## ANALISIS BATH AN ANDESIT

## DENGAN METODE DIFRAKSI SINAR-X

## Taslimah
Laboratorium Kimia Anorganik Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Diponegoro

## Abstrak
Telah dilakukan analisis batuan andesit dengan menggunakan difraktometer sinar-X. Analisis dilakukan dengan teknik bubuk, sebagai target digunakan logam Cu dan sinar K„. Analisis data dilakukan dengan membandingkan harga d dan intensitas dari puncak-puncak difraktogram terhadap harga-harga d dan intensitas dari tabel ASTM. Hasil analisis menunjukkan adanya 13 jenis mineral sebagai penyusun utama batuan andesit yaitu : kristobalit, prehnit kuarsa, anortit, nephilit, piroksen. ibnenit, hornblende, hematit, muscovit, magnetit dan olivin.
Kata kunci: batuan andesit, difraksi sinar-X.
Analysis of Andesit Rock by X-ray Difraction Method.
Abstract
The analysis andesit rock by x-ray difractometer using powder technique method, K,x-ray and metal target was Cu. The analysis difractogram was done by compared d-valvue and intensity the peak of difractogram to d-value and intensity of ASTM table. The result that there are 13 kinds of mineral constituent of andesit rock : cristobalit, phrehnit, quars, anortit, nephilit, piroksene, ilmenit, hornblende, hematit, biotit, muscovit, magnetit and olivin.
Key wards:andesit rock, X-ray dif ruction.

## PF.NDAHULllAN
Suatu jenis batuan mempunyai kemungkinan terdiri dari berbagai jenis mineral yang mana masing-masing mineral mempunyai tingkat kekristalan yang
berbeda.
Adanya perbedaan tingkat kekristalan pada mineral-mineral tersebut dapat disebabkan oleh adanya perbedaan susunan dan atau komposisi atom-atom penyusun masing-masing kristal mineral, karenanya akan memberikan jarak antar bidang kristal yang berbeda. Untuk
mengetahui jenis-jenis mineral komponen
penyusun suatu batuan dengan cepat dapat
dilakukan analisis dengan menggunakan sinar-X. Kemampuan suatu kristal untuk mendifraksi sinar-X dipengaruhi oleh tingkat kekristalan kristal tersebut, makin tinggi tingkat kekristalan suatu mineral akan semakin besar kemampuannya untuk mendifraksi sinar-X tersebut, sehingga setiap mineral akan memberikan sudut difraksi yang karakteristik. Penggunaan sinar-X untuk metoda difraksi umumnya memakai radiasi Ka dan komponen K.p
No. Artikei 37/1999, Kimia Anorganik
34
membentuk batuan luar. Proses pcmbentukan magma terjadi pada kondisi yang berbeda-beda, sehingga akan membentuk bermacam-macam batuan beku. Menurut Daly l3) 98% batuan beku luar terdiri dari basal dan andesit. Batuan beku merupakan padatan amorf. namun kristal penyusun batuan dapat terdiri dari berbagai ukuran yang sangat kecil.
sehingga untuk pengamatan dilakukan
metoda analisis bubuk. Sampel yang
berupa bubuk akan terorientasi sedemikian rupa sehingga menghasilkan refleksi yang lengkap. ldentifikasi mineral batuan beku
dengan difraksi sinar-X pada dasamya tidak terlalu berbeda dengan analisis
kristal. Pola difraksi dari difraktogram berupa besaran sudut 29 dan intensitas berhubungan langsung dengan karakteristik untuk setiap kristal penyusun. Untuk
besaran intensitas tidak hanya sebanding dengan derajat kristalinitas. tetapi juga
ditentukan oleh kesempumaan bidang
kristal dan kerapatan atom-atom penyusun kristal " ' .
ditekan dengan pemakaian filter, yaitu berupa suatu logam. Contohnya pemakaian logam target Cu, maka untuk meneruskan radiasi Cu K,z digunakan filter logam Ni. Radiasi ini memiliki panjang gelombang 1,54 A. Suatu inonokristalin di dalam
ruang masmg-masing titik kisi kristal akan menempati ruangan pada koordinat tertentu. Diambil contoh kristal NaCl, ion natrium dipakai sebagai titik acuan, maka koordinat dari 4 ion Na dan 4 ion Cl' akan berada pada
Na* pada : 000; --0, -0- 0-- 2222 22
Cl pada : ill; 00-; 0-0; -00
222 222 Untuk difraktogram dari senyawa monokristalin baik teknik monokristalin maupun teknik bubuk harga a dari kristal tersebut dapat dicari dengan persamaan :
(12) interprestasi melakukan a d(hkl) = (1) y/h2 + k2 + I2
Dari persamaan tersebut maka untuk
melakukan evaluasi
sebagai berikut :
1 . Penentuan orde pengamatan
2. Penentuan besaran a dari difraktogram yang terjadi.
3. Penentuan jenis kristal.
Batuan beku berasal dari magma, yaitu leburan massa panas dengan
temperatur 500-1 200°C, dapat mengalir dan mempunyai komponen yang paling dominan adalah silikat(23). Magma akan mengalaini pembekuan dan membentuk batuan. Sebagian besar magma beku didalam bumi dan akan membentuk batuan dalam, disamping itu ada magma yang keluar dari dalam bumi dan akan membeku
difraksi sinar-X Pola yang lengkap. akan memberikan sederet refleksi dengan intensitas yang berbeda pada harga 20. Setiap garis refleksi dihitung harga d nya dengan persamaan Bragg. Harga-harga d dan intensitas relatif dari difraktogram dicocokkan dengan harga d dan intensitas dari tabel ASTM. Jika ada kesesuaian langkah-langkah antara tiga garis yang terkuat intensitasnya maka identifikasi menunjukkan kesamaan dari jenis kristal.

## METODE PENEL1T1AN
Penentuan knndungan kristal penyusun Andesit
Batuan andesit dihaluskan hingga lolos ayakan 250 mesh, setelah itu dimasukkan ke dalam holder dan ditekan kuat-kuat. Sisa
batuan diambil dan holder dilctakkan ke dalam
So. Anikei 37/1999, Kimia Anorganik 35
tempat pengamatan (biclang yang lebih datar menghadap ke arah sinar), perhatikan sudut noinya. Batuan diamati dcngan sudut difraksi 60 sampai ± 3°, sinar K„ filter Ni, range CPS 1000 x dan time constan 1
Penentuan Difraktogram KBr.
KBr dihaluskan dalam mortar agat dan dilakukan seperti cara diatas untuk sudut
difraksi lOOdampai 10°.
dilakukan pada daerah rentangan sudut
difraksi 60-3° dengan menggunakan logatn target Cu. sinar K,, filter Ni, sampel lolos ayakan 250 mesh. Harga 20 dari puncak- puncak difraktogram dikonversikan ke harga d dengan menggunakan persamaan Braag. (1.4) X = 2 d sin 0
Harga d yang diperoleh dicocokkan dengan tabel ASTM, dari hasil analisis data difraktogram mineral komponen penvusun batuan andesit yang terdeteksi disajikan pada tabel 1 .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis batuan andesit dengan metoda difraksi sinar-X teknik bubuk
Tabcl 1 : Mineral komponen penyusun batuan andesit.
Rarakteristik harga Mineral akronim d d d d 4,03 2.48 3.28 2.83 3.05 4,03 ot-Kritobalit Prenhit 2CaO.Al2O3.3SiO2.H2O Quarsa
Anorthit
CaO.AI2O3.2SiO;>
Nephilit
3Na:0.K;0.4Al20,.9Si0 Pyroxen llmenit FeO TiO; Hoemblende H2NaCa2(Mg.Fe)4Al,Si(,04 Hematit Biotit K20.6(Mg,Fe)0.(Al.Fe)2 O,. 6SiO; 2H:0. Muscovit H2KAl,(Si04)3 Magnetit Fe204 Olivine 2(Mg,Fe)O.SiQ2 a-Kr 3,49 5,77 Pr 3,32 3.10 1.54 2.45 1.81 0 2.08 3,87 An 3.00 3.82 3,17 4.34 P> 2.9 2.75 2,53
4,35 6,4 Py 2,73 II 1,72 4,5 2,71 1,44 1.05 3,30 Ho 2.69 2,54 34.04 4,07 He 2.64 3.37 2,02 3,37 Bi 2.56 9.9 4.47 9.9 Mu 2.54 1.48 2,73 4,21 1.61 Ma 2,49 2,41 01 4,87 No. Artikcl 37/1999, Kimia Anorganik
36
Jurnal Kimia Sains dan Aplihasi, 2(1), 34-38, 1999 : Analisis Hainan Andesit (Tastimah)
muscovit dan biotit. Sedangkan Na dalam bentuk kristal nephilit, hornblende. e. Kandungan magnesium (sebagi MgO)
berasal dari kristal biotit dan hornblende dan olivin, titan (sebagai TiO?) terdapat dalam bentuk kristal ilmenit. Kaliurn dalam nephilit, muscovit dan biotit.
Sedangkan Na dalam bentuk kristal nephilit hornblende. Dilihat dari pengelompokan berdasarkan kandungan di atas maka tinggai kandungan fosfor (sebagai P2O5) yang beluin terdifinisi. Hal yang menarik kemungkinan fosfor bukan mempakan
bentuk kristalin sehingga tidak mcmberikan puncak difraktogram. namun pendapat lain dapat dikemukakan karena kecilnya kandungan unsur tersebut sehingga
komponen kristalin tidak terdeteksi.
Analisis Difraktogram KBr
Dari hasil analisis untuk penentuan KBr didapat data sebagai.berikut :
Tabel 2. Hasil difraksi percobaan dan data tabel : Korelasi Difraktogram dengan
Kandungan Andesit
Untuk mengetahui kandungan unsur-unsur (dalam oksidanya) batuan andesit, maka Priyana melaporkan bahwa komposisi kimia andesit standart ini adalah sebagai berikut:
54.21% 18.27% 9,78% 3,90% 5,26% 8.98% 4,28% 1,01% 0,45% 1.93% 1,60% Apabila dipelajari lebih lanjut antara
interprestasi kandungan di atas, maka dapat diduga sebagai berikut :
a. Besamya kandungan silisium (Si) dapat dikatakan bahwa silisium berada pada
sernua jcnis mineral kecuali hematit, ilmenit dan magnetit. Oleh karena itu akumulasi kandungan SiO? merupakan kandungan terbesar.
b. Kandungan alumunium (sebagai Al203) berasal dan kristal-kristal anortit, prehmit, nephilit, muscovit, hornblende dan biotit. Kandungan unsur ini merupakan yang terbesar ke dua.
c. Kandungan besi (baik sebagai Fe total, Fe203 dan FeO) berasal dari kristal- knstal Hematit, magnetit, ilmenit, biotit,
hornblende dan olivin.
d. Kandungan kalsium (sebagai CaO)
berasal dari kristal- kristal biotit dan hornblende dan olivin, titan (sebagai
Ti02) terdapat dalam bentuk kristal ilmenit. Kalium dalam
nephilit,
SiQ2 A1203
Fe(total)
Fe2Q3 FeO CaO MgO
Ti02 P2O5 Na20 K20 difraktogram dengan llarga d hasil harga d tabel 5.57877 3.78240 3,27368 2,32467 1,99596 1.89004 1.64068 1.51988 1.47418 1.34209 1.16821 1.09804 1.08646 1,07624 1,04389 3.78 3.27 2.32 1,98 1,90 1,64 1-51 1,47 1.34 1,16 1,10
1,04
No. Artikel 37/1999, Kimia Anorganik
37
3. Masih terdapat puncak difraktogram yang belum terdefinisi.
4. Analisis KBr menghasilkan bentuk kristal kubus dan harga a sesuai untuk orde 2.
Catatan : intensitas relatif menunjukkan kualitas yang sama
Dari data tabel ASM harga a besamya 3,285 sehingga untuk perumusan di atas
(pers. 1) hasil difraktogram yang didapatkan akan terdapat kejanggalan, hal ini dikarenakan pada harga d sebesar 5,74877 dan 3,78240 tidak ditemukan harga a. Oleh karena itu kemungkinan pengamatan dilakukan pada orde 2. Dugaan ini didukung dari tabel lain yang menunjukkan harga a sebesar 6,5786, besaran a ini kemungkinan diamati dalam orde 1 .
Dari data ini didapat bahwa difraktogram menunjukkan harga yang sesuai dengan harga tabel yang ada.
Daftar Pustaka
1. Klug, H P., Alexander, L.E., 1974, Xray Difractions Procedure for polikristalin and amorphous materials, 2nd, John Wiley and Sons. New York.
2. Grim, R.E., 1968, Clay Mineralogi, 2nd, Me Graw Hill Book Company New York.
3. Mason, B., Moore, C.13., 1982, Principles of Geochemistry, 4"d , John Wiley & Sons, New York.
4. Luh Murdianto, 1992, Studi Tentang
Penggunaan Standar USGS Icelandic
Basalt Bir-1 pada Evaluasi Kualitas Metoda Analisis Kimia Batuan Silikat, Skripsi. Kimia FMIPA UGM, Yogyakarta. 5. Priyana, 1990, Pengadaan Bahan Bumi Rujukan untuk Kajian, Geokimia,
Berkala llmiah MIPA, No. 2 th. II 1990, FMIPA-UGM, Yogyakarta.

## KESIMPULAN
Dari pembahasan dapat disimpulkan :
1 . Batuan beku andesit mempunyai 1 1
kristal peenyusun yakni a-kritobalit,
prehnit, kuarsa. anortit nephilit, piroksen, ilmenit, hornblende, hematit, biotil, muscovit, magnetit dan oilivin.
2. Komposisi kimia bersesuaian dengan unsur-unsur penyusun kristal yang ada.
No. Artike! 37/1999, Kimia Anorganik 38