Cara Penggunaan dan Prinsip Kerja SEM-EDX
Magnetit [Fe
3
O
4
] adalah salah satu mineral magnetik yang paling dominan ditinjau dari sifat-sifat magnetik dan kelimpahannya di alam. Dalam persamaan
kimia sederhana, jika magnetit [Fe
3
O
4
] dioksidasi, maka akan menjadi hematit [Fe
2
O
3
]. Menarik untuk diamati adalah proses oksidasi magnetit menjadi hematit. Untuk menganalisa proses oksidasi magnetit menjadi hematit, maka digunakan
serangkaian metoda non-magnetik. Metoda non-magnetik yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda SEM scanning electron microscopy dan EDS
energy dispersive spectroscopy. Melalui metoda SEM ini, dapat diketahui komposisi bahan dan morfologi dari proses transisi magnetit menjadi hematit.
Sewaktu berkas elektron menumbuk permukaan sampel sejumlah elektron direfleksikan sebagai backscattered electron BSE dan yang lain membebaskan
energi rendah secondary electron SE. Emisi radiasi elektromagnetik dari sampel timbul pada panjang gelombang yang bervariasi tapi pada dasarnya panjang
gelombang yang lebih menarik untuk digunakan adalah daerah panjang gelombang cahaya tampak dan sinar-X. Elektron-elektron BSE dan SE yang
direfleksikan dan dipancarkan sampel dikumpulkan oleh sebuah sintillator yang memancarkan sebuah pulsa cahaya pada elektron yang datang. Cahaya yang
dipancarkan kemudian diubah menjadi sinyal listrik dan diperbesar oleh photomultiplier. Setelah melalui proses pembesaran sinyal tersebut dikirim ke
bagian grid tabung sinar katoda.
Penentuan komposisi dilakukan dengan menggunakan Energy Dispersive Spectrometry EDS yang tergabung pada SEM dengan menggunakan tegangan
akselerasi 25 KeV dan ukuran berkas electron 100, dan 200 nm. Prinsip kerja EDS adalah jika ada satu elektron berinteraksi dengan bahan, maka elektron tersebut
dihamburkan oleh elektron lain yang mengelilingi inti atom bahan. Elektron yang terhambur disebut elektron primer dan elektron yang berada di orbit akan
terpantul keluar dari sistem, sehingga terjadi kekosongan yang akan diisi oleh elektron dari kulit yang diluarnya. Karena elektron yang diluar mempunyai energi
yang lebih besar, maka pada waktu berpindah orbit ke energi yang lebih rendah akan melepaskan energi dalam bentuk foton, yang dikenal sebagai sinar-X.
Spektrum enegi sinar-X yang dipancarkan tersebut mempunyai energy spesifik yang tegantung dari nomor atom bahan. Dengan mengetahui energy sinar-X yang
dipancarkan, dapat diketahui nomor atom bahan yang memancarkan sinar-X tersebut, dan juga kandungan relatif masing-masing bahan di dalam paduannya
berdasarkan sinar-X yang dipantulkan Nuha, 2008.
Gambar 3.7 Alat SEM-EDS Scanning Electron Microscopy SU3500 HITACHI