan dari Februari sampai dengan
Maret 2017.
3.2. Alat Dan Bahan
3.2.1 Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam pengukuran penelitian ini antara lain adalah XRD
yang dimiliki oleh BATAN, Tangerang. Spesifikasi alatnya adalah sebagai
berikut :
Merek
:
PHILIPS
Type
:
PW2213/20
3.2.2 Bahan Penelitian
1. Batu Opal (Kalimaya)
2. Batu Pirus
3. Batu Satam (Tektite)
Universitas Sumatera Utara
3.2.3
Persiapan Pengukuran
a. Menyiapkan bahan yang akan diambil datanya dengan menggunakan
sampel holder.
b. Karena sampel berbentuk padatan maka harus memperhatikan tebal,
diameter sampel agar tidak melebihi batas ruang sampel holder dan
apabila tidak memungkinkan maka sampel padatan tersebu
diserbukkan terlebih dahulu.
c. Menggunakan double tip maupun lilin (malam) untuk mengikat sampel.
d. Bila sampel tersebut sedikit maka dapat menggunakan kaca sebagai
sample holder.
e. Membuka ruang sampel, kemudian memasukkan sampel yang akan
diambil datanya setelah itu menutup ruang sampel.
f. Menyesuaikan parameter untuk pengambilan data
g. Memulai pengambilan data.
h. Mengulangi prosedur a sampai dengan g untuk memperlakukan sampel
berikutnya.
i. Setelah selesai melakukan pengukuran, langkah selanjutnya adalah
mengambil data dari komputer berupa hardcopy maupun soft copy yang
dapat dibuka melalui software EXCEL, IGOR dan lain-lain dalam bentuk
ASCII file.
3.2.4 Prosedur Pelaksanaan
a.
Setelah alat SEM menyala, masukkan sample ke dalam alat tersebut.
Banyaknya sample yang dapat dianalisa maksimum adalah empat sample.
b. Tunggu sampai alat menunjukkan Ready
c. Sambil melihat monitor, atur lensa sehingga sample dapat terfokus.
d. Untuk memperbesar dan memperjelas gambar sample dapat dilakukan
dengan memutar magnifier dan brightnes
e. Cetak gambar sample yang diharapkan dengan bantuan personal
computer.
Universitas Sumatera Utara
f.
Untuk analisis kualitatif dan kuantitatif sample dapat dilakukan dengan
bantuan komputer, sehingga dapat diketahui jenis unsur, dan persentase
unsur tersebut dalam sampel.
3.2.4
Preparasi Sampel
a. Persiapan sampel batu opal, pirus dan satam.
b. Sampel batuan dimounting dengan menggunakan epoxy resin kemudian
dilakukan pemolesan untuk mendapatkan permukaan yang rata.
c. Permukaan yang rata diamati dengan mikroskop optic dengan tujuan.
d. Untuk melihat apakah permukaan sudah tampak baik dan tidak terlihat
cacat-cacat.
e. Sampel siap untuk diukur dengan peralatan vicker hardness tester untuk
batu opal, pirus dan satam.
Universitas Sumatera Utara
3.2. Diagram Alir
BATU OPAL
BATU PIRUS
BATU SATAM
BATU DIHANCURKAN
MENGGUNAKAN MILLING
300 MESH
BATU DIHANCURKAN
MENGGUNAKAN MILLING
300 MESH
BATU DIHANCURKAN
MENGGUNAKAN MILLING
300 MESH
XRD DITIMBANG 2 GRAM
SEM-EDS DITIMBANG 1 GRAM
KEKERASAN
KEKERASAN
DATA
ANALISA DATA
KESIMPULAN
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Batu Opal
a. Sistem Kristal Batu Opal
Struktur kristal jenis batu opal diteliti dengan alat XRD jenis Merk Pan Analytical
Type Empyrean. Pola difraksi sinar-x batu opal ditampilkan seperti pada gambar
berikut ini:
Gambar 4.1.1 Pola Difraksi Batu Opal
Parameter Kisi :
Fasa SiO2 (ref. Antao)
Grup ruang (space group) : P 32 2 1 (154) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
a = b = 4.9093(2) Å dan c = 5.3969(2) Å
a = b = 90o dan c = 120o
V = 112.64(1) Å3= 3.899 g/cm³
Universitas Sumatera Utara
Fraksi Massa Batu Opal:
No. COD
Nama Fasa
Ref.
Fraksi
Massa (%)
99-901-3322
Quartz
SiO2
Antao
100.00
Hasil penentuan konstanta kisi dan fraksi massa yang diperoleh dari batu opal
memiliki sistem kristal yaitu hexagonal dan memiliki konstanta kisi a = b = 4.9093 Å
dan c = 5.3969 Å dengan besar antara a dan b = 90o dan c = 120o dengan fasa
Quartz SiO2 (Ref Antao) sebesar 100%.
Universitas Sumatera Utara
b. Mikrostruktur dan Unsur Batu Opal.
Gambar 4.1.2 Mikrostruktur batu opal
Universitas Sumatera Utara
c. Kekerasan Batu Opal
Pengujian kekerasan batu opal telah dilakukan dengan Vickers Hardness Tester
diperoleh data seperti pada tabel berikut ini. Dibawah ini dan rekam jejak identor
ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Tabel 4.1. Data pengukuran kekerasan batu opal
Sampel
Batu opal
Diagonal
(d1 mm)
1,9
Diagonal
(d2mm)
1,9
Dr
0,0475
dr2
0,002256
HVN
410,4609
1,85
1,85
0,04625
0,002139
433,4609
1,85
1,85
0,04625
0,002139
433,4609
1,9
1,9
0,0475
0,002256
410,9474
1,9
1,9
0,0475
0,002256
410,9474
1,8
1,8
0,045
0,002025
457,8765
426,2734
Gambar 4.1.3 Jejak identor batu opal, perbesaran 500x
4.2 Batu Pirus
a. Sistem Kristal Batu Pirus
Struktur kristal jenis batu pirus diteliti dengan alat XRD jenis Merk Pan
Analytical Type Empyrean. Pola difraksi sinar-x batu pirus ditampilkan seperti pada
gambar berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2.1 Pola Difraksi Batu Pirus
Parameter Kisi :
Sampel Pirus
Fasa Al0.15Fe0.06H4Mg2.82O9Si1.94 (ref. Mellini)
Grup ruang (space group) : P 3 1 m (157) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
a = b = 5.3205(8) Å dan c = 7.279(2) Å
a = b = 90o dan c = 120o
V = 178.47(5) Å3= 3.248 g/cm³
Fasa Al0.865Fe0.255H4Mg2.292O9Si1.588 (ref. Zanazzi)
Grup ruang (space group) : C 1 2/m 1 (12) dan Sistem kristal : Monoclinic
Parameter kisi :
a = 5.357(3) Å, b = 9.023(9) Å dan c = 28.835(6) Å,
a = b = 90o dan c = 90.45(5)o
V = 1393.8(1) Å3 = 3.670 g/cm³
Universitas Sumatera Utara
Fraksi Massa sampel Pirus:
No. COD
Nama Fasa
Ref.
Fraksi
Massa
(%)
96-900-4994
Lizardite
Mellini
Mg2.82O9Si1.94
Chlorite
96-901-0165
Al0.15Fe0.06H4
Al0.865Fe0.255H4
24.51
Zanazzi
Mg2.292O9Si1.58
75.49
8
Hasil penentuan konstanta kisi dan fraksi massa yang diperoleh dari batu pirus
memiliki
dua sistem kristal yaitu hexagonal dan memiliki konstanta kisi a = b =
5.3205 Å dan c = 7.279 Å dengan besar antara a dan b = 90o dan c = 120o dengan
fasa Lizardite Al0.15Fe0.06H4Mg2.82O9Si1.94 (Ref Mellini) sebesar 24.51% dan sistem
kristal monoclinic dengan parameter kisi a dan b = 5.357 Å dan c = 28.835 Å
dengan sudut antara a dengan b=90o dan c=90.45odengan fasa Chlorite
Al0.865Fe0.255H4Mg2.292O9Si1.588 (Ref Zanazzi) sebesar 75.49%.
b. Mikrostruktur dan Unsur Batu Pirus.
Pengamatan mikrostruktur dan unsur diperiksa dengan alat SEM-EDS.
Mikrostruktur batu pirus dan spektrum EDS ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Gambar 4.2.2 Mikrostruktur batu pirus
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2.3 Spektrum EDX batu pirus
c. Kekerasan Batu Pirus
Pengujian kekerasan batu pirus telah dilakukan dengan Vickers Hardness Tester
diperoleh data seperti pada tabel berikut ini. Dibawah ini dan rekam jejak identor
ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Tabel 4.2. Data pengukuran kekerasan batu pirus
Sampel
Batu Pirus
Diagonal
Diagonal
(d1 mm)
(d2mm)
Dr
dr2
HVN
4,08
4,08
0,102
0,010404
89,11957
4,08
4,08
0,102
0,010404
89,11957
3,7
3,7
0,0925
0,008556
108,3652
3,68
3,68
0,092
0,008464
109,5463
3,95
3,95
0,09875
0,009752
95,0822
3,88
3,88
0,097
0,009409
98,54395
98,29614
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2.3. Jejak identor batu pirus, perbesaran 500x
4.3 Batu Satam
a. Sistem Kristal Batu Satam
Struktur kristal jenis batu satam diteliti dengan alat XRD jenis Merk Pan
Analytical Type Empyrean. Pola difraksi sinar-x batu satam ditampilkan seperti pada
gambar berikut ini:
Gambar 4.3.1 Pola difraksi Batu Satam
Parameter Kisi :
Sampel Satam
Fasa SiO2 (ref. Antao)
Grup ruang (space group) : P 32 2 1 (154) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
Universitas Sumatera Utara
a = b = 4.9086(2) Å dan c = 5.3972(3) Å,
a = b = 90o dan c = 120o
V = 112.62(1) Å3 = 3.901 g/cm³
Fasa Ca0.5Mg0.5CO3 (ref. Antao)
Grup ruang (space group) : R -3 (148) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
a = b = 4.798(1) Å dan c = 16.224(9) Å
a = b = 90o dan c = 120o
V = 323.4(3) Å3 = 2.839 g/cm³
Fraksi Massa Batu Satam:
No. COD
Nama Fasa
Ref.
Fraksi
Massa (%)
99-901-3322
Quartz
96-900-3531
Dolomite
SiO2
Antao
86.27
Ca0.5Mg0.5CO3
Antao
13.73
Hasil penentuan konstanta kisi dan fraksi massa yang diperoleh untuk
batusatam memiliki dua sistem kristal yaitu kristal hexagonal dengan konstanta kisi
a dan b = 4.9086 Å dan c = 5.3969 Å dengan sudut antara a dan b =90o dan c
=120omemiliki
fasa Quartz SiO2(Ref Antao) sebesar 86.27% dan sistem kristal
Hexagonal dengan konstanta kisi a dan b= 4.7098 Å dan c= 16.224 Å dengan sudut
antara a dan b=90o dan c=120omemiliki fasa Dolomite Ca0.5Mg0.5CO3(Ref Antao)
sebesar 13.73%.
b. Mikrostruktur dan Unsur Batu Satam.
Pengamatan mikrostruktur dan unsur diperiksa dengan alat SEM-EDS.
Mikrostruktur batu satam dan spektrum EDS ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3.2 Mikrostruktur Batu Satam
Gambar 4.3. 3 Spektrum EDS Batu Satam
Universitas Sumatera Utara
c. Kekerasan Batu Satam
Pengujian kekerasan batu satam telah dilakukan dengan Vickers Hardness Tester,
Diperoleh data seperti pada Tabel. Dibawah ini dan rekam jejak identor ditampilkan
seperti gambar berikut ini:
Tabel 4.3. Data pengukuran kekerasan batu satam
Sampel
Batu Satam
Diagonal
(d1)
2,22
Diagonal
(d2)
2,22
dr
0,0555
dr2
0,00308
HVN
301,0145
2,19
2,19
0,05475
0,002998
309,318
2,1
2,1
0,0525
0,002756
336,3991
2,12
2,12
0,053
0,002809
330,0819
2,18
2,18
0,0545
0,00297
312,1623
2,03
2,03
0,05075
0,002576
359,999
324,8291
Gambar 4.3.4 Jejak Identor Batu Satam, perbesaran 500x
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan dalam karakterisasi batu opal, pirus dan
satam penulis memberikan beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan analisis fasa menunjukkan bahwa fasa sampel Opal adalah
mineral silica (SiO2) sebesar 100%. Hasil ini didukung berdasarkan hasil
analisis SEM-EDS yang menunjukkan bahwa kandungan sampel Opal terdiri
dari unsure Si dan O, sementara hasil hardness memiliki nilai tertinggi
sebesar 426 HV.
2. Berdasarkan analisis fasa menunjukkan bahwa fasa sampel Pirus adalah
mineral alumunium silikat (24,51% Lizardite dan 75,49% Chlorite). Hasil ini
didukung berdasarkan hasil analisis SEM-EDS yang menunjukkan bahwa
kandungan sampel Pirus terdiri dari unsure Mg, Al, Si, Fe dan O, sementara
hasil hardness memiliki nilai terendah sebesar 98 HV.
3. Berdasarkan analisis fasa menunjukkan bahwa fasa sampel Satam adalah
mineral 86,27% silica dan mineral 13,73% Dolomite. Hasil ini didukung
berdasarkan hasil analisis SEM-EDS yang menunjukkan bahwa kandungan
sampel Satam terdiri dari unsure Mg, Ca, Si dan O, sementara hasil hardness
memiliki nilai menengah sebesar 324 HV.
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang dilakukan dalam karakterisasi batu opal, pirus dan satam
penulis memberikan beberapa saran kepada peneliti selanjutnya:
1. Sebaiknya peneliti selanjutnya dapat membandingkan batu akik dengan
batuan lainnyasehingga mendapatkan perbandingan dan hasil yang berbeda.
2. Sebaiknya peneliti selanjutnya dapat lebih bagaimana cara menentukan xrd,
sem-eds dan hardness dari batu akik dan batuan yang lainnya.
Universitas Sumatera Utara
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1. Tempat Penelitian
Pada proses penelitian, pembuatan sampel dan pengujian/ karakterisasi
dilakukan di PSTBM (Pusat Sains dan Tekhnologi Bahan Maju) Badan
Tenaga Nuklir Nasional Serpong, Tanggerang Selatan Banten.
3.12. WaktuPenelitian
Waktu penilitian dimulai dari proses pengambilan bahan ampai dengan
proses pengujian masa penelitian dilakukan dari Februari sampai dengan
Maret 2017.
3.2. Alat Dan Bahan
3.2.1 Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam pengukuran penelitian ini antara lain adalah XRD
yang dimiliki oleh BATAN, Tangerang. Spesifikasi alatnya adalah sebagai
berikut :
Merek
:
PHILIPS
Type
:
PW2213/20
3.2.2 Bahan Penelitian
1. Batu Opal (Kalimaya)
2. Batu Pirus
3. Batu Satam (Tektite)
Universitas Sumatera Utara
3.2.3
Persiapan Pengukuran
a. Menyiapkan bahan yang akan diambil datanya dengan menggunakan
sampel holder.
b. Karena sampel berbentuk padatan maka harus memperhatikan tebal,
diameter sampel agar tidak melebihi batas ruang sampel holder dan
apabila tidak memungkinkan maka sampel padatan tersebu
diserbukkan terlebih dahulu.
c. Menggunakan double tip maupun lilin (malam) untuk mengikat sampel.
d. Bila sampel tersebut sedikit maka dapat menggunakan kaca sebagai
sample holder.
e. Membuka ruang sampel, kemudian memasukkan sampel yang akan
diambil datanya setelah itu menutup ruang sampel.
f. Menyesuaikan parameter untuk pengambilan data
g. Memulai pengambilan data.
h. Mengulangi prosedur a sampai dengan g untuk memperlakukan sampel
berikutnya.
i. Setelah selesai melakukan pengukuran, langkah selanjutnya adalah
mengambil data dari komputer berupa hardcopy maupun soft copy yang
dapat dibuka melalui software EXCEL, IGOR dan lain-lain dalam bentuk
ASCII file.
3.2.4 Prosedur Pelaksanaan
a.
Setelah alat SEM menyala, masukkan sample ke dalam alat tersebut.
Banyaknya sample yang dapat dianalisa maksimum adalah empat sample.
b. Tunggu sampai alat menunjukkan Ready
c. Sambil melihat monitor, atur lensa sehingga sample dapat terfokus.
d. Untuk memperbesar dan memperjelas gambar sample dapat dilakukan
dengan memutar magnifier dan brightnes
e. Cetak gambar sample yang diharapkan dengan bantuan personal
computer.
Universitas Sumatera Utara
f.
Untuk analisis kualitatif dan kuantitatif sample dapat dilakukan dengan
bantuan komputer, sehingga dapat diketahui jenis unsur, dan persentase
unsur tersebut dalam sampel.
3.2.4
Preparasi Sampel
a. Persiapan sampel batu opal, pirus dan satam.
b. Sampel batuan dimounting dengan menggunakan epoxy resin kemudian
dilakukan pemolesan untuk mendapatkan permukaan yang rata.
c. Permukaan yang rata diamati dengan mikroskop optic dengan tujuan.
d. Untuk melihat apakah permukaan sudah tampak baik dan tidak terlihat
cacat-cacat.
e. Sampel siap untuk diukur dengan peralatan vicker hardness tester untuk
batu opal, pirus dan satam.
Universitas Sumatera Utara
3.2. Diagram Alir
BATU OPAL
BATU PIRUS
BATU SATAM
BATU DIHANCURKAN
MENGGUNAKAN MILLING
300 MESH
BATU DIHANCURKAN
MENGGUNAKAN MILLING
300 MESH
BATU DIHANCURKAN
MENGGUNAKAN MILLING
300 MESH
XRD DITIMBANG 2 GRAM
SEM-EDS DITIMBANG 1 GRAM
KEKERASAN
KEKERASAN
DATA
ANALISA DATA
KESIMPULAN
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Batu Opal
a. Sistem Kristal Batu Opal
Struktur kristal jenis batu opal diteliti dengan alat XRD jenis Merk Pan Analytical
Type Empyrean. Pola difraksi sinar-x batu opal ditampilkan seperti pada gambar
berikut ini:
Gambar 4.1.1 Pola Difraksi Batu Opal
Parameter Kisi :
Fasa SiO2 (ref. Antao)
Grup ruang (space group) : P 32 2 1 (154) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
a = b = 4.9093(2) Å dan c = 5.3969(2) Å
a = b = 90o dan c = 120o
V = 112.64(1) Å3= 3.899 g/cm³
Universitas Sumatera Utara
Fraksi Massa Batu Opal:
No. COD
Nama Fasa
Ref.
Fraksi
Massa (%)
99-901-3322
Quartz
SiO2
Antao
100.00
Hasil penentuan konstanta kisi dan fraksi massa yang diperoleh dari batu opal
memiliki sistem kristal yaitu hexagonal dan memiliki konstanta kisi a = b = 4.9093 Å
dan c = 5.3969 Å dengan besar antara a dan b = 90o dan c = 120o dengan fasa
Quartz SiO2 (Ref Antao) sebesar 100%.
Universitas Sumatera Utara
b. Mikrostruktur dan Unsur Batu Opal.
Gambar 4.1.2 Mikrostruktur batu opal
Universitas Sumatera Utara
c. Kekerasan Batu Opal
Pengujian kekerasan batu opal telah dilakukan dengan Vickers Hardness Tester
diperoleh data seperti pada tabel berikut ini. Dibawah ini dan rekam jejak identor
ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Tabel 4.1. Data pengukuran kekerasan batu opal
Sampel
Batu opal
Diagonal
(d1 mm)
1,9
Diagonal
(d2mm)
1,9
Dr
0,0475
dr2
0,002256
HVN
410,4609
1,85
1,85
0,04625
0,002139
433,4609
1,85
1,85
0,04625
0,002139
433,4609
1,9
1,9
0,0475
0,002256
410,9474
1,9
1,9
0,0475
0,002256
410,9474
1,8
1,8
0,045
0,002025
457,8765
426,2734
Gambar 4.1.3 Jejak identor batu opal, perbesaran 500x
4.2 Batu Pirus
a. Sistem Kristal Batu Pirus
Struktur kristal jenis batu pirus diteliti dengan alat XRD jenis Merk Pan
Analytical Type Empyrean. Pola difraksi sinar-x batu pirus ditampilkan seperti pada
gambar berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2.1 Pola Difraksi Batu Pirus
Parameter Kisi :
Sampel Pirus
Fasa Al0.15Fe0.06H4Mg2.82O9Si1.94 (ref. Mellini)
Grup ruang (space group) : P 3 1 m (157) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
a = b = 5.3205(8) Å dan c = 7.279(2) Å
a = b = 90o dan c = 120o
V = 178.47(5) Å3= 3.248 g/cm³
Fasa Al0.865Fe0.255H4Mg2.292O9Si1.588 (ref. Zanazzi)
Grup ruang (space group) : C 1 2/m 1 (12) dan Sistem kristal : Monoclinic
Parameter kisi :
a = 5.357(3) Å, b = 9.023(9) Å dan c = 28.835(6) Å,
a = b = 90o dan c = 90.45(5)o
V = 1393.8(1) Å3 = 3.670 g/cm³
Universitas Sumatera Utara
Fraksi Massa sampel Pirus:
No. COD
Nama Fasa
Ref.
Fraksi
Massa
(%)
96-900-4994
Lizardite
Mellini
Mg2.82O9Si1.94
Chlorite
96-901-0165
Al0.15Fe0.06H4
Al0.865Fe0.255H4
24.51
Zanazzi
Mg2.292O9Si1.58
75.49
8
Hasil penentuan konstanta kisi dan fraksi massa yang diperoleh dari batu pirus
memiliki
dua sistem kristal yaitu hexagonal dan memiliki konstanta kisi a = b =
5.3205 Å dan c = 7.279 Å dengan besar antara a dan b = 90o dan c = 120o dengan
fasa Lizardite Al0.15Fe0.06H4Mg2.82O9Si1.94 (Ref Mellini) sebesar 24.51% dan sistem
kristal monoclinic dengan parameter kisi a dan b = 5.357 Å dan c = 28.835 Å
dengan sudut antara a dengan b=90o dan c=90.45odengan fasa Chlorite
Al0.865Fe0.255H4Mg2.292O9Si1.588 (Ref Zanazzi) sebesar 75.49%.
b. Mikrostruktur dan Unsur Batu Pirus.
Pengamatan mikrostruktur dan unsur diperiksa dengan alat SEM-EDS.
Mikrostruktur batu pirus dan spektrum EDS ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Gambar 4.2.2 Mikrostruktur batu pirus
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2.3 Spektrum EDX batu pirus
c. Kekerasan Batu Pirus
Pengujian kekerasan batu pirus telah dilakukan dengan Vickers Hardness Tester
diperoleh data seperti pada tabel berikut ini. Dibawah ini dan rekam jejak identor
ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Tabel 4.2. Data pengukuran kekerasan batu pirus
Sampel
Batu Pirus
Diagonal
Diagonal
(d1 mm)
(d2mm)
Dr
dr2
HVN
4,08
4,08
0,102
0,010404
89,11957
4,08
4,08
0,102
0,010404
89,11957
3,7
3,7
0,0925
0,008556
108,3652
3,68
3,68
0,092
0,008464
109,5463
3,95
3,95
0,09875
0,009752
95,0822
3,88
3,88
0,097
0,009409
98,54395
98,29614
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2.3. Jejak identor batu pirus, perbesaran 500x
4.3 Batu Satam
a. Sistem Kristal Batu Satam
Struktur kristal jenis batu satam diteliti dengan alat XRD jenis Merk Pan
Analytical Type Empyrean. Pola difraksi sinar-x batu satam ditampilkan seperti pada
gambar berikut ini:
Gambar 4.3.1 Pola difraksi Batu Satam
Parameter Kisi :
Sampel Satam
Fasa SiO2 (ref. Antao)
Grup ruang (space group) : P 32 2 1 (154) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
Universitas Sumatera Utara
a = b = 4.9086(2) Å dan c = 5.3972(3) Å,
a = b = 90o dan c = 120o
V = 112.62(1) Å3 = 3.901 g/cm³
Fasa Ca0.5Mg0.5CO3 (ref. Antao)
Grup ruang (space group) : R -3 (148) dan Sistem kristal : Hexagonal
Parameter kisi :
a = b = 4.798(1) Å dan c = 16.224(9) Å
a = b = 90o dan c = 120o
V = 323.4(3) Å3 = 2.839 g/cm³
Fraksi Massa Batu Satam:
No. COD
Nama Fasa
Ref.
Fraksi
Massa (%)
99-901-3322
Quartz
96-900-3531
Dolomite
SiO2
Antao
86.27
Ca0.5Mg0.5CO3
Antao
13.73
Hasil penentuan konstanta kisi dan fraksi massa yang diperoleh untuk
batusatam memiliki dua sistem kristal yaitu kristal hexagonal dengan konstanta kisi
a dan b = 4.9086 Å dan c = 5.3969 Å dengan sudut antara a dan b =90o dan c
=120omemiliki
fasa Quartz SiO2(Ref Antao) sebesar 86.27% dan sistem kristal
Hexagonal dengan konstanta kisi a dan b= 4.7098 Å dan c= 16.224 Å dengan sudut
antara a dan b=90o dan c=120omemiliki fasa Dolomite Ca0.5Mg0.5CO3(Ref Antao)
sebesar 13.73%.
b. Mikrostruktur dan Unsur Batu Satam.
Pengamatan mikrostruktur dan unsur diperiksa dengan alat SEM-EDS.
Mikrostruktur batu satam dan spektrum EDS ditampilkan seperti gambar berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3.2 Mikrostruktur Batu Satam
Gambar 4.3. 3 Spektrum EDS Batu Satam
Universitas Sumatera Utara
c. Kekerasan Batu Satam
Pengujian kekerasan batu satam telah dilakukan dengan Vickers Hardness Tester,
Diperoleh data seperti pada Tabel. Dibawah ini dan rekam jejak identor ditampilkan
seperti gambar berikut ini:
Tabel 4.3. Data pengukuran kekerasan batu satam
Sampel
Batu Satam
Diagonal
(d1)
2,22
Diagonal
(d2)
2,22
dr
0,0555
dr2
0,00308
HVN
301,0145
2,19
2,19
0,05475
0,002998
309,318
2,1
2,1
0,0525
0,002756
336,3991
2,12
2,12
0,053
0,002809
330,0819
2,18
2,18
0,0545
0,00297
312,1623
2,03
2,03
0,05075
0,002576
359,999
324,8291
Gambar 4.3.4 Jejak Identor Batu Satam, perbesaran 500x
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan dalam karakterisasi batu opal, pirus dan
satam penulis memberikan beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan analisis fasa menunjukkan bahwa fasa sampel Opal adalah
mineral silica (SiO2) sebesar 100%. Hasil ini didukung berdasarkan hasil
analisis SEM-EDS yang menunjukkan bahwa kandungan sampel Opal terdiri
dari unsure Si dan O, sementara hasil hardness memiliki nilai tertinggi
sebesar 426 HV.
2. Berdasarkan analisis fasa menunjukkan bahwa fasa sampel Pirus adalah
mineral alumunium silikat (24,51% Lizardite dan 75,49% Chlorite). Hasil ini
didukung berdasarkan hasil analisis SEM-EDS yang menunjukkan bahwa
kandungan sampel Pirus terdiri dari unsure Mg, Al, Si, Fe dan O, sementara
hasil hardness memiliki nilai terendah sebesar 98 HV.
3. Berdasarkan analisis fasa menunjukkan bahwa fasa sampel Satam adalah
mineral 86,27% silica dan mineral 13,73% Dolomite. Hasil ini didukung
berdasarkan hasil analisis SEM-EDS yang menunjukkan bahwa kandungan
sampel Satam terdiri dari unsure Mg, Ca, Si dan O, sementara hasil hardness
memiliki nilai menengah sebesar 324 HV.
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang dilakukan dalam karakterisasi batu opal, pirus dan satam
penulis memberikan beberapa saran kepada peneliti selanjutnya:
1. Sebaiknya peneliti selanjutnya dapat membandingkan batu akik dengan
batuan lainnyasehingga mendapatkan perbandingan dan hasil yang berbeda.
2. Sebaiknya peneliti selanjutnya dapat lebih bagaimana cara menentukan xrd,
sem-eds dan hardness dari batu akik dan batuan yang lainnya.
Universitas Sumatera Utara