ANALISIS KARAKTERISTIK MINERAL PADA PASIR BESI DENGAN METODE X-RAY DIFFRACTION (XRD) DI PANTAI NANGABA KECAMATAN ENDE FLORES

## Christine Mbiliyora
Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Jl. Adisucipto Penfui, Kupang, Nusa Tenggara Timur, 85001, Indonesia Email: christine.mbiliyora@staf.undana.ac.id

## Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik pasir besi yang terdapat di pantai Nangaba Kecamatan  Ende  Flores  Nusa  tenggara  Timur  menggunakan  X-RAY  DIFFRACTION  (XRD). Pengujian  XRD  ini  bertujuan  untuk  mencari  tahu  kandungan  mineral  atau  senyawa  yang terkandung  di  dalam  pasir  besi  tersebut.  Berdasarkan  hasil  analisis  maka  diperoleh  beberapa mineral yang mengandung unsur besi (Fe) dan beberapa unsur mineral lainnya dalam jumlah kecil. Hasil  analisis  kualitatif  pasir  besi  yang  diperoleh  yaitu  mineral  spinel,  magnetite,  kuarsa,  dan Perovskite.
Kata kunci : pasir besi; mineral; X-Ray Diffraction (XRD)

## Abstract
This study was conducted to determine the characteristics of iron sand on Nangaba beach, Ende Flores District, East Nusa Tenggara using X-RAY DIFFRACTION (XRD). This XRD test aims to find out the mineral content or compounds contained in the iron sand. Based on the results of the analysis, minerals containing iron (Fe) and several other mineral elements were obtained in small quantities. The results of the qualitative analysis of iron sand obtained consist of spinel, magnetite, quartz, and perovskite minerals.
Keywords : iron sand; mineral; X-Ray Diffraction (XRD)

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang memiliki potensi sumber daya alam yang sangat beragam  dan  melimpah  seperti  minyak  bumi, gas,  dan  bahan-bahan  mineral.  Pulau  Flores merupakan  salah  satu  pulau  yang  termasuk dalam jajaran kepulauan Nusa Tenggara Timur dan  paling  banyak  memiliki  potensi  kekayaan mineral,  hal  ini  disebabkan  oleh  banyaknya gunung api aktif yang berada di pulau ini.
Pulau  Ende  adalah  salah  satu  kabupaten di  Pulau  Flores  yang  memiliki  sumber  daya alam  seperti  panas  bumi  dan  mineral-mineral yang  beberapa  diantaranya  dapat  dijumpai  di sepanjang  pesisir  pantai  dalam  bentuk  pasir besi.
Pasir  besi  merupakan  salah  satu  bahan baku  dalam  dunia  industri  terutama  industri baja  dan  kebutuhan  terhadap  permintaan  besi cukup meningkat dari waktu ke waktu. Sebaran pasir besi di Indonesia juga banyak dijumpai di
berbagai pulau seperti Sumatra, Jawa, Sulawesi, Nusa  tenggara,  Maluku  dan  Papua.  Salah  satu potensi endapan pasir besi di pulau Ende Flores yaitu  terdapat  di  pantai  Nangaba  Kecamatan Ende.
Gambar 1. Lokasi Penelitian
Penelitian  Geofisika  pada  daerah  pantai yang  mengandung  pasir  besi  telah  banyak
dilakukan  di  Indonesia,  beberapa  diantaranya yaitu  menganalisis  kandungan  mineral  yang terdapat  pada  pasir  besi  di  pantai  Losari  [1], mengidentifikasi kandungan  mineral pasir besi berdasarkan  pemetaan  geologi  karakteristik pantai  dan  pengambilan  percontoh  sedimen pantai  [2],  survei  sebaran  pasir  besi  dengan metode  geolistrik  [3],  serta  menyelidiki karakterisasi  dan  sifat  material  pasir  besi  di daerah sungai [4].
Pembentukan endapan pasir besi memiliki  perbedaan  genesa  dibandingkan dengan mineralisasi
logam lainnya.
Pembentukan pasir besi merupakan produk dari proses  kimia  dan  fisika  dari  batuan  menengah hingga  basa  atau  dari  batuan  bersifat  andesitik hingga  basaltik.  Pulau  Flores  secara  umum terletak  pada  busur  batuan  vulkano-plutonik yang  masih  aktif  mirip  dengan  Pulau  Jawa dimana  endapan  besi  mengandung  titan ditemukan  sepanjang  pantai  selatan.  Agaknya batuan  vulkanik  Flores  adalah  merupakan sumber  utama  pasir  besi  pantai  yang  ada sekarang [5].
Pasir besi merupakan pasir yang memiliki konsentrasi  besi  yang  cukup  signifikan  dan berwarna  abu-abu  gelap  atau  hitam.  Pasir  ini umumnya  terdiri  dari  magnetit  (Fe 3 O 4 )  dan sejumlah  kecil  titanium,  silika,  mangan, kalsium,  vanadium  dan  beberapa  unsur pengotor  lainnya . Berdasarkan  pengamatan langsung pada lokasi penelitian tampak bahwa pasir  besinya  berwarna  hitam  dan  mengkilat. Hal  ini  disebabkan  karena  batuan  tersebut berasal  dari  gunung  api  yang  berada  di  sekitar kabupaten Ende.
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk  megetahui  mikrostruktur  dan  parameter kisi dari pasir besi adalah dengan menggunakan X-ray  Diffraction (XRD),  yang  merupakan salah  satu  metoda  karakterisasi  material  yang sering  diaplikasikan  dan  sering  digunakan hingga  sekarang.  Teknik  ini  digunakan  untuk mengidentifikasi  fasa  kristalin  dalam  material dengan cara menentukan parameter struktur kisi serta  untuk  mendapatkan  ukuran  partikel. Bahan  yang  dianalisa  adalah  tanah  halus, homogenized ,  dan  rata-rata  komposisi  massal ditentukan [6].

## METODE
Penelitian ini dilakukan di daerah pantai sekitar sungai  Nangaba  Kecamatan  Ende  Flores.
Sampel  pasir  besi  diambil  dan  dianalisis menggunakan metode X-ray Diffraction (XRD).  Sampel  dikenai  sinar-X  menggunakan sumber  radiasi  CuKa  dan  CoKa  untuk  sampel yang  mengandung  besi  dan  rentang  sudut  2θ mulai  dari  0 0 hingga  90 0 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
Pola  difraktogram  yang  dihasilkan  yaitu berupa deretan puncak-puncak  difraksi dengan intensitas relatif sepanjang nilai 2θ. Digunakan dua  sumber  radiasi  yang  berbeda  dalam penelitian  ini  yaitu  CuKa  dan  CoKa.  Sampel yang menggunakan radiasi CuKa  menunjukkan ciri-ciri mineral yang mirip dengan spinnel dan yang menggunakan radiasi CoKa menunjukkan sifat mineral magnetite yang kuat.
Mineral Spinnel dan magnetite merupakan  mineral  yang  salah  satu  unsur pembentuknya  mengandung  unsur  besi  (Fe). Pada  mineral spinnel ,  puncak (peak )  yang ditunjukkan  pada  grafik  sangat  mirip  dengan puncak mineral magnetite , perbedaannya hanya terdapat sedikit pada tinggi intensitas untuk tiap peak . Secara keseluruhannya unsur-unsur yang terdapat  dalam  sampel  pasir  besi  tersebut mengandung magnetit dengan  struktur  kristal kubik seperti pada spinnel.
Gambar 2. Grafik Puncak ( peak ) Sampel
Spinnel merupakan  salah  satu  mineral yang  terbentuk  pada  temperatur  tinggi  dan ditemukan  pada  batuan  beku.  Sedangkan magnetit  merupakan  komponen  utama  yang sering ditemukan dalam pasir besi. Hal ini juga mirip dengan hasil penelitian pasir besi di pantai Nangapanda Kabupaten Ende [7].
Meas. data:C01 Spinel Quartz, low Carborundum, syn Perovskite (Sr, Co, Fe) - synthetic In te n si ty ( cp s) 20000 40000 60000 80000 Spinel Quartz, low Carborundum, syn 2-theta (deg) 20 30 40 50 60 Perovskite (Sr, Co, Fe) - synthetic
Komponen  Fe  dan  O  merupakan komponen-komponen  yang  berasal  dari  fase Magnetit  (Fe3O4),  maghemit  (γ-Fe2O3),  dan hematit (α-Fe2O3). Dimana, magnetit, maghemite,  dan  hematit  adalah  besi  oksida yang umumnya terdapat dalam pasir besi [8,9]. Sedangkan  komponen-komponen  lain  seperti K,  C,  Na,  Mg,  Al,  Si,  dan  Ca  mempunyai prosentase < 10% didalam pasir besi.
Pada penelitian ini juga ditemukan kuarsa (SiO 2 ), dan Perovskit dengan jumlah lebih kecil dibandingkan  magnetit  dan  spinel..  Mineral kuarsa  adalah  salah  satu  mineral  yang  paling mudah  ditemukan  di  permukaan  bumi  dan banyak  terdapat  pada  hampir  semua  batuan metamorf,  batuan  beku  dan  sedimen.  Pasir kuarsa adalah sumber daya mineral yang terdiri atas kristal-krital silika (SiO2) dan mengandung senyawa pengotor yang terbawa selama proses pengendapan.  Pasir  kuarsa  merupakan  bahan galian  industri  yang  termasuk  dalam  bahan galian  batuan,  dapat  digunakan  sebagai  bahan baku  tambahan  untuk  pembuatan  semen  dan gelas,  bahan  tahan  api  dan  bahan  konstruksi bangunan. [10].
Perovskite merupakan  mineral  yang umumnya  berwarna  kuning,  coklat  dan  hitam yang  tersusun  atas  Kalsium,  titanium  dan Oksigen.,  tetapi  mineral  ini  juga  dapat berasosiasi  dengan  unsur-unsur  lainnya  salah satunya  besi  seperti  yang  diperoleh  dalam penelitian ini. Perovskite banyak dimanfaatkan dalam  studi  nanomaterial  [11].  Di  Indonesia saat  ini  sudah  mulai  memanfaatkan  mineral Perovskite dalam  pengembangan  sel  surya karena harganya yang lebih murah dibandingkan  sel  surya  yang  berbahan  silikon [12].

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil analisis mineral sampel pasir besi di pantai Nangaba menggunakan metode XRD diperoleh beberapa mineral  diantaranya  spinel,  magnetit,  kuarsa, dan  perovskit.  Mineral-mineral  ini  memiliki kegunaan yang cukup banyak jika dimanfaatkan secara baik dan bijaksana.

## DAFTAR PUSTAKA
1 Alimin,  Maryono,  Putri  SE.  2016. Analisis  Kandungan  Mineral  Pasir Pantai Losari Kota Makassar Menggunakan XRF dan XRD. J. Chem. 17 (2): 19.
2 Setiady  D,  Sudjono  EH,  Hans  DZ, Sutardi. 2020. Kandungan Mineral Pada Pasir  Besi  Di  Pantai  Loji  Dan  Ciletuh, Kabupaten  Sukabumi,  Jawa  Barat Berdasarkan  Data  Bor  Dan  Georada.  J. Teknol.  Miner.  dan  Batubara. 16 (3): 125.
3 Permatasari  I.  Survey  Sebaran  Pasir Besi Dengan Metode Geolistrik Resistivitas (Tahanan Jenis)Konfigurasi Dipole-Dipole  Di  Pantai  Marina  Kab. Bantaeng Sulawesi Selatan. UIN
A;auddin Makasar. 4 Lubis  RY,  Rangkut  DM,  Lubis  H, Masthura, Husnah M. 2023.
Karakterisasi Pasir Besi (Fe3O4) Sungai Seruai Kabupaten Deli Serdang. J. Ilmu
Fis. dan Pembelajarannya. VII (11): 1.
5 Subandoro,  Pudwowaluyo.  Iron  Sand Occurrences  In  The  Coastal  Areas  of Flores,  Mineral  Resources  In  Asian
Offshore  Areas.  CCOP,  Singapore. 1978. 6
Nurhidayah. Karakteristik Material Pasir Besi Dengan Menggunakan X-Ray Diffraction  (XRD)  Di  Pantai  Marina Kabupaten  Bantaeng.  UIN  Alauddin Makassar.
7 Kusnida D, Lugra IW, Silalahi IR. 2004. Analisis Sampel Pasir Besi Untuk Studi Rekonais  Regional  Di  Kecamatan Nangapanda dan Ende – Flores. J. Geol.
Kelaut. 2 (2): 15.
8 Kartika  DL,  Pratapa  S.  2014.  Sintesis Fe2O3  dari  Pasir  Besi  dengan  Metode
Logam Terlarut Asam Klorida. J. Sains Dan Seni Pomits. 3 (2): 33.
9 Septityana  KD,  Priyono  P,  Rochman NT,  Yuswono,  Rahman  TP,  Nugroho DW,  Maulana  NN.  2013.  Sintesis  dan Karakterisasi  Pigmen  Hematit  (Α-
Fe2O3)  Dari  Bijih  Besi  Alam  Melalui Metode  Resipitasi.  Youngster  Phys.  J.
1 (4): 95.
10 Falah MD, Muzaki. 2020. Sumber Daya
Mineral Pasir Kuarsa Sebagai Alternative Pengembangan Usaha Pertambangan Di Daerah Kading
Kabupaten Barru. UNM Environ. Journals. 3 (2): 69.
11 Assirey EA. 2019. Perovskite Synthesis,
Properties And Their Related Biochemical And Industrial Application.  Saudi  Pharm.  J. 27 (16):
817.
12 Rastiadi  HA,  Suhendi  E,  Prima  EC. 2023. Pengaruh Ketebalan Lapisan Film Tipis TiO2 Nanopartikel Terhadap Sifat
Optik  dan  Listrik  Sel  Surya  Perovskite
CH3NH3PbI3. J. Fis. 13 (1): 29.