## Analisis Sistem Kristal dan Unsur serta Topografi Permukaan Batu Api dengan Metode XRD dan SEM-EDS
Perdinan Sinuhaji, Kerista Sebayang, Syahrul Humaidi, Susilawati, dan Aditia Warman
FMIPA Universitas Sumatera Utara, Medan, Sumatera Utara, Indonesia
Abstract: A research on the analysis of the crystal system and elements as well as the surface morphology of flint with methods of XRD and SEM-EDS. Flint has a hexagonal crystal system with lattice parameters, a = 4.8850 Å, b = 4.8850 Å and c = 5.3713 Å and  =  = 90 o , 120 o with  = density  = 3. 957 gr/cm 3 . Flint from Ende-Flores NTT has elements: oxygen (O) 47.56 Mass%, magnesium (Mg) 6:42 Mass%, aluminium (Al) 5:50 Mass%, silica (Si) 30.63 Mass%, and fe- rum (Fe) 9.90 Mass% with square microstructural irregular, uniform solids.
Keywords: flint, elemental composition , microstructure and crystal system
Email: perdinansinuhaji@gmail.com

## 1 PENDAHULUAN
atu  api  atau  rijang  adalah  batuan  endapan  sili- kat kriptokristalin dengan permukaan licin ( glas- sy ). Disebut "batu api" karena jika diadu dengan baja atau  batu  lain  akan  memercikkan  bunga  api  yang dapat membakar bahan kering. Batu rijang mempu- nyai  bentuk bedded dan  nodular.  Rijang (chert) de- ngan bentuk bedded biasanya ditemukan pada dae- rah  laut  dalam  dan  berasosiasi  dengan  radiolaria dan  lava  bantal.  Sedangkan chert dengan  bentuk nodular  biasa  ditemukan  pada  batugamping  yang terbentuk  oleh  proses  diagenesa  berupa  penggan- tian (replacement). Rijang biasanya berwarna kelabu tua, biru, hitam, atau coklat tua. Rijang (Chert), ada- lah batuan sedimen silikaan berbutir halus yang ke- ras  dan  kompak.  Kebanyakan  perlapisan  rijang  ter- susun  oleh  sisa  organisme  penghasil  silika  seperti diatom dan radiolaria. Batuan  rijang terbentuk oleh kristal  kuarsa  berukuran  lanau  (mikrokuarsa)  dan kalsedon, sebuah bentuk silika yang terbuat dari se- rat  memancar  dengan  panjang  beberapa  puluh hingga ratusan mikrometer. Lapisan rijang terbentuk sebagai sedimen primer atau oleh proses diagenesis. Secara umum dianggap bahwa batuan ini terbentuk sebagai  hasil  perubahan  kimiawi  pada  pembentu- kanbatuan  endapan  terkompresi,  pada  proses  di- agenesis.
Ada teori yang menyebutkan bahwa bahan seru- pa  gelatin  yang  mengisi  rongga  pada  sedimen,  mi- salnya  lubang  yang  digali  oleh  mollusca,  yang  ke- mudian akan berubah menjadi silikat. Teori ini dapat menjelaskan bentuk kompleks yang ditemukan pada rijang [1], [3].

## 2 KAJIAN LITERATUR
Rijang  (SiO 2 )  adalah  batuan  endapan  silikat  kripto- kristalin  dengan  permukaan  yang  licin (glassy). Ri- jang  biasanya  sering  di  sebut  sebagai  batu  api  oleh orang  awam.  Rijang  terbentuk  di  lautan  dalam  dan batuan  ini  sering  di  gunakan  sebagai  batu  permata karena  memiliki  warna  yang  biasanya  cerah  seperti merah hati. Rijang merupakan batuan sedimen yang di endapkan di laut dalam zona abyssal, yang berda- sarkan  kandungan  fosil  renik  radiolaria  (Wakita,dkk 1996) menunjukan bahwa batuan ini berumur kapur atas,  sedangkan  batu  gamping  merah  adalah  enda- pan  plankton  gampingan  yang  mungkin  terkumpul pada bagian-bagian meninggi. Perlapisan rijang ter- susun  oleh  sisa  organisme  penghasil  silika  seperti diatom dan Radiolaria. Endapan tersebut dihasilkan dari  hasil  pemadatan  dan  rekristalisasi  dari  lumpur silika  organik  yang  terakumulasi  pada  lautan  yang dalam. Saat organisme tersebt mati cangkang mere- ka  diendapkan  perlahan  di  dasar  laut  dalam  yang kemudian  mengalami  akumulasi  yang  masih  saling lepas.  Beberapa  perlapisan  rijang  belum  tentu  be- rasal dari bahan organik, bisa saja berasal dari prasi- pitasi  silika  yang  berasal  dari  dapur  magma  yang sama  pada  basaltik  bawah  laut  (lava  bantal)  yang mengalami  presipitasi  bersama  dengan  perlapisan rijang. Lumpur tersebut bersama-sama terkumpul di bawah zona-zona plangktonik radiolaria dan diatom saat hidup di permukaan air laut dengan suhu yang hangat.  Material-material  tersebut  diendapkan  jauh dari busur daratan hingga area dasar samudra, saat suplai sedimen terrigenius  rendah,  dan pada bagan terdalam  dari  dataran  abissal  terdapat  batas  ini  di- namakan Carbonate  Compensation  Depth  (CCD), di mana  akumulasi  material-material carcareous tidak
B
dapat terbentuk. Hal ini dikarenakan salah satu sifat air  adalah  air  dingin  akan  mengikat  lebih  banyak CO 2 dibanding dengan  air  hangat. Di laut, terdapat satu batas yang jelas dimana kandungan CO 2 di ba- wah  lebih  tinggi.  Dibawah  batas  tersebut,  kandun- gan  CO 2 sangat  tinggi  akibatnya  organisme  yang mengandung  karbonat  akan  larut  di  CCD  sehingga tidak akan mengendapkarena tidak akan pernah ke dasar laut. Carbonate Compensation Depth ini tele- tah sekitar kedalaman 2500 meter atau 2,5 kilometer di  bawah  permukaan  laut.  Diatas Carbonate  Com- pensation Depht , sekitar 2 km, terdapat suatu daerah yang  di  sebut lysoclyne .  Disini,  sebagian  karbonat sudah  mulai  larut  sebagian.  Beberapa  perlapisan rijang belum tentu berasal  dari bahan organik. Bisa saja  berasal  dari  presipita  silika  yang  berasal  dari dapur magma pada basaltik bawah laut (lava bantal) yang mengalami presipitasi bersamaan  dengan per- lapisan  rijang.  Secara  umum  dianggap  bahwa  ba- tuan  ini  terbentuk  sebagai  hasil  perubahan  kimiawi pada  pembentukan  batuan  endapan  erkompresi, pada proses diagenesis. Ada teori yang mengatakan bahwa  bahan  serupa  geliatin  yang  mengisi  rongga sedimen, misalnya lubang ayang di gali oleh mollus- ca, yang kemudian akan berubah menjadi silikat [4].
Tabel 1. Komposisi kimia batu rijang [2]
Sifat fisik rijang (SiO 2 ), berwarna merah hati, ke- labu  tua,  biru,  hitam,  coklat  tua,  belahan/pecahan tidak  sempurna/choncoidal,  kekerasan 6,5-8  skala mosh, sistim kristal hexagonal, berat jenis 2,6 gr/cm 3 , kemagnetan  diamagnetit  dan  tidak  teransparan Pemanfaatan batu rijang ini biasanya digunakan un- tuk  indkator  dalam  laut  (abyssal)  dan  pada  zaman batu, rijang banyak di gunakan untuk membuat sen- jata dan peralatan seperti pedang, mata anak panah, pisau, kapak, dan lain-lain. Tetapi yang paling popu- ler  rijang  digunakan  untuk  ornamen-ornamen  dan batu  permata. Rijang  banyak  tersebar  di  Indonesia, diantaranya:  Daerah  istimewah  aceh,  Jawa  barat, Jawa  tengah,  Jawa  timur,  Kalimantan  barat,  Kali- mantan  selatan,  Sulawesi  selatan,  Nusa  tenggara timur  NTT  [2],[5].  Batu  api  yang  diteliti  ini  adalah
batu  api  yang  berasal  dari  Kabupaten  Ende-Flores Nusa  Tenggara  Timur  (NTT)  Indonesia  yang  jum- lahnya  besar  se-gunungan  diatas  tanah  leluhur  dari Bapak  Enggel  Manda,  telp.  082144790353  Medan. Adapun  gambar  batu  api  ditampilkan  seperti  gam- bar 1.
Gambar 1.  Bongkahan Batu Api dari Ende-Flores NTT.

## 3 METODE PENELITIAN
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah batu  api  yang  diperoleh  dari  Ende-Flores,  Nusa Tenggara Timur (NTT) Indonesia. Alat yang diguna- kan: XRD, SEM–EDS. karaterisasi dilakukan meliputi: sistem kristal, analisis unsur, mikrostruktur.  Batu api awalnya  dibersihkan  menggunakan  air,  dikeringkan selanjutnya  dihaluskan  100  mesh,  kemudian  bubuk batu api dikeringkan  dalam oven pada suhu 100°C, selama 2 jam.

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis Sistem Kristal Batu Api
Pola  difraksi  batu  api  yang  telah  dilakukan  dengan XRD ditampilkan seperti  pada Gambar 2.
Gambar 2. Pola Difraksi  Batu Api.
Dari  Gambar 2 di atas, diperoleh   pola  difraksi  batu api  di  atas  dapat  diinterpretasikan  sudut-sudut puncak  pola difraksi batu api  bahwa batu api memi- liki sistem  kristal: hexagonal dengan  parameter kisi: a = 4.8850 Å, b = 4.8850 Å dan  c = 5.3713 Å serta  =  = 90 o ,  = 120 o dengan  V = 111.01(1) Å 3 , densitas  = 3. 957 gr/cm 3 [6].

## Topografi Permukaan
Topografi permukaan  batu api telah diamati dengan SEM-EDS, diperoleh dalam bentuk persegi tidak be- raturan,  uniform  padat  pengotor  seperti  yang  di- tampilkan pada Gambar 3a  dan  analisis elementer batu api ditampilkan seperti Gambar 3b berikut ini:
(a)
(b)
Gambar 3. (a).Topografi Permukaan Batu Api.  (b). Anali- sis Elementer Batu Api
Topografi permukaan batu api telah diamati den- gan SEM-EDS, diperoleh dalam bentuk persegi tidak beraturan, uniform padat bahan utama  seperti yang ditampilkan pada Gambar 4a  dan  analisis elemen- ter batu api ditampilkan seperti Gambar 4b.
Analisis  unsur  batu  api  telah  di  lakukan  dengan SEM-EDS dengan ZAF Method  Standardless Quatita- tive  Analysis bahwa  batu  api  asal  Ende-Flores  NTT, memiliki  unsur:  Oksigen  (O)  47.56  Mass%,  Magne- sium (Mg) 6.42 Mass%, Aluminium (Al) 5.50 Mass%, Silika (Si)  30.63 Mass%, dan Ferum (Fe) 9.90 Mass%
dengan  mikrostruktur    persegi  tidak  beraturan,  uni- form padat  [6].
(a)
(b)
Gambar 4. (a). Topografi Permukaan Batu Api.  (b). Anali- sis Elementer Batu Api.

## 5 KESIMPULAN
Berdasarkan  data  dan  hasil  karakterisasi  batu  api berasal  dari  Ende-Flores  NTT  dapat  disimpulkan sebagai berikut:
Batu  api memiliki  sistem  kristal: hexagonal  den- gan  parameter kisi: a = 4.8850 Å, b = 4.8850 Å dan c = 5.3713 Å serta  =  = 90o ,  = 120 o dengan V = 111.01 Å 3 ,  densitas  = 3. 957 gr/cm 3 .
Analisis  unsur    telah  dilakukan  dengan ZAF  Me- thod    Standardless  Quatitative  Analysis bahwa  batu memiliki  unsur:  Oksigen  (O)  47.56  Mass%,  Magne- sium (Mg) 6.42 Mass%, Aluminium (Al) 5.50 Mass%, Silika (Si) 30.63 Mass%, dan Ferum (Fe) 9.90 Mass%.
Mikrostruktur  batu  api  berbentuk  persegi  tidak beraturan, uniform padat.
REFERENSI _____________________________
[1] http://mahasiswatengil.blogspot.com/2013/05/sedimen-non- klastik.html . di akses pada tgl. 14  Maret 2016.
[2] http://rijangwp.blogspot.co.id/2015/02/bahan-galian-rijang.html . di akses pada tgl. 10 Maret 2016.
[3] https://ekonomiluwu.wordpress.com/tag/ rijang/ . di akses pada tgl. 14 Maret 2016.
[4] http://geoballhmtgbumi.wordpress.com/2011/02/22/rijang- sebagai-indikator-laut-dalam/ . di akses pada tgl. 14 Maret 2016.
[5] http://dunia atas. blogspot. Com /2012/11/ rijang-sebagai–batu- setengah-permata. html . di akses pada tgl. 10 Maret 2016.
[6] Gualtieri A. F., "Accuracy of XRPD QPA using the combined Rietveld-RIR method Locality: Baveno,
Novara, Italy", Journal of Applied Crystallography 33, 267-278  (2000).   _________________________________