## SIFAT MAGNETIK DAN UKURAN PARTIKEL MAGNETIK SERTA KOMPOSISI MATERIAL PASIR BESI PANTAI KATA PARIAMAN SUMATERA BARAT DI SINTESA DENGAN IRON SAND SEPARATOR DAN BALL MILLING
Salomo 1 *,  Erwin 1 , Usman Malik 1 , Sandra Utama Putra 1
1 Program S1 Fisika Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Bina Widya Pekanbaru, 28293, Indonesia
* e-mail: sinurayasalomo@gmail.com

## Abstrak
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh waktu Ball Milling terhadap ukuran partikel magnetik dan sifat magnetik seperti suseptibilitas  massa  serta  komposisi  dari  pasir  besi  pantai  Kata  Pariaman  Sumatera  Barat  dengan  menggunakan  Iron  Sand Separator. Sifat magnetik dipelajari dengan menggunakan kumparan solenoida 2000 lilitan, panjang 10 cm, dan diameter 3 cm, sedangkan  komposisi  dari  pasir  besi  menggunakan  X-Ray  Fluorescence  (XRF)  dan  ukuran  partikel  magnetik  ditentukan  dengan Particle  Size  Analyzer  (PSA).  Hasil  penelitian  ini  didapat  ukuran  partikel  sebesar  99,14 µ m,  96,59 µ m,  dan  93,34 µ m  yang diproses dengan Ball Milling selama masing-masing 3, 5, dan 7 jam. Komposisi dari pasir besi sebelum dan sesudah di Ball Milling selama 7 jam adalah masing-masing 12,2% dan 47,837%. Suseptibilitas massa meningkat dari 873,62 x 10 -8 m 3 /Kg menjadi 14.576,52 x 10 -8 m 3 /Kg. Nilai ini berada dalam interval ilmenite (46 x 10 -8 – 80.000 x 10 -8 ) m 3 /Kg.
Kata Kunci: Suseptibilitas magnetik, Ball Milling, Iron Sand Separator, dan Pasir besi pantai Kata.

## Abstract
[Title: The Magnetic Properties Size of Magnetic Particles and The Compotion of The Iron Sand from Beach of Pariaman City West Sumatra, Synthesized by Iron Sand Separator and Ball Milling] Research on influence of Ball Milling time on magnetic properties composition and particle size of iron sand has been studied by Iron Sand Separator. The sampel was collected Kata beach Pariaman West Sumatera. Magnetic properties was studied using a solenoid wound with 2000 turns, length of 10 cm, and diameter 3 cm. Composition of the sample was studied by X-Ray Fluorescence,  while  particle  size  of  the  sample  was  studied  by  Particle  Size  Analyzer.  The  results  showed  that  the  size particle is 99,14 µ m, 96,59 µ m, and 93,34 µ m after processing by Ball Milling of 3, 5, and 7 hours respectively. The composition of the sample after being processed by Ball Milling of 7 hours is 12,2% and 47,387% respectively. More over, mass suseptibility of the sample increased after being processed by Ball Milling from 873,62 x 10 -8 m 3 /Kg to 14.576,52 x 10 -8 m 3 /Kg. These values are interval of ilmenite mineral (46 x 10 -8 – 80.000 x 10 -8 ) m 3 /Kg.
Keywords: Magnetic susceptibility, Ball Milling, Iron Sand Separator, and Kata  beach

## PENDAHULUAN
Sumatera Barat adalah salah satu provinsi di
Indonesia yang terletak di pulau Sumatera. Terdapat 29  gunung  yang  tersebar  di  7  kabupaten  dan  kota Sumatera  Barat.  Sumber  daya  alam  yang  ada  di Sumatera  Barat  berupa  batu  bara,  pasir  besi,  batu galena,  timah  hitam,  seng,  mangan,  emas,  batu kapur  (semen),  kelapa  sawit,  kakao,  gambir  dan hasil perikanan.
Salah  satu  dari  sumber  daya  alam  pada provinsi  Sumatera  Barat  ini  dapat  dilakukan penelitian  yaitu  pasir  besi.  Pasir  besi  merupakan bijih  besi  berbentuk  pasir  yang  banyak  ditemui dialam yang bercampur dengan pasir. Endapan besi yang  terdapat  dalam  batuan  sedimen  berupa  pasir dikenal  sebagai  pasir  besi.  Pasir  besi  ini  memiliki ciri-ciri  warna  kehitaman  dan  banyak  ditemukan  di berbagai  pantai,  sungai,  dan  pegunungan  Pasir  besi banyak ditemukan di pantai-pantai pulau besar yang ada  di  Sumatera  Barat  seperti  salah  satunya  yaitu pantai Kata Pariaman Sumatera Barat.
Pasir  besi  memiliki  kandungan  mineral magnetik  seperti  magnetit  (Fe 3 O 4 ),  hematit  ( α - Fe 2 O 3 ),  dan  maghemit  ( γ -Fe 2 O 3 ).  Mineral-mineral tersebut  yang  dapat  dikembangkan  untuk  bahan industri,  antara  lain  magnetik  digunakan  untuk bahan  dasar  tinta  kering (toner) dan printer  laser, maghemit  adalah  bahan  utama  untuk  pita  kaset. Mineral  tersebut  dapat  diaplikasikan  sebagai pewarna  serta  campuran (filter) untuk  cat  bahan dasar  industri  magnet  permanen  (Yulianto,  dkk, 2003) . Mineral  magnetik  seperti  hematit  dan maghemit banyak digunakan dalam bidang industri.
Hematit  yang  warnanya  merah  sering  digunakan sebagai zat warna. Maghemit memiliki ciri warnanya
yang  kecoklatan  dan  banyak  digunakan  sebagai media penyimpan rekaman dan data .
Pada penelitian ini, pasir besi akan diproses dengan  iron  sand  separator  untuk  memisahkan antara  partikel  magnetik  dan  non-magnetik kemudian  di  Ball  Milling,ukuran  partikel magnetiknya  di  ukur  menggunakan  alat Particle  Size Analyzer (PSA).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## a. Tingkat Kemagnetan
Data hasil perhitungan kemagnetan dengan menggunakan Iron Sand Separator ditampilkan  grafik pada Gambar 1.

## Gambar 1
Berdasarkan  Gambar1  terlihat  bahwa sampel E memiliki tingkat kemagnetan paling besar yaitu 12,02%, sedangkan sampel B memiliki tingkat kemagnetan  paling  rendah  yaitu  4,08%.  Besarnya tingkat  kemagnetan  dipengaruhi  oleh  massa konsentrat.  Semakin  besar  massa  konsentrat  maka nilai tingkat kemagnetan juga semakin besar.

## b. Suseptibilitas Magnetik dan Massa
Grafik  perbandingan  nilai  suseptibilitas sebelum  dilakukan  pemisahan  untuk  masing-masing titik  lokasi  pengambilan  sampel  yang  ditampilkan pada Gambar 2, sedangkan grafik perbandingan nilai suseptibilitas magnetik sesudah dilakukan pemisahan untuk  setiap  titik  lokasi  yang  ditampilkan  pada Gambar 3.
Gambar 2
Gambar 3 Gambar  3menunjukkan  bahwa  nilai suseptibilitas  magnetik  rata-rata  bervariasi,  mulai dari  1030  x  10 -5 sampai  8215  x  10 -5 .  Berdasarkan nilai  suseptibilitas  rata-rata  sebelum  dilakukan pemisahan,  sampel  A  hingga  sampel  D  termasuk hematite  (Fe 2 O 3 )  dalam  rentang  (50-4000) 10 #$
dan  sampel  E  termasukilmenite  (FeTiO 3 )  dalam rentang (200-380.000) 10 #$ (Brown, dkk, 1988).
Nilai  suseptibilitas  magnetik  rata-rata sesudah dilakukan pemisahan meningkat. Meningkatnya nilai suseptibilitas magnetik konsentrat  disebabkan  setiap  sampel  sudah  berupa partikel  magnetik  setelah  dipisahkan  menggunakan Iron Sand Separator . Suseptibilitas magnetik rata-rata konsentrat  tertinggi  berada  pada  sampel  E  yaitu 19241 x 10 -5 . Sedangkan nilai suseptibilitas magnetik rata-rata konsentrat terendah berada pada sampel A yaitu  11220  x  10 -5 .  Berdasarkan  nilai  suseptibilitas rata-rata  setelah  dilakukan  pemisahan,  sampel  A hingga sampel E termasuk ilmenite (FeTiO 3 ) dalam rentang (200-380.000) 10 #$ (Brown, dkk, 1988).
c. Ukuran Partikel Magnetik Menggunakan Particle  Size  Analyzer
(PSA)
Ukuran  butiran    konsentrat  pasir  besi setelah  dilakukan  penghancuran  menggunakan teknik Ball Milling ditentukan dengan menggunakan teknik Particle  Size  Analyzer (PSA).Konsentrat  dari pasir  besi  yang  merupakan  hasil  pemisahan  dengan menggunakan Iron  Sand  Separator selanjutnya dihancurkan  dengan  menggunakan  metode Ball
Milling.
Keluaran  dari Particle  Size  Analyzer (PSA) untuk  sampel  konsentrat  pasir  besi  setelah dihancurkan  selama  3,  5  dan  7  jam  dengan menggunakan  metode Ball  Milling ditabelkan  dalam Tabel 1.
Tabel  1  memperlihatkan  dengan  jelas bahwa  ukuran  partikel  oksida  besi  menurun  seiring dengan  lamanya  proses  penghancuran.  Hasil  dari PSA  ini  jelas  bahwa  ukuran  partikel  setelah dihancurkan selama 3 jam, 5 jam dan 7 jam masing masing adalah 99.14 µm, 96.59 µm dan 93.34 µm.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Tingkat  kemagnetan  ( magnetic  degree )  memiliki nilai  tertinggi  sebesar  12,02%,  sedangkan  nilai tingkat kemagnetan terendah sebesar 4,08%.
2. Berdasarkan  nilai  suseptibilitas  massa  konsentrat yang telah diperoleh, maka sampel pasir besi yang di ambil pada 5 titik lokasi berada dalam interval (46  –  80000)  x  10 -8 m 3 /kg,  yang  berarti  nilai
suseptibilitas  massa  dari  masing-masing  sampel mengandung partikel Ilmenite (FeTiO 3 ).
3. Besarnya  ukuran  butiran  konsentrat  pasir  besi setelah diproses menggunakan Particle Size Analyzer
(PSA) yang telah di hancurkan selama 3, 5, dan 7 jam  menggunakan Ball  Milling masing-masing adalah 99.14 µm, 96.59 µm dan 93.34 µm.

## DAFTAR PUSTAKA
Brown,  K.danReilly,  W.O.  1988. The  Effect  of  Low Temperature  Oxidation  on  The  Remanenceof TRM-carrying  titanomagnetite  Fe,,.,Ti,,,O,, Phys. EarthPlanet .Inter.Vol: 52: 108-116 Hunt,  C.  P.,  Moskowitz,  B.  M.,  dan  Banerjee,  S.
K., 1995, Magnetic Properties of Rocks and Minerals. In T. J. Ahrens (Ed.), Handbook of
Physical  Constants ,  Vol.  3  :  189-204, American Geophysical Union Marihot,  D.  2017. Sintesis  dan  Karakterisasi  Sifat Magnetik  dan  Struktur  Partikel  Oksida  Besi Endapan  Pasir  Besi  Pantai  Kata  Pariaman
Sumatera  Barat .  Fisika.  Fakultas  Matematika dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam.  Universitas Riau
Siregar, S. dan Budiman, A., 2015, Penentuan Nilai Suseptibilitas  Magnetik  Mineral  Pasir  Besi Sisa  Pendulangan  Emas  di  Kabupaten Sijunjung  Sumatera  Barat, Jurnal  Fisika Unand , Vol. 4 No. 4 Tipler,  P.  A.  1998. Fisika  untuk  Sains  dan  Teknik . Erlangga : Jakarta
Yulianto,  A.  S.,  dan  Bijaksana,  W.  L.,
2002,Karakterisasi  magnetik  dari  pasir  besi Cilacap. Jurnal  Fisika  Himpunan  Fisika Indonesia , Vol. A5 No. 0527