## Karakterisasi Dan Sifat Kemagnetan Pasir Besi Ekstraksi Asal Pantai Betaf Sarmi, Papua
Endang Haryati *1 , Khaerian Dahlan 2 , Shabri Putra Wirman 3
1,2 Program Studi Fisika, Universitas Cenderawasih, Jayapura Papua, Indonesia
3 Program Studi Fisika, Universitas Muhammadiyah Riau, Pekanbaru, Riau, Indonesia * Email : endanghfis@gmail.com

## Abstrak
Karakterisasi  dan  pengujian  sifat  kemagnetan  pasir  besi  ekstraksi    asal  pantai  betaf  Sarmi  Papua  telah dilakukan.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  menentukan  kandungan  mineral,  fasa  senyawa  besi  dan  sifat kemagnetan  dari  pasir  besi  ekstraksi  yang  beasal  dari  pantai  Betaf  Sarmi  Papua  menggunakan  alat  XRF,  XRD  dan VSM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pasir besi ekstraksi mengandung 43,81% of besi (Fe), 25,75% silika (Si) and 30,44 % mineral lainnya. Puncak tertinggi grafik XRD merupakan senyawa magnetit (Fe 3 O 4 ) yaitu pada 2 𝜃 = 35,65 o . Kurva histerisis VSM menunjukkan bahwa pasir besi ekstraksi asal pantai Betaf Sarmi Papua merupakan material superparamagnetik dengan  nilai magnetisasi saturasi  maksimum  (Ms) sebesar 4,54 emu/gr, magnetisasi  remanen (Mr) sebesar 0,371 emu/gr dan nilai medan koersivitas  sebesar 208 Oe.
Kata kunci : pasir besi ekstrasi, kandungan mineral, sifat kemagnetan

## Abstract
Characterization  and  magnetic  behavior  test  of  extracted  iron  sand  from  Betaf  beach  of  Sarmi  Papua  was studied.  The  purpose  of  the  recearch  was  to  determine  minerals  content,  phase  of  iron  compound,  and  magnetic behavior of extracted iron sand from Betaf beach of Sarmi Papua were caculate using XRF, XRD and VSM. The result showed that extrated iron sand was contained 43,81% of Iron (Fe), 25,75% of Silika (Si) and 30,44 % others. The XRD pattern showed that the highest peak was magnetite (Fe 3 O 4 ) at 2 𝜃 = 35,65 o . The histerisis curve of VSM showed that extracted  iron  sand  from  Betaf  beach  of  Sarmi  Papua  was  superparamagnetic  material  where  maximum  saturation magnetization (Ms) value of 4,54 emu/gr, remanen magnetization (Mr) value of 0,371 emu/gr and coercivity field (Hc) value of 208 Oe.
Keywords: extracted iron sand, minerals content,  magnetic behavior

## PENDAHULUAN
Sarmi merupakan salah satu kabupaten  di  Papua,  Indonesia  yang  kaya  akan  pasir  hitam  atau  disebut sebagai  pasir  besi  baik  di  sungainya  maupun  pantainya.  Kandungan  utama  pasir  asal  pantai  Betaf Sarmi  adalah  41,68  %  Silika  (Si), 33,84 % besi (Fe) dan 24,48 % mineral lainnya [Haryati E, 2018].
Pasir  besi  asal  sungai  Batang  Kuranji  Padang  Sumatra  Barat  memiliki  presentase  massa  pasir  besi antara  5,01%  dan  20,26%,  s e d a n g k a n   mineral  yang  terdapat  dalam  pasir  besi  adalah  albite (NaAlSi3O8),  magnetite  (Fe3O4),  squart  (SiO2),  halloysite  (Al2Si2O5  (OH)42H2O),  saponite  (CaO2 Mg3(SiAl)4 O10(OH)2 4H2O) dan pyrophyllite (Al2O3 4SiO2  H2O) [Afdal & Niarti, L, 2013]. Pasir besi asal  pantai  Logending  Kabupaten  Kebumen,  Jawa  Tengah    mengandung  mineral  magnetik  hematit (Fe2O3)  dengan  kadar  mineral  magnetik    sekitar  4,05%  [Bilalodin,  2010].    Kandungan  mineral  pasir pantai  Ambal  Kecamatan  Mirit  Kabupaten  Kebumen  berbentuk  senyawa  Magnetite  (Fe3O4)  dan
Hematite  (Fe2O3)  [Bilalodin,  Sunardi  &  Effendy,  M.  2013].  Mineral  berat  pada  pasir  kali  asal  sungai Bramaputra  Bangladesh  mengandung  titanium  besi,  magnetite  (Fe ₂O₄ )  and  ilmenite  (Fe TiO₃ )  [Md. Ibrahim Khalil, dkk. 2016].
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  menentukan  karakterisasi  dan  sifat  kemagnetan  pasir  besi  yang diekstraksi dengan magnet permanen yang berasal dari Pantai betaf Sarmi Papua.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Bahan penelitian berupa pasir hitam asal pantai Betaf Sarmi, Papua dan aquades. Sedangkan alat yang digunakan dalam penelitian ini berupa alumunium foil, timbangan digital,  grinder,  mortar,  ayakan 100 mesh,  magnet  permanen,    magnetik  stirer,  wadah  plastik,  plastik  transparan.  Karakterisasi  sampel menggunakan  alat Vibrating  Sample  Magnetic (VSM), X-Ray  Fluorosence (XRF)  dan X-Ray  Diffraction (XRD).

## Prosedur Penelitian
Sampel  pasir  yang  telah  diambil  dari  pantai  betaf  Sarmi,  Papua  pertama-tama  dicuci  dengan  aquades sampai  bersih  lalu  dikeringkan  dibawah  sinar  matahari  hingga  kering.  Kemudian  sampel  dihaluskan dengan  grinder  dan  mortar  lalu  diayak  dengan  ayakan  100  mesh.  Sampel  yang  telah  diayak  kemudian diekstraksi menggunakan magnet permanen dan magnetik stirer untuk memperoleh pasir besi yang lebih murni.  Hasil  ekstraksi  pasir  besi  kemudian  di  masukan  kedalam  wadah  sampel  dan  dikirim  ke  Badan Tenaga  Nuklir  Nasional  Serpong  untuk  pengujian  menggunakan  VSM  dan  ke  ITS  Surabaya  untuk pengujian XRD dan XRF.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian  yang  diperoleh  berupa  presentase  kandungan  mineral  pasir  besi  ekstraksi  yang  diuji dengan XRF, bentuk senyawa magnetik pasir besi yang diuji dengan XRD dan grafik histerisis VSM yang menjunjukan sifat magnetik material.
Tabel 1 . Kandungan mineral pasir besi ekstraksi asal pantai Betaf Sarmi Papua
Unsur Presentase  (%) Senyawa Oksida Presentase (%) Fe 43,81 Fe2O3 33,38 Si 25,75 SiO2 37,60 Ca 14,00 CaO 11,85 Al 6,10 Al2O3 8,4 K 5,06 K2O 3,975 Ti 2,46 TiO2 2,365 lainnya 2,82 lainnya 2,43
Dari  tabel  1  dapat  diketahui  bahwa  kandungan  mineral  besi  pada  pasir  besi  memiliki  presentasi  yang paling besar dibanding dengan mineral lainnya yaitu 43,81 %. Pasir besi ekstraksi asal pantai Betaf Sarmi masih mengandung mineral Silika 25,75 %, 14,00% Calsium dan mineral lainnya dengan presentase yang kecil.
Gambar 1 . Grafik XRD pasir besi ekstraksi asal pantai Betaf Sarmi, Papua
Gambar  1  merupakan  grafik  analisis  XRD  pasir  besi  ekstraksi  asal  pantai  Betaf  Sarmi  Papua  yang menunjukkan  bahwa  puncak  tertinggi  XRD  pada  2  =  35,65 o merupakan  senyawa  Magnetit  (Fe 3 O 4 ).
Senyawa lainnya yang memiliki puncak cukup tinggi adalah senyawa Silika (SiO 2 ) quartz.
Gambar 2. Grafik histerisis VSM pasir besi ekstraksi asal pantai Betaf Sarmi, Papua
Gambar 2 menunjukkan kurva histerisis yang diukur pada suhu ruang untuk sampel pasir besi ekatraksi asal  Sarmi.  Grafik  tersebut  menunujukkan  bahwa  sampel  tersebut  memiliki  nilai  magnetisasi  saturasi maksimum (Ms) sebesar 4,54 emu/gram pada nilai H maksimum sebesar 1T, magnetisasi remanen (Mr) sebesar 0,371 emu/gram dan nilai medan koersivitas    sebesar    208    Oe. Dari grafik tersebut terlihat bahwa pasir besi asal pantai Betaf Sarmi merupakan material superparamagnetik.

## KESIMPULAN
Pasir  besi  ekstraksi  asal  pantai  Betaf   Sarmi  mengandung  besi  (Fe)  sebesar  43,81%, sebesar 43,81%, 25,75% Silika (Si) dan 30,44 % mineral lainnya. Analisis  grafik  XRD  menunjukan  bahwa  fasa  dominan
-6 -4 -2 0 2 4 6 -2 -1 0 1 2 M ome n M ag n eti k, M (e m u /g ra m ) H (T)
dalam  pasir  besi  ekstraksi yang berasal dari pantai Betaf Sarmi merupakan senyawa magnetit (Fe3O4). Parameter  kurva  histerisis  yang  diukur  pada  suhu  ruang  menunjukan  bahwa  pasir  besi  ekstraksi asal Sarmi merupakan material superparamagnetik.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  menyampaikan  terima  kasih  kepada  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  kepada  Masyarakat (LPPM)  Universitas  Cenderawasih  yang  telah  memberikan  biaya  penelitian  melalui  PNBP  Universitas Cenderawasih tahun 2018.

## DAFTAR PUSTAKA
Haryati, E & Dahlan, K. 2018. Potential of iron sand from Betaf beach, Sarmi    regency  and river sand from Doyo, Jayapura regency, Papua as basic  materials of mortar as nuclear radiation shielding . Journal of Physics conference series  997 012043
Afdal & Niarti, L. 2013. Karakterisasi Sifat Magnetik Sungai Batang Kuranji Padang Sumatra Barat . Jurnal Ilmu Fisika vol.5, No.1, Maret 2013 hal 24-30,ISSN : 1979-4657 Bilalodin.2010. Kajian  Sifat  Magnetik  Dari  Pasir  Besi  Pantai  Logending  Kabupaten  Kebumen .  Jurnal Molekul Vol.5 No.2, hal 105 -108
Bilalodin, Sunardi & Effendy, M. 2013. Analisis Kandungan Senyawa Kimia dan  Uji  Sifat Magnetik Pasir Besi Pantai Ambal . Jurnal Fisika Indonesia No.50 Vol. XVII, hal 29-31, Agustus 2013, ISSN : 1410-2994 Md. Ibrahim Khalil, dkk. 2016. Heavy Minerals in Sands along  Brahmaputra (Jamuna) River  of Bangladesh .
International Journal of Geosciences, 2016,7,47-52
Garry, M.,R  Mc Afree.  Jr.,  C.L.  Wolf.  1972. Glossary Of Geology .Washington DC.