## ANALISIS KANDUNGAN DARI PASIR PANTAI PEH PULO KABUPATEN BLITAR MENGGUNAKAN XRF DAN XRD

## Sumari, Dinar Rachmadika Baharintasari, Muhammad Roy Asrori, Yana Fajar Prakasa
Jurusan Kimia, Universitas Negeri Malang Jl. Semarang No. 5 Malang Kode Pos 65145, Indonesia E-mail: sumari.fmipa@um.ac.id

## Abstrak
Telah  dilakukan  penelitian  yang  berjudul  analisis  kandungan  mineral  pasir  pantai  Peh  Pulo Kabupaten  Blitar  menggunakan  XRF  dan  XRD.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui bagaimana  persentase  kandungan  mineral  dalam  pasir  pantai  Peh  Pulo  Kabupaten  Blitar. Instrumen yang digunakan adalah X-Ray Fluorescence (XRF) dan X-Ray Diffraction (XRD) dimana sampel ditempatkan dalam sample holder kemudian diradiasi dengan sinar X. Berdasarkan hasil analisis kandungan unsur dan mineral dalam pasir pantai peh Pulo maka dapat disimpulkan bahwa pasir pantai Peh Pulo memiliki potensi untuk dijadikan sebagai bahan dasar pembuatan material nanoteknologi.  Berdasarkan  hasil  analisis  XRF  menunjukkan  adanya  kandungan  CaO  sebesar 94,46 % dan hasil analisis XRD menunjukkan adanya kandungan mineral jenis Aragonite.
Kata kunci: Pasir Pantai Peh Pulo, XRD, XRF

## Abstract
[Analysis of Mineral Content From Peh Pulo Blitar Coast Sand Using XRF and XRD] A study entitled analysis of mineral content of Peh Pulo beach in Blitar Regency has been carried out using XRF and XRD. This study aims to determine how the percentage of mineral content in the beach sand  of  Peh  Pulo  in  Blitar.  The  used  instruments  were  X-Ray  Fluorescence  (XRF)  and  X-Ray Diffraction (XRD) where samples were placed in a sample holder then irradiated with X-rays. Based on the analysis of elemental and mineral content in peh Pulo beach sand, it can be concluded that Peh Pulo beach sand has the potential to be used as a base for making nanotechnology materials. Based on the results of the XRF analysis showed a CaO content of 94.46% and the results of XRD analysis showed the mineral content of Aragonite.

## Keywords: Peh Pulo Beach Sand; XRF; XRD

## PENDAHULUAN
Negara maritim seperti Indonesia memiliki  potensi  sumber  daya  perairan  yang sangat  melimpah.  Salah  satu  potensi  tersebut adalah  pasir  pantai  sebagai  sumber  mineral alami  dan  langka.  Mineral  alami  berasal  dari bukit di dataran rendah seperti SiO 2 , CaO, dan sejenisnya  dan  mineral  langka  dapat  berupa mineral  tanah  jarang  seperti  Ytterbium  (Yb), Uranium  (U),  Lanthanum  (La),  Samarium (Sm), Europium (Eu), Neodinium (Nd), Cerium (Ce), Thorium (Th) dan sejenisya [1]. Mineral- mineral  tersebut  perlu  dimaksimalkan  dengan dukungan teknologi baru yakni nanoteknologi. Dalam  hal  ini,  mineral-mineral  tersebut memiliki  potensi  harga  yang  sangat  mahal. Produk dari nanoteknologi berupa nanomaterial,  dimana  dewasa  ini  sedang dikembangkan  material-material  maju  untuk
mendukung pembangunan dan revolusi industri 4.0 [2].
Daerah pesisir pantai di Indonesia belum semuanya dieksplorasi. Salah satunya adalah,daerah  Kabupaten  Blitar  yang  terletak pada 111 o 40’ – 112 o 10’ Bujur Timur dan 7 o 58’ – 8 o 9’51” Lintang Selatan dengan luas 1.588,79 Km 2 [3]. Daerah pesisir pantai Kabupaten Blitar terlokasi pada bagian selatan Kabupaten Blitar menghadap  ke  samudera  hindia.  Jadi,  banyak pasir  pesisir  pantai  di  Kabupaten  Blitar  yang menunjukkan adanya modal dasar yang sangat potensial untuk dikelola oleh pemerintah daerah selain  juga  dapat  meningkatkan  kesejahteraan masyarakat dataran rendah/pesisir pantai.
Kandungan  dalam pasir umumnya mengandung  unsur  seperti  Fe,  Si,  dan  Ca dengan persentase yang bergantung pada lokasi pasir tersebut [4]. Sebagai contoh, pasir pantai dengan  kandungan  kalsium  yang  cukup  tinggi
dapat  dijadikan  kalsium  karbonat  (CaCO 3 ) dengan kemurnian yang tinggi, dimana selama ini  Indonesia  masih  mengimpor  kalsium karbonat  (CaCO 3 )  untuk  industri  cat,  kertas, karet,  makanan,  kosmetik,  dan  farmasi  [5]. Adapun unsur silicon (Si) yang dapat diperoleh dari  silika  pasir  dapat  dimanfaatkan  untuk  sel surya,  bahan  semikonduktor,  bahan  keramik, bahan semen, dan sejenisnya [6]. Adapun unsur besi seperti magnetit (Fe 3 O 4 ) banyak dimanfaatkan  sebagai magnetic  recording media , high  density  digital  recording  disk , magnetic  fluids , data  storage ,  MRI, drug delivery  system ,  biosensor  SPR, microwave device dan magnetic  sensing [7].  Selain  itu, mineral-mineral seperti monazite dan xenotime mengandung  elemen-elemen  logam  tanah jarang seperti Nd, Sm, Ce dan lain sebagainya, bahkan  unsur  radioaktif  seperti,  U  dan  Th  [8]. Saat  ini  mineral  tanah  jarang  tersebut  penting karena  banyak  dikembangkan  pada  teknologi untuk  menghasilkan  energi  baru-terbarukan misalnya  pada  kendaraan  listrik,  industri teknologi informasi (IT) seperti, komputer dan telepon selular [1].
Mengingat potensi tingginya kandungan  mineral  pada  pasir  pantai  maka dalam  penelitian  ini  dilakukan  analisis  tahap awal untuk mengetahui potensi pasir pantai Peh Pulo  yang  terdapat  di  Kabupaten  Blitar.  Pada penelitian  ini  akan  dikaji  kandungan  mineral yang  terdapat  dalam  pasir  Pantai  Peh  Pulo. Metode yang digunakan adalah difraksi sinar X menggunakan X-ray  Diffraction dan X-ray Fluorescence .  Selain  itu,  juga  akan  dikaji bagaimana  struktur  (amorf  atau  kristalin) mineral  silika  dalam  pasir  pantai  Peh  Pulo. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan  pengetahuan  kepada  masyarakat Kabupaten  Blitar  bahwa  mineral  pasir  pantai Kabupaten Pacitan dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar material maju.

## METODE
Alat-alat yang digunakan dalam
penelitian  ini  adalah  neraca,  ayakan  100  mesh dan  mortar.  Adapun  karakterisasi  XRF  dan XRD dilakukan uji pada Laboratorium Mineral dan Material Maju, Universitas Negeri Malang. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah akuades dan sampel pasir dari pantai Peh Pulo.
Sampel  pasir  pantai  Peh  Pulo  diambil secara representatif, kemudian dibersihkan dari
campuran yang tidak diinginkan seperti plastik, karet, kain, dan sejenisnya. Lalu, dikeringkan di bawah sinar matahari langsung selama 1-2 hari sampai kering. Setelah itu, dihaluskan menggunakan  mortar  dan  disaring  dengan ukuran saringan 40-60 mesh .
Analisis  kandungan  mineral  pada  pasir pantai Peh Pulo dilakukan menggunakan XRF. Pasir pantai Peh Pulo yang telah dikering yang telah  kering  dimasukkan  ke  dalam  sample holder  kemudian  sampel  diradiasi  dengan sinarX.  Dari  data  yang  diperoleh  dapat ditentukan  kadar  kandungan  mineral  dalam sampel pasir pantai.
Analisis  kandungan  mineral  pada  pasir pantai Peh Pulo dilakukan menggunakan XRD. Sampel  yang  berupa  serbuk  dimasukkan  ke dalam  sample  holder  kemudian  diratakan permukaannya  dan  dimampatkan  dengan  cara ditekan  dengan  alat  pressing.  Selanjutnya tempat  sampel  tersebut  diletakkan  pada pemegang  tempat  sampel.  Sampel  dikenai sinar-X dengan sumber radiasi Cu dan rentang sudut 2θ mulai 10 o hingga 90 o sehingga terjadi difraksi dengan pola tertentu yang ditunjukkan pada  difraktogram.  Selanjutnya  dilakukan identifikasi dengan cara membandingkan nilai d dari  sampel  dengan  beberapa  data  standar mineral.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis kandungan senyawa dalam pasir pantai  Peh  Pulo  meliputi  analisis  kandungan unsur  dan  oksida  menggunakan  uji  XRF  dan kandungan mineral menggunakan uji XRD.
Uji  XRF  dapat  menganalisis  unsur  dan oksida yang membentuk suatu material dengan prinsip  adanya  interaksi  sinar-X  dengan material analit. Uji XRF ini banyak digunakan dalam  analisis  batuan  ataupun  mineral.  Unsur dapat ditentukan keberadaannya secara langsung  tanpa  adanya  standar.  Hasil  analisis kandungan unsur dan oksida dalam pasir pantai Peh Pulo ditunjukkan pada Gambar 1 dan Tabel 1.

## Gambar  1.  Spektrum  XRF  Pasir  Pantai  Peh Pulo
Tabel  1.  Hasil  Analisis  Kandungan  Unsur  dalam Pasir Pantai Peh Pulo Menggunakan XRF Unsur %Wt Oksida %Wt Ca 93,57 CaO 94,46 Ti 0,04 TiO 2 0,05 Mn 0,071 MnO 0,062 Fe 0,45 Fe 2 O 3 0,43 Cu 0,042 CuO 0,036 Sr 4,31 SrO 3,39 Mo 0,91 MoO 3 1,1 Ba 0,1 BaO 0,09 Yb 0,48 Yb 2 O 3 0,37
Berdasarkan  Tabel  1.  maka  kandungan unsur  terbesar  dalam  pasir  pantai  Peh  Pulo adalah  kalsium  oksida  sebesar  94,46  %. Kandungan  terbesar  kedua  adalah  Stronsium oksida  yakni  sebesar  3,39%,  hal  inilah  yang menyebabkan warna pasir pantai dominan pada warna putih agak kecoklatan. Adanya Stronsium  (Sr)  berkaitan  dengan  kelimpahan organisme pembentuk endapan [9]. Maka, pasir pantai  Peh  Pulo  Kabupaten  Blitar  dapat dikatakan memiliki tingkat kemurnian kalsium yang tinggi dikarenakan unsur bahan kimia lain kurang  dari  15%  [10].  Selain  itu,  adanya mineral tanah jarang yang teridentifikasi dapat berpotensi  untuk  dilakukan  eksplorasi  lebih lanjut.  Dalam  penelitian  ini,  sampel  pasir  Peh Pulo  masih  diambil  pada  bagian  tanah permukaan. Jadi, pada bagian tanah lebih dalam memiliki  kajian  lain.  Dengan  demikian,  pasir pantai  Peh  Pulo  berpotensi  dijadikan  sebagai bahan dasar pembuatan nano material terutama material  tanah  jarang  dan  tingginya  kadar kalsium  yang  dapat  digunakan  sebagai  bahan dasar pembuatan kalsium karbonat.
Uji XRD dapat menganalisis kandungan mineral,  menentukan  fasa  dan  struktur  kristal suatu material dengan prinsip adanya interaksi
sinar-X  dengan  material  analit.  Prinsip  dasar instrumen  ini  adalah  penerapan  hukum  Bragg yang  menyatakan  adanya  perbedaan  lintasan berkas  difraksi  sinar  X  yang  merupakan kelipatan panjang gelombang yang dirumuskan sebagai berikut nλ = dsinθ                          (1) dimana  n  merupakan  bilangan  bulat,  λ adalah  panjang  gelombang  sinar-X,  d  adalah jarak  antar  bidang  dan  θ  adalah  sudut  difraksi [11]. Pola difraktogram yang dihasilkan berupa deretan puncak-puncak difraksi dengan intensitas  relatif  sepanjang  nilai  2θ.  Tingkat intensitas  relatif  puncak  bergantung  pada jumlah atom yang ada dan distribusinya dalam sel  satuan  material.  Dengan  demikian,  hasil analisis menggunakan uji XRD dari pasir pantai Peh Pulo dapat ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Hasil Difraktogram Pasir Pantai

## Peh Pulo Menggunakan XRD
Gambar  2.  Hasil  Analisis  Kandungan  Mineral Pasir Pantai Peh Pulo Menggunakan XRD
Analisis  kuantitatif  sederhana  ini  dapat dilakukan  dengan  bantuan  aplikasi  program Match!  3.  Diketahui,  hasil  analisis  kuantitatif yang  ditampilkan  pada  Gambar  1  tidak menunjukkan  untuk  persentase  setiap  fase secara akurat yang terkandung di dalam sampel pasir  Peh  Pulo.  Perhitungan  dapat  dilakukan untuk  mengetahui  adanya  fase-fase  dominan
pada  sampel  pasir  Peh  Pulo,  dan  kemudian dapat  dibandingkan  dengan  hasil  XRF.  Hasil perhitungan  Match!  3  ini  dapat  ditunjukkan pada gambar 2 berikut.
Berdasarkan  kandungan  mineral  dalam pasir  pantai  maka  kandungan  terbesar  adalah mineral Aragonite dan Abswurmbachite . Mineral Aragonite menunjukkan adanya unsur kalsium  yang  tinggi  dengan  unsur  samping Stronsium.  Hal  tersebut  mendukung  data  uji XRF  yang  telah  dilakukan.  Adapun  mineral Abswurmbachite menunjukkan adanya mineral logam (Cu dan Mn) dan semilogam (Si). Hal ini dapat  dikatakan  bahwa  kandungan  mineral dalam  pasir  Peh  Pulo  terdapat  silicon,  tetapi dalam  uji  XRF  belum  teridentifikasi  dimana dapat disebabkan persentase untuk silicon yang sangat kecil.

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  analisis  kandungan unsur  dan  oksida  serta  mineral  dalam  pasir pantai  Peh  Pulo,  maka  dapat  disimpulkan bahwa  pasir  pantai  Peh  Pulo  memiliki  potensi untuk  dijadikan  sebagai  eksplorasi  mineral tanah  jarang  dan  kandungan  kalsium  yang tinggi sebagai bahan dasar pembuatan kalsium karbonat.  Berdasarkan  hasil  analisis  XRF kandungan  CaO  sebesar  94,46  %  dan  hasil analisis XRD kandungan mineral terbesar yakni Aragonite. Saran penelitian ini yaitu melakukan eksplorasi  yang  berfokus  pada  mineral  tanah jarang di Pantai Peh Pulo Kabupaten Blitar.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih diucapkan kepada
Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan
Tinggi yang telah mendanai seluruh  penelitian ini  melalui  Hibah  PKM  Penelitian  pendanaan tahun 2019 dan kepada bidang Kemahasiswaan Universitas Negeri Malang yang telah memfasilitasi terselenggaranya hibah PKM-PE
pendanaan tahun 2019.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. Virdhian and E. Afrilinda. 2014.
Karakterisasi Mineral Tanah Jarang
Ikutan Timah dan Potensi
Pengembangan Industri Berbasis Unsur
Tanah Jarang, Metal Indonesia, 36(2): 61–69.
[2] B. Soetopo. 2013. Studi Geologi dan Logam Tanah Jarang Daerah Air Gegas
Bangka Selatan, Eksplorium, 34(1):
51–62.
[3] BPS. 2018. Kabupaten Blitar dalam Angka 2018 . Blitar: BPS Kabupaten blitar. [4] L. Silvia et al. . 2018. Analisis Kandungan Mineral Pasir Pantai di Kabupaten Pacitan Dengan Metode
Ekstraksi. Seminar Nasional
Edusainstek FMIPA UNIMUS 2018. [5] Soemargono and M. Billah. 2007.
Pembuatan Kalsium Karbonat dari
Bittern dan Gas Karbon Dioksida secara Kontinyu, Reaktor, 11(1):14–21. [6] Munasir, Triwikantoro, M. Zainuri, Darminto. 2013. Ekstraksi dan Sintesis Nanosilika Berbasis Pasir Bancar dengan Metode Basah, Jurnal Penelitian Fisika dan Aplikasinya, 3(2): 12–17.
[7] H. El Ghandoor, H. M. Zidan, M. M. H.
Khalil, and M. I. M. Ismail. 2012.
Synthesis and Some Physical Properties of Magnetite (Fe 3 O 4 ) Nanoparticles, Int J. Elect. Sci , 7: 5734–5745.
[8] A. Manaf and Ridwan. 1998. Current Status of Research and Development on Magnetic Materials in Indonesia,
Prosiding Pertemuan Sains Materi III,
[9] R. Zuraida, N. Y. Gerhaneu, and I. H. Sulistyawan. 2017. Karakteristik Sedimen Pantai dan Dasar Laut di Teluk Papela, Kabupaten Rote, Provinsi NTT, Jurnal Geologi dan Kelautan, 15(2) [10] Noviyanti, Jasruddin, and E. H. Sujiono. 2015. Karakterisasi Kalsium
Karbonat (CaCO 3 ) Dari Batu Kapur Kelurahan Tellu Limpoe Kecamatan Suppa, Jurnal Sains dan Pendidikan Fisika, 11(2): 169–172.
[11]     Bragg W. 1913. The Diffraction of Short Electromagnetic Waves by a Crystal. Proceedings of the Cambridge
Philosophical Society. 17: 43–57.