Analisis Kualitatif Pada Batu Kecubung Kopi Menggunakan LIBS

Ida Ayu Gede Kusuma Dewi, Hery Suyanto dan Ida Bagus Alit Paramarta

ANALISIS KUALITATIF PADA BATU KECUBUNG KOPI

MENGGUNAKAN LIBS

Ida Ayu Gede Kusuma Dewi1, Hery Suyanto1, Ida Bagus Alit Paramarta1 dan K. Suastika2

  • I.    PENDAHULUAN

Batuan adalah benda alam yang menjadi penyusun utama bumi. Kebanyakan batuan

merupakan kumpulan dari beberapa mineral yang terbentuk secara fisis antara satu sama lain. Beberapa mineral tersebut ada yang merupakan

mineral utama sebagai penyusun batuan dan sebagai unsur yang hanya melekat pada permukaan luar batuan yang bersifat sementara (pengotor). Salah satu batuan yang sedang marak digandrungi oleh masyarakat kebanyakan khususnya indonesia adalah batu kecubung. Dimana batu kecubung ini memiliki banyak jenisnya, salah satunya adalah kecubung kopi. Beberapa peneliti telah melakukan berbagai analisis mengenai batuan diantaranya adalah analisis unsur hidrogen pada batu hitam (Maliki, dkk., 2009) dan analisis kandungan unsur batuan dikawasan pertambangan (Kurniawan, 2014). Peneliti-peneliti tersebut melakukan penelitian unsur pada batuan dengan metode yang berbeda yaitu menggunakan X-RAY dan LIPS. Karena adanya perbedaan metode tersebutlah maka dilakukan analisis unsur dalam sebagai penyusun batu kecubung kopi itu sendiri menggunakan metode Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS).

  • II.    TINJAUAN PUSTAKA

    • 2.1    LIBS

Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) adalah metode spektroskopi untuk analisis kuantitatif dan kualitatif unsur yang terkandung dalam sebuah bahan. LIBS dilakukan pada kondisi tekanan atmosfer. Teknik ini didasarkan pada analisis emisi plasma yang dihasilkan dengan cara memfokuskan laser pulsa berdaya tinggi pada sampel pada kondisi tekanan atmosfer (Khumaeni, dkk, 2006).

Metode ini sangat baik digunakan untuk analisis sampel padat dan gas. Untuk sampel cair harus ditransformasikan kebentuk padat dengan cara adsorbansi. Sampel diiradiasi dengan laser kemudian emisi unsur dalam sampel tersebut ditangkap oleh detektor dan ditampilkan dalam bentuk intensitas sebagai fungsi panjang gelombang (Suyanto, Hery, 2013).

  • 2.2    Unsur-Unsur yang terkandung dalam

Batuan pada Umumnya

Batuan adalah benda alam yang menjadi penyusun utama bumi. Kebanyakan batuan merupakan kumpulan dari beberapa mineral yang terbentuk secara fisis antara satu sama lain. Delapan unsur yang menjadi penyusun utama batuan seperti dituliskan pada Tabel 1 (Skinner dan Brian, 1976).

Salah satu batuan yang sedang marak diperbincangkan adalah batuan jenis kuarsa yang salah satunya adalah kuarsa jenis kecubung. Kecubung adalah nama pasaran yg terkenal dari nama aslinya yaitu ametis. Dimana ametis ini memiliki warna ungu kemudaan yang bening hingga ada yang berwarna hampir gelap sepenuhnya. Kecubung itu sendiri banyak macamnya, salah satu diantaranya adalah kecubung kopi.

Tabel 1. Delapan unsur penyusun utama batuan.

Unsur/molekul

Presentase

O2

46,6 %

Si

27,7 %

Al

8,1 %

Fe

5,0 %

Ca

3,6 %

Na

2,8 %

K

2,6 %

Mg

2,1 %

  • 2.3    Fungsi Kedalaman (Depth Profile)

Identifikasi suatu unsur dilakukan dengan cara pengambilan data pada setiap kedalaman beberapa µm hingga kedalaman tertentu dalam satuan µm dari permukaan suatu bahan yang disebut dengan metode depth profile dengan meninjau homogenitas suatu unsur fungsi kedalaman. Menganalisa suatu unsur yang merupakan penyusun utama bahan atau unsur tambahan akibat kontaminasi lingkungan, maka dilakukan analisis homogenitas unsur fungsi kedalaman. Suatu unsur dapat dikatakan sebagai unsur utama penyusun bahan, apabila nilai dari konsentrasinya homogen (konstan) dari permukaan suatu bahan sampai bagian dalam sampel (Suyanto, Hery, 2013).

  • III.    METODE PENELITIAN

    • 3.1    Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah batu kecubung kopi, pinset, plaster dan gunting.

  • 3.2    Analisis Batu Kecubung Kopi dengan Energi Laser 100 mJ

  • 1.    Kecubung kopi diletakkan diatas tatakan tempat sampel yang kemudian setengah bagian dari kecubung kopi dibalut dengan plaster agar kecubung kopi tidak bergeser saat diirradisi laser.

  • 2.    Kecubung kopi diirradisi laser dengan energi sebesar 100 mJ yang kemudian dianalisis dengan perangkat lunak addLIBS.

  • 3.    Pengambilan data dilakukan di 3 titik yang berbeda dan masing-masing titik dilakukan 5 kali pengambilan data. Setiap data merupakan rata-rata dari 3 irradiasi laser.

  • 4.    5 kali pengambilan data dilakukan

pada satu titik yang sama. Dimana pada satu kali pengambilan data didapat data dari rata-rata 3 irradiasi laser. Pada pengambilan data pertama sampai dengan ke tiga merupakan permukaan luar dari batu kecubung kopi, sedangkan pengambilan data ke empat dan ke lima merupakan bagian dalam dari batu kecubung kopi.

  • 5.    Intensitas dari 3 titik atau daerah kemudian dirata-rata dan diplot dengan excel untuk menampilkan spektrumnya.

  • IV.    HASIL DAN PEMBAHASAN

nm. Intensitas unsur-unsur ini menurun

Untuk menentukan unsur yang terkandung dalam batu kecubung kopi dilakukan analisis dengan memfokuskan laser dengan energi sebesar 100 mJ kepermukaan sampel dan data diambil dengan akumulasi 3, delay time 1 µs. Data diambil pada 3 titik irradiasi yang berbeda dan masing-masing titik sampel dilakukan 5 kali pengambilan data untuk mengetahui homogenitas data fungsi kedalaman (depth profile) dan hasilnya seperti pada Gambar 4.1.

Berdasarkan Gambar 4.1 menunjukkan bahwa pada pengulangan pengambilan data pertama samapi dengan ke tiga yaitu A, B dan C unsur yang terdeteksi adalah P,

dengan pertambahan kedalaman hingga tinggal unsur Si saja pada kedalaman 25 irradiasi laser (atau setara dengan sekitar 60 µm dari permukaan). Hal ini bisa dikatakan bahwa unsur Si merupakan unsur penyusun utama batu kecubung kopi. Intensitas emisi unsur yang terdeteksi pada daerah panjang gelombang 400-600 nm adalah unsur Na dan Ca, dimana masing-masing intensitasnya hampir konstan dari permukaan (A) hingga kedalaman sekitar 60 µm (E). Dan intensitas emisi unsur pada daerah panjang gelombang 600-800 nm, yang terdeteksi adalah unsur Ca, Si, K dan O2 dimana intensitas masing-masing dari keempat unsur tersebut hampir konstan dari dari permukaan A sampai

Gambar 4.1 Grafik intensitas rata-rata unsur penyusun batu kecubung kopi sebagai fungsi kedalaman


Jadi dapat dikatakan bahwa unsur P dan Fe adalah unsur yang hanya terdapat di permukaan batu kecubung kopi, karena adanya pengaruh dari unsur lain yang tidak sengaja menempel pada permukaan batu kecubung kopi akibat dari adanya pengaruh lingkungan. dan unsur Si, Na, Ca, K dan O2 adalah sebagai unsur yang menjadi penyusun utama batu kecubung kopi.

  • V.    KESIMPULAN DAN SARAN

  • 5.1    Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa unsur utama yang terkandung dalam batu kecubung kopi yang digunakan sebagai sampel adalah Si, K, Na, Ca dan O2, sedangkan unsur yang terkandung pada permukaan luar batu kecubung kopi adalah Fe dan P.

  • 5.2    Saran

Disarankan apabila melakukan penelitian analisis batu kecubung kopi lebih lanjut dengan LIBS agar menambahkan atau dalam lingkungan gas He dan Argon sebagai pengganti udara. Hal ini dimaksudkan agar deteksi limitnya meningkat, sehingga dapat diketahui unsur-unsur penyusun batu kecubung kopi yang lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Khumaeni, Ali. dkk. 2006. Perhitungan Rasio Intensitas Ca (II) 396,8 nm dan Ca (I) 422,6 nm pada Sampel Tasbih Asli dan Imitasi menggunakan Metode Laser Induced Shockwave Plasma (LISPS).Jurnal Berkala Fisika vol. 9, No. 2, April 2006, hal 55-62, ISSN: 1410-9662.

Kurniawan. 2014. Analisis Kandungan Unsur      Batuan      dikawasan

Pertambangan Nikel menggunakan Metode X-RAY

Fluorescence (XRF). Universitas Halu Oleo, Anduonou Kendari.

Maliki, K. dkk. 2009. Peningkatan Emisi Hidrogen melalui Atom Metastabil dengan Metode LIPS pada Sampel Zircaloy. Jurnal Sains dan Matematika vol 17 No. 2, April 2009, Artikel Penelitian : 105-114, ISSN : 0854

0675.

Skinner H.C.W. and J. Brian. 1976. Earth Resources. Prentice Hall, 643p. USA. (diakses pada tanggal 17 maret 2016).

Suyanto, Hery. 2013. Identifikasi Unsur Utama Pemyusun Permukaan Bahan Baja Ringan dengan Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Jurnal Energi dan Manufaktur vol 6 No. 2, Oktober 2013, hal : 95-205.

79