Ukuran Bulir Serta Jenis Domain Magnetik Tanah Perkebunan Karet Subur dan Kurang Subur Daerah Rimbo Bujang, Kabupaten Tebo, Jambi

## Sylvina Tebriani
Jurusan Tadris Fisika, Fakultas Tarbiyah dan KeguruanUIN Imam
Bonjol Padang

## Hamdi Rifai
Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Negeri Padang
Abstrak - Perkiraan  meningkatnya  permintaan  dunia  terhadap komoditi  karet  dimasa  yang  akan  datang  menjadi  latar  belakang utama  penelitian  ini.  Seiring  dengan  hal  itu,  maka  upaya peningkatan kualitas dan kuantitas hasil produksi karet juga menjadi hal  perlu  diperhatikan.  Untuk  mendukung  upaya  tersebut,  perlu dilakukan  penelitian  tentang  kondisi  tanah  yang  menjadi  tempat tumbuh  dan  berkembangnya  tanamannkaret.  Tujuan  dari  penelitian ini  adalah  untuk  menentukan  ukuran  bulir  dan  jenis  domain magnetik dari tanah subur dan kurang subur pada perkebunan karet daerah  Rimbo  Bujang,  Kabupaten  Tebo,  Jambi.  Penelitian  ini dilakukan  terhadap  34  sampel  tanah  perkebunan  karet  dan  sawit. Adapun sampel terdiri dari 24 sampel yang diambil dari lokasi Karet Subur, 10 sampel dari lokasi Karet Kurang Subur pada perkebunan karet  daerah  Rimbo  Bujang,  Kabupaten Tebo,  Jambi.  Ukuran  bulir dan  jenis  domain  magnetik  ditentukan  dengan  metoda  kemagnetan batuan  melalui  pengukuran Anhysteretic  Remanent  Magnetization
(ARM).  Sampel  dimagnetisasi  dengan  alat  pARM  ( Partial Anhysteretic  Remanent  Magnetization ),  kemudian  magnetisasi sampel diluruhkan dengan menggunakan Molspin AF
Demagnetization .  Untuk  mengukur  intensitas  magnetisasi  dari sampel  digunakan Minispin  Magnetometer. Setelah  dilakukan plot hubungan antara medan H dengan nilai intensitas relatif, didapatkan hasil  bahwa  sampel  tanah  karet  subur  mempunyai  ukuran  bulir magnetik  6  sampai  20 m  yang  tergolong  kepada  jenis  domain pseudo  single  domain (PSD),  sedangkan  untuk  sampel  tanah  karet kurang  subur  berkisar  110  sampai  135 m  yang  tergolong  pada
jenis domain multi domain (MD).
Kata Kunci: Domain Magnetik, Anhysteretic Remanent Magnetization (ARM), pARM ( Partial Anhysteretic Remanent Magnetization ), Molspin AF Demagnetization , Minispin Magnetometer.

## PENDAHULUAN
Tanaman  karet  merupakan  salah satu komoditi perkebunan yang menduduki posisi  cukup  penting  sebagai  sumber devisa non migas bagi Indonesia, sehingga memiliki  prospek  ekonomi  yang  cerah untuk  kedepannya.  Hal  ini  disebabkan karena karet telah menjadi kebutuhan yang vital  bagi  kehidupan  manusia  sehari-hari. Pemanfaatan karet terkait dengan kebutuhan  manusia  akan  barang  yang memerlukan  komponen  yang  terbuat  dari karet seperti ban kendaraan, conveyor belt , sabuk  transmisi, dock  fender ,  sepatu  dan sendal karet. Karet telah  menjadi komoditi ekspor yang mampu memberikan kontribusi  di  dalam  upaya  peningkatan
devisa  Indonesia. Pertumbuhan  ekonomi dunia  yang  sangat  pesat,  memberi  dampak pertumbuhan  permintaan  karet  alam  yang cukup tinggi. Menurut International Rubber  Study  Group (IRSG),  diperkirakan akan  terjadi  kekurangan  pasokan  karet alam  pada  periode  dua  puluh  tahun  ke depan.  Hasil  studi Rubber  Eco  Project (REP) tentang  permintaan  dan  penawaran karet,  bahwa  sampai  dengan  tahun  2035 diperkirakan  permintaan  karet  alam  dan sintetik  dunia  mencapai  46,3  juta  ton (Anwar:  2005) . Memperkirakan  adanya peningkatan  permintaan  dunia  terhadap komoditi  karet  ini  dimasa  yang  akan datang,    maka  upaya  untuk  meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil produksi  karet dan  sawit  juga  sangat  perlu  diperhatikan.
Semua  itu  sangat  terkait  dengan  kondisi lahan khususnya tanah yang menjadi media tumbuh dan berkembangnya tanaman.
Tanah  merupakan  salah  satu  aspek penting dalam kehidupan manusia, terutama di bidang pertanian dan perkebunan.  Pengetahuan  tentang  sifat- sifat  dasar  dari  tanah,  seperti  sifat  fisika, kimia  dan  biologi  tanah    merupakan  suatu hal penting dan mendasar sebelum melangkah  lebih  jauh  untuk  membuka lahan.  Oleh  sebab  itu,  pengetahuan  yang baik  tentang  sifat  dasar  tanah  akan menunjang kualitas produksi perkebunan.
Tanah adalah lapisan yang menyelimuti  bumi  antara  litosfer  atau batuan  yang  membentuk  kerak  bumi  dan atmosfer.  Tanah  berasal  dari  pelapukan batuan  dengan  bantuan  tanaman  dan organisme yang tercampur dan terakumulasi  dari  unsur-unsur  Si,  Al,  Ca, Mg,  Fe  dan  unsur-unsur  lain  (Gabriel  :
2001) . Tanah  menurut  Soepardi  (1983) tersusun atas empat komponen yaitu bahan mineral  (45%),  bahan  organik  (5%),  air (25%), dan udara (25%).
Salah  satu  komponen  penyusun tanah  adalah  mineral. Mineral berfungsi sebagai  indikator  cadangan  sumber  hara dalam  tanah  dan  indikator  muatan  tanah beserta  lingkungan  pembentukannya  yang menjadi salah satu faktor yang menentukan sifat  tanah.  Jenis  mineral  di  dalam  tanah berkaitan erat dengan tingkat dekomposisinya  yang  dapat  digunakan sebagai alat pendekatan dalam menentukan tingkat kesuburan tanah.
Mineral  merupakan  bahan  alam homogen  dari  senyawa  organik  yang mempunyai  susunan  kimia  yang  tetap  dan susunan  molekul  tertentu.  Mineral-mineral dengan  susunan  kimia  yang  sama  akan membentuk suatu golongan mineral tertentu.  Berdasarkan  asalnya  mineral dalam  tanah  terbagi  tiga.  Pertama,  mineral primer  merupakan  sumber  utama  unsur kimia maupun bahan pokok organik tanah, yang temasuk dalam mineral primer adalah fraksi  pasir  dan  debu  yang  merupakan
partikel  tanah  yang  berukuran  0,002-1,000 mm  seperti  feldspar,  ampfibol,  piroksin, kuarsa,  mika  dan  lainnya.  Kedua,  mineral skunder  yang  merupakan hasil  dari pelapukan mineral primer, dapat membentuk  koloid  dan  berukuran  lebih kecil  dari  0,002  mm.  Mineral  ini  disebut juga  sebagai  mineral  liat,  contohnya mineral  liat  koalini.  Ketiga,  mineral asesoria yaitu campuran bermacam-macam mineral  yang  terdapat  dalam  tanah. Mineral  ini  terdapat  dalam  jumlah  kecil, contohnya  apatit,  ilminit,  irit,  rutil,  dan lainnya. (Hermon: 2006)
Berdasarkan  jenisnya,  mineral  dalam tanah  terdiri  atas  mineral  silikat,  mineral oksida  dan  hidroksida,  mineral  fosfat, mineral  karbonat,  mineral  sulfur,  dan mineral  lempung.  Dari  seluruh  jenis mineral  di  atas  yang  tergolong  dalam mineral  magnetik adalah golongan  mineral oksida,  sedangkan  yang  lainnya  tergolong mineral non magnetik. Contoh dari mineral oksida  adalah magnetite,  hematite, dan maghemite.
Cara  yang  dapat  dilakukan  untuk mengenali  karakteristik  mineral  magnetik yang  dikandung  oleh  suatu  bahan  adalah dengan  menggunakan  dua  metoda  yaitu metoda nonmagnetik dan metoda kemagnetan batuan.
Penentuan karakteristik  mineral  magnetik  dengan metoda  nonmagnetik  dilakukan  dengan difraksi  sinar-X  ( X-ray  Difraction  ) untuk melihat  struktur  mineral  magnetik,  dan Scanning  Electron  Microscopy (SEM) untuk  melihat  morfologinya.  Sedangkan penentuan  karakteristik  mineral  magnetik dengan metoda kemagnetan batuan dilakukan dengan pengukuran Anhysteretic Remanent  Magnetization (ARM)  untuk mengetahui  ukuran  bulir  dan  jenis  domain magnetik dari suatu bahan. Pada penelitian ini  penulis  akan  menerapkan  metoda kemagnetan  batuan  untuk  mengetahui ukuran  bulir  dan  jenis  domain  magnetik dari tanah.
Berdasarkan  sifat  magnetnya  mineral dapat dikelompokkan atas mineral
magnetik dan non magnetik, yang termasuk  dalam  mineral  magnetik  adalah golongan  mineral  oksida  dan  hidroksida, dan  selain  itu  dapat  tergolong  pada tergolong mineral non magnetik.

## A. Sifat  Kemagnetan Bahan
Material  atau  bahan  tersusun  dari atom-atom    atau  molekul-molekul.  Atom- atom  tersebut  terdiri  atas  inti  atom  dan elektron yang bergerak mengelilingi intinya.  Akibat  dari  gerakan  elektron mengelilingi  intinya  timbul  momen  dipol magnetik  yang  akan  menghasilkan  arus listrik.  Aliran  arus  listrik  tersebut  akan menyebabkan  timbulnya  medan  magnet, disimbolkan  dengan  H  yang  merupakan besaran vektor.
Kemagnetan  dapat  dikatakan  sebagai suatu  fenomena  alami  yang  paling  dasar. Semua  bahan  bersifat  magnet,  hanya  saja beberapa  bahan  lebih  magnetis  dari  yang lain  (Hunt:  1991).  Sifat  kemagnetan berasal  dari  orbital  dan  gerakan  spin  serta interaksi elektron dengan yang lainnya. Sifat magnetik dari suatu bahan, sangat bergantung pada kandungan mineral magnetik, ukuran bulir magnetik, temperatur  dan  tekanan.  Salah  satu  cara untuk  menentukan  tipe  mineral  penyusun suatu  bahan  adalah  dengan  melihat  respon bahan tersebut terhadap medan magnetik.
Berdasarkan  sifat  magnetiknya  suatu bahan  dapat  digolongkan  menjadi  tiga bagian yaitu:

## 1. Bahan Diamagnetik
Bahan diamagnetik mempunyai resultan  medan  magnet  atomis  masing- masing  atom  atau  molekulnya  adalah  nol. Sifat  diamagnetik  dimiliki  oleh  semua bahan,  meskipun  biasanya  sifat  ini  sangat lemah (Hunt: 1991). Diamagnetik memiliki suseptibilitas  magnetik  (  )  negatif  dan kecil (Sulistijo, dkk: 2002).
Apabila  dilewatkan  medan  magnet terhadap bahan ini maka akan menghasilkan  induksi  magnetik  yang kecil dan  melawan  arah  medan  magnet  yang digunakan.  Bahan  diamagnetik  ketika
ditempatkan dalam medan magnet, memiliki momen magnet yang menyebabkan dalam dirinya  melawan arah medan  magnet  dari  luar.  Magnetisasinya sebanding  dengan  medan  magnet  ( H ) yang digunakan. Magnetisasi tersebut akan berkurang atau nol jika medan magnet ( H ) dihilangkan.  Contoh  bahan  yang  termasuk diamagnetik diantaranya bismuth, tembaga, emas,  perak,  seng,  garam  dapur  (Butler: 1992).

## 2. Bahan Paramagnetik
Paramagnetik  merupakan  mineral yang  tersusun  dari  atom-atom  yang memiliki momen dipol magnet, tetapi tidak ada  interaksi  antara  momen  dipol  magnet pada atom yang berdekatan dan menghasilkan  induksi  magnetik  yang sejajar  dengan  medan  magnet  (H)  yang digunakan (Butler: 1992). Material paramagnetik    akan  ditarik  ketika  diberi medan  magnet  dari  luar.  Penjajaran dipole magnet  dengan  medan  magnet  cenderung untuk memperkuat medan magnet.
Bahan  paramagnetik    mempunyai resultan  momen  magnet  masing-masing atom atau molekulnya adalah tidak nol dan memiliki  suseptibilitas  magnetik  (  ) positif  dan  kecil  (Sulistijo,  dkk:  2002). Bahan  paramagnetik  tersusun  atas  atom- atom  yang  memiliki  momen  magnet tetapi tidak berinteraksi antara momen atom yang berdekatan  dan  menghasilkan  induksi magnetik  yang  sejajar  dengan  medan magnet ( H ) yang digunakan.
Sebagaimana bahan diamagnetik, magnetisasi  dari  bahan  paramagnetik  akan berkurang menuju nol saat medan magnetnya dihilangkan (Hunt: 1991). Sifat dari bahan paramagnetik tidak memperlihatkan efek  magnetik  jika  medan magnetik  luarnya  tidak  ada.  Jika  kita pasang  medan  magnetik  luar,  arah  momen magnetiknya  cenderung  untuk  berbaris searah dengan medan magnet luar sehingga menunjukkkan efek paramagnetik (Loeksmanto: 1993).
3. Bahan Ferromagnetik Bahan ferromagnetik mempunyai resultan  medan  magnetis  atomis  besar  dan sangat  baik  sebagai  magnet  permanen. Bahan ferromagnetik, menahan gaya magnet  ketika  medan  magnet  eksternal dihilangkan atau dikurangi. Efek ini adalah hasil  dari  interaksi  kuat  antara  momen magnet atom-atomnya atau elektron dalam substansi  magnetik  yang  menghasilkan momen  magnet  sejajar  satu  terhadap  yang lain.  Biasanya  material  ferromagnetik dibagi  ke  dalam  daerah-daerah  di  sebut domain,  dalam  setiap  domain,  momen atomiknya  memiliki  arah  yang  sejajar  satu dengan  yang  lain.  Jika  diberi  medan  dari luar  kemudian  medan  dikurangi  hingga menjadi  nol  maka  bahan  ferromagnetik akan  menunjukkan  kurva  histerisis  (Hunt: 1991).
Bahan ferromagnetik memiliki suseptibilitas  magnetik  (  )  positif  dan besar yaitu sekitar 106 kali dari diamagnetik  atau  paramagnetik  (Sulistijo, dkk:  2002).  Sifat  kemagnetan  bahan  ini dipengaruhi  oleh  kondisi  temperatur,  yaitu pada  temperatur  di  atas  temperatur Curie maka  sifat  kemagnetannya  akan  hilang (Butler:  1992).  Bahan  ferromagnetik  ini terdiri  atas  atom-atom  yang  memiliki momen  magnetik,  tetapi  tidak  seperti kasus  pada  bahan  paramagnetik,  momen atom  yang  berdekatan  saling  berinteraksi. Akibat  dari  interaksi  ini  menghasilkan magnetisasi yang lebih besar dibandingkan dengan  bahan  paramagnetik  untuk  medan magnetik yang sama. Pada bahan ferromagnetik ada saat dimana magnetisasinya  maksimum  yang  dikenal dengan magnetisasi saturasi.
Suatu respon khusus dari ferromagnetik  ditemukan  dalam  kelompok bahan yang dikenal
sebagai antiferromagnetik. Dalam bahan ini, momen  magnetik  tersusun  sejajar  tetapi dengan    arah  yang  berlawanan  sehingga tidak  ada  momen  magnetik  total  pada  saat medan  magnetik  luar  dihilangkan.  Bahan yang  mempunyai  momen  magnetik  yang
sejajar  dan  berlawanan  arah  tersebut mempunyai  kekuatan  yang  tidak  sama, dikenal  sebagai  ferrimagnetik. Magnetite dan ferrites termasuk  ke  dalam  kelompok ferrimagnetik.

## B. Mineral Magnetik
Istilah  mineral  magnetik  biasanya digunakan  hanya  untuk  mineral  yang tergolong ferromagnetik . Mineral ferromagnetik umumnya  berasal  dari keluarga  besi  titanium  oksida,  sulfida  besi dan  hidroksi  besi.  Namun  yang  paling banyak  dijumpai  dalam  batuan  yaitu  besi titanium  oksida.  Keluarga  besi  titanium oksida dianggap sebagai pembawa magnetisasi remanen yang paling dominan. Contohnya, magnetite (Fe 3 O 4 ), hematite (  -Fe 2 O 3 )  dan maghemite ( -Fe 2 O 3 ).
Mineral-mineral  magnetik  yang  berasal dari keluarga sulfida besi adalah phyrite (Fe 7 S 8 ),  sedangkan  yang  tergolong hidroksida  besi  adalah goethite ( - FeOOH).

## C. Domain Magnetik
Bumi  mempunyai  medan  magnet yang  besarnya  berbeda  dari  satu  jenis batuan  ke  batuan  lainnya  dari  suatu  jenis mineral  ke  mineral  lainnya  dan  dari  suatu tempat  ke  tempat  lainnya.  Sifat  dari mineral  magnetik  sangat  dipengaruhi  oleh ukuran bulirnya. Ukuran dari bulir magnetik suatu bahan akan  mempengaruhi kestabilannya (Hunt: 1991).
Bulir  ferromagnetik  memiliki  sifat kemagnetan  yang  sangat  kuat  dan  alami dan  terdiri  dari  sejumlah  besar  unit-unit magnetik yang kecil dan bekerjasama yang disebut  juga  dengan  domain  magnetik. Magnetisasinya  seragam  tetapi  berbeda arah  satu  sama  lain.  Domain  magnetik adalah  daerah  dalam  struktur  kristal mineral magnetik yang terdiri dari mineral- mineral  magnetik  yang  magnetisasinya menuju  ke  suatu  arah  tertentu.  Struktur kristal  mineral  magnetik dapat mempunyai lebih  dari  satu  domain.  Setiap  domain terdiri  dari  jutaan  dipol  (Griffiths:  1999). Di  dalam  bahan,  momen  dipol  magnet


memiliki  arah  yang  acak  dan  akan  hilang saat  bahan  berada  pada  temperatur  tinggi (Loeksmanto: 1993). Daerah yang membatasi  antara  domain  yang  satu dengan  domain  yang  lain  disebut  juga dinding  domain  magnetik  ( domain  wall ). Energi  pertukarannya  dapat  menyebabkan momen  dipol  magnetik  melalui  dinding domain berbentuk spiral .
Konsep  tentang  domain  magnetik berkaitan  dengan  tinjauan  bulir  sferis ferromagnetik kecil. Momen-momen magnetik  atomik  dimodelkan  sebagai pasangan  muatan  magnetik.  Langkah pertama  untuk  memperkenalkan  konsep domain  magnetik  adalah  dengan  meninjau bulir  sferis  ferromagnetik  kecil  yang ditunjukkan oleh Gambar 1a (Butler: 1992). Momen-momen magnetik atomik dimodelkan  sebagai  pasangan  muatan magnetik.  Muatan  magnetik  atom-atom tersebut terdistribusi seragam pada permukaan  bulir  yang  sebagian  bermuatan positif  dan  sebagian  yang  lain  bermuatan negatif, sehingga menghasilkan magnetisasi  seragam M atau j .  Karena magnetisasi  yang  terjadi  dalam  bulir tersebut merupakan magnetisasi saturasi s j , maka s j j  .    Terdapat  energi  yang tersimpan dalam distribusi muatan ini yang disebut  dengan  energi  magnetostatik m e yang sebanding dengan 2 j (Butler: 1992).
Gambar 1.
Domain magnetik. (a) Material feromagnetik sferis yang termagnetisasi seragam. (b) Material feromagnetik sferis terbagi atas domain magnetik. (c) Rotasi momen-momen magnetik atomik dalam dinding domain (Butler: 1992)
Dalam  bulir  dengan  formasi  domain magnetik  yang ditunjukkan dalam Gambar 4b,  terjadi  magnetisasi  saturasi s j ,  tetapi pada  keseluruhan  bulir  magnetisasi j << s j .  Sehingga  energi  magnetostatik  bulir
tersebut jauh lebih kecil dibandingkan bulir yang  ditunjukkan  oleh  Gambar  1a.  Daerah yang  memisahkan  domain  dalam  bulir ditunjukkan  oleh  Gambar  1b  disebut dinding domain atau domain wall (Gambar 1c).  Bulir-bulir  ini  disebut  multidomain (MD). Dikarenakan adanya energi exchange yaitu  energi  interaksi  antar momen-momen  magnetik  atomik  yang berdekatan, momen-momen magnetik atomik  berputar  secara  berangsur-angsur melalui dinding domain (Butler: 1992).
Dinding domain merupakan perantara antara  wilayah  (satu  domain  ke  domain yang  lain)  dimana  magnetisasi  memiliki arah  yang  berbeda.  Dinding  domain memiliki  ketebalan  yang  ditentukan  oleh energi exchange dan oleh energi magnetostatis  (Hunt:  1991).  Jadi,  ada dinding  domain  yang  besar  dan  ada  pula yang kecil.
Pada bulir kecil seperti yang ditunjukkan  oleh  Gambar  1a,  energi  yang dibutuhkan  untuk  membentuk  dinding domain  agar  bulir  tersebut  memiliki  dua domain  lebih  besar  dibandingkan  energi magnetostatik  yang  dimiliki  oleh  bulir dengan satu domain. Oleh karena itu, bulir- bulir  tersebut  hanya  mempunyai  satu domain.  Bulir-bulir  ini  disebut  bulir single domain (SD).  Sifat  magnetik  bulir  SD sangat berbeda dengan bulir MD.
1. Single Domain (SD)
Single domain adalah domain tunggal yang  mempunyai  ukuran  bulir    <0.1 m  yang  momen  magnetiknya  searah  (Butler: 1992).  Stabilitas  magnetisasi  pada  bulir single  domain jauh  lebih  baik  jika dibandingkan dengan multi domain.
Domain  tunggal  ini  biasanya  disebut hard magnetic (Dunlop dan Özdemir: 1997). Respon  material  yang  mengandung partikel single  domain (ferromagnetik) dapat  digambarkan  dengan  menggunakan kurva histeresis. Kurva ini sangat bermanfaat  dalam  menentukan  beberapa besaran  magnetik  yang  cukup  penting. Besaran-besaran tersebut antara lain
magnetisasi  saturasi  ( s M ),  medan  saturasi ( r H ) dan koersivitas ( c H ) .
Dari  Gambar  2,  menyatakan  bahwa bulir  SD  sangat  mudah  memperoleh magnetisasi remanent. Jika medan dari luar diberikan,  maka  masing-masing  bulir  SD akan  beputar  ke  arah  medan  luar.  Apabila medan  luar yang diberikan dinaikkan terus sampai  pada  batas  tertentu,  maka  arah medan  semua  bulir  akan  searah  dengan arah  medan  luar  (Gambar  2c),  dan  jika medan luar dihilangkan maka magnetisasinya  juga  berkurang,  sampai pada  saat  medan  luar  bernilai  nol, magnetisasinya  tetap  ada  yang  dinamakan dengan  magnetisasi  sisa  atau magnetisasi remanent (Gambar  2a).  Untuk  membuat magnetisasi  menjadi  nol,  dapat  dilakukan dengan  memberi  medan  magnetik  dalam arah yang berlawanan,
sehingga
magnetisasi terus berkurang sampai akhirnya  nol,  medan  yang  dibutuhkan untuk  membuat  magnetisasi  ini  menjadi nol disebut juga dengan gaya kohersif (Hc) (Butler: 1992).
Gambar 2.
Histerisis bulir single-domain . (a) Kurva histerisis material yang mengandung partikel-partikel SD memanjang. (b) Arah magnetisasi dalam bulir-bulir SD pada titik 1 kurva histerisis. (c)
Arah magnetisasi dalam bulir-bulir SD pada titik 2 kurva histerisis. (d)  Arah magnetisasi dalam bulir-bulir SD pada titik 3 kurva histerisis. (e) Arah magnetisasi dalam bulir-bulir SD pada titik 4 kurva histerisis (Butler: 1992).

## 2. Multi Domain (MD)
Struktur  bulir  dari multi  domain memiliki lebih dari satu domain, sementara yang lainnya dibatasi oleh dinding domain.
Bulir multi  domain yaitu  besar  dari  10 m  (Butler: 1992). Domain jamak ini biasanya disebut soft  magnetic (Dunlop  dan Özdemir:  1997).  Apabila  medan  magnetik diberikan pada bulir ini, maka magnetisasinya akan searah dengan medan, dan domain  wall akan  hancur  dengan pemberian  medan  yang  cukup  kuat  dan magnetisasi mencapai saturasi.
Saat  medan  magnetik  dihilangkan, domain-domain  magnetik  akan  bergerak menuju  posisi  semula,  dan domain  wall akan  kembali  terbentuk  dengan  energi minimum,  tetepi  domain-domain  magnetik tadi  tidak  dapat  tepat  kembali  keposisi semula, sehingga menghasilkan magnetisasi  remanent yang  bernilai  kecil. Untuk  membuat  momen  magnetik  nol hanya  dibutuhkan  medan  magnetik  yang kecil.
3. Pseudo Single Domain (PSD)
Selain  bulir-bulir  SD  dan  MD,  ada juga bulir-bulir yang berukuran transisi dan mempunyai  2  sampai  3  domain  saja. Kelakuannya  lebih  mirip  bulir  SD.  Bulir- bulir  ini  disebut  dengan  bulir  domain tunggal  semu  atau pseudo  single  domain (PSD).  Interval  ukuran  bulir  PSD  untuk magnetite kira-kira 1-10 mikrometer (Butler: 1992).
D. Anhysteretic Remanent Magnetization (ARM) Anhysteretic Remanent Magnetization (ARM)  dihasilkan  oleh kombinasi  perlakuan    dari  AF  yang  besar dan  medan  DC  yang  lebih  kecil.  ARM diberikan dengan mengurangi secara perlahan  dari  titik  puncak  AF  sampai  nol bersamaan  dengan  pamberian  medan  DC dan  merupakan  teknik  laboratorium  yang digunakan  untuk  melihat  karaktiristik magnetik  bahan  (Hunt:  1991).  Analisa magnetik  pada  pengukuran  ini  mencakup ukuran  bulir,  domain  magnetik,  kestabilan intensitas magnetisasinya. Magnetisasi dapat berasal dari alam yaitu akibat medan magnet bumi dan buatan dengan
memberikan medan magnetik di laboratorium.
Pengukuran  ARM  dilakukan  dengan memberikan medan magnetik lemah bersamaan dengan medan bolak-balik yang meluruh.  Intensitas  magnetisasinya  diukur secara  bertahap  diselingi  oleh  proses demagnetisasi  dengan  medan  magnetik semakin  tinggi.  Sampel  yang  didominasi oleh  mineral  magnetik  berukuran single domain (SD)  akan  cenderung  stabil  dan sampel  yang  didominasi  oleh  mineral magnetik  yang  berukuran multi  domain (MD) cenderung tidak stabil (Hunt: 1991).

## E. Metoda Identifikasi Ukuran Bulir
Ukuran  bulir  magnetik  merupakan salah  satu  komponen  penting  dari  suatu bahan  untuk  diketahui,  karena  dari  ukuran bulir  magnetik  kita  dapat  mengetahui kestabilan suatu bahan. Dalam kemagnetan dikenal  dua  cara  yang  dapat  digunakan untuk  mengetahui  ukuran  bulir  dan  jenis domain  magnetik dari  bahan,  yaitu dengan menggunakan  kurva Lowrie  and  Fuller Test dan  cara  yang  lainnya  yaitu  dengan King’s  Plot. Kedua  cara  ini  mempunyai perbedaan yang sangat mendasar.
Penentuan  ukuran  bulir  dengan  cara Lowrie  and Fuller  Test menggunakan  konsep  respon  bahan apabila diberi medan bolak-balik atau demagnetisasi.  Dari  pengukuran  nantinya  akan terlihat  bagaimana  pengurangan  nilai  intensitas magnetisasi  apabila  diberi  medan  dengan step tertentu.  Hasilnya  akan  dideskripsikan  dalam bentuk  kurva  hubungan  medan  (H)  dengan  nilai intensitas relatif (Dunlop:1973).

## METODE
Penelitian  ini  merupakan  penelitian eksploratif  dengan  menggunakan  data primer  yang  berasal  dari  hasil  pengukuran Anhysteritic Remanent Magnetization (ARM). Pada penelitian eksploratif digunakan sampel yang
akan memungkinkan untuk diadakannya penelitian  eksperimental  (Nasution:  2002). Ciri-ciri  dari  penelitian  ini  yaitu    data diperoleh  langsung  dari  hasil  pengukuran penulis di laboratorium. Data yang didapat
akan  dikelompokkan,  diplot  dalam  bentuk tabel dan grafik, dianalisa, lalu dijelaskan.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fisika Sistem Kompleks ITB, tepatnya  di  Laboratorium  Paleomagnetik dan  Kemagnetan  Batuan.  Kegiatan  yang dilakukan  meliputi  pengambilan  sampel, preparasi sampel, pengambilan data analisa dan interpretasi hasil penelitian.  Penelitian dilaksanakan  pada  bulan  April  sampai  Juli 2008.    Sampel  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  tanah  perkebunan karet  dan  tanah  perkebunan  sawit  yang subur  dan  kurang  subur  pada  salah  satu daerah di Rimbo Bujang, Kab. Tebo, Jambi, dimana daerah ini cukup terkenal keberhasilannya dalam bidang perkebunan.
Dalam penelitian ini variabel-variabel yang  didapatkan  dari  hasil  pengukuran ARM adalah medan dan intensitas magnetisasi.  Intensitas  magnetisasi  akan berubah  sejalan  dengan step medan  yang digunakan.  Dari  intensitas  magnetisasi diperoleh  nilai  intensitas  magnetisasi  yang didapatkan dengan membandingkan intensitas  magnetisasi  awal  setelah  diberi medan pARM dengan intensitas magnetisasi setelah didemagnetisasi dengan menggunakan Molspin AF
Demagnetizer .

## Prosedur Persiapan Sampel
Sebelum dilakukan pengukuran, sampel  dipersiapkan  dengan  langkah- langkah sebagai berikut:
a. Menyiapkan tanah yang akan dijadikan sampel.
b. Menyediakan container yang  terbuat dari  bahan  plastik  yang  berbentuk silinder  dengan  diameter  2,54  cm  dan tinggi 2,2 cm.
c. Mengukur massa sampel dengan neraca digital .
d. Memasukkan sampel ke dalam container dan  memberi  isolasi  pada sambungan antara tutup tabung dengan badan  silinder  agar  udara  luar  tidak mempengaruhi massa sampel.
e. Memberi  tanda  panah  dan  label  pada container yang  telah  berisi  campuran tersebut.

## Teknik Pengumpulan Data
1. Pengukuran  Anhysteretic    Remanent Magnetization (ARM)
a) Pemberian ARM
Sebelum pemberian Anhysteretic Remanent
Magnetization (ARM), dilakukan  proses demagnetisasi pada medan  900  Oe  (90  mT).  Agar  pemberian ARM  nya  dimulai    dari  intensitas magnetisasi  yang  kecil.  ARM  diberikan melalui  medan  magnetik  searah  yang lemah  2,5  mT  bersamaan  dengan  medan bolak  balik  yang  meluruh  70mT,  medan searah  2,5  mT  diberikan  oleh  instrumen
Partial
Anhysteretic Remanent Magnetization (pARM)  dan  medan  bolak– balik    70  mT  diberikan  oleh  instrument Molspin AF Demagnetization.
Proses ini dimulai dengan meletakkan  sampel  pada  satu  arah  pada kereta  holder pARM.  Mendorong  kereta holder kedalam  tabung Molspin  AF Demagnetization .  Mengaktifkan  pARM dan menekan tombol start pada Molspin AF Demagnetization yang menandakan pemberian  medan  telah  dimulai.  Setelah lampu  stop menyala  ditekan  tombol start kembali  yang  berarti  pemberian  ARM telah selesai.

## b) Proses Demagnetisasi
Molspin  AF  Demagnetization berfungsi sebagai  alat  demagnetisasi  bolak  balik dengan  medan  tertinggi  1000  mT  dan frekuensi 180 Hz.

## Teknik Interpretasi Data
Dari  data  yang  telah  didapatkan nantinya  penulis  akan  mendeskripsikan hubungan  antara  medan  yang  diberikan dengan  nilai  intensitas  relatif,  sehingga dapat  dilihat  bagaimana  bentuk  kurva peluruhan  dari  masing-masing  sampel. Kemudian  dengan  kurva  tersebut,  akan ditentukan  ukuran  bulir  dan  jenis  domain magnetik  dari  masing-masing  sampel. Untuk  menentukan ukuran bulir dari dapat dilakukan  dengan  menggunakan  dua  cara. Pertama dengan pencocokan dengan kurva standar Lowrie    and  Fuller  Test ,  dan  cara yang  kedua  yaitu  dengan  menggunakan metoda King’s Plot .
Dalam penelitian ini penulis menggunakan  cara  yang  pertama  yaitu pencocokan kurva peluruhan nilai intensitas  relatif    ARM    terhadap  medan yang  di  plot  berdasarkan  hasil  pengukuran dengan  kurva  standar Lowrie    and  Fuller Test (Gambar  3).  Untuk  mencocokkan antara  kurva  hasil  pengukuran  dengan kurva  standar Lowrie  dan  Fuller  Test , penulis  menggunakan  program Adobe Photoshop  7.0 ,  sehingga  ukuran  bulir  dari sampel dapat ditentukan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian Pengukuran intensitas peluruhan
Anhysteretic Remanent Magnetization
(ARM)  dilakukan  terhadap    24  sampel yang  diambil  dari  tanah  perkebunan  karet subur  (KS1PA-KS12B),  tanah  perkebunan karet  kurang  subur  (KKS1PA-KKS5B) sebanyak  10  sampel.  Hasil  pengukuran yang  didapatkan  yaitu  perubahan  nilai intensitas  magnetisasi  terhadap  medan yang diberikan.
1. Data  nilai  intensitas  magnetisasi  dari setiap step hasil  pengukuran  ARM
dibandingkan  dengan  nilai  intensitas magnetisasi awal, sehingga
menghasilkan  nilai  intensitas  relatif
(I/I 0 ).  Untuk  dapat  menentukan  ukuran bulir  magnetik  dari  masing-masing sampel, maka dilakukan plot hubungan antara  nilai  intensitas  relatif  sampel terhadap step medan  yang  digunakan, seperti pada gambar berikut:
a. Sampel Karet Subur Gambar  4,  memperlihatkan  bentuk kurva  peluruhan  ARM  KS1PA-KS12B yang  landai.  Kurva  ini  mendeskripsikan bahwa  secara  umum  peluruhan  intensitas magnetisasi  dari  sampel  tanah  karet  subur terjadi  secara  cepat  dan  bersifat  kurang stabil.  Berbeda  dengan  sampel  KS1PB yang    meluruh  secara  perlahan  dan  kurva peluruhan  ARM  nya  terlihat  lebih  stabil dari sampel lainnya.
Gambar 4.
Kurva peluruhan ARM KS1PA-KS12B b. Sampel Karet Kurang Subur.
Bentuk kurva peluruhan ARM sampel  KKS1PA-KKS5B  terlihat  tajam (Gambar  5).  Kurva  ini  menggambarkan bahwa  peluruhan  intensitas  magnetisasi pada  sampel  KKS1PA-KKS5B  terjadi lebih cepat, dan domainnya bersifat kurang stabil,  kecuali  pada  sampel  KKS2B  yang terlihat  lebih  landai  dengan  domain  yang lebih stabil.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 10 20 30 40 50 60 Medan (mA/m) In te n si ta s R el a ti f (I /I 0 ) KS1PA KS1PB KS2A KS2B KS3A KS3B KS4A KS4B KS5A KS5B KS6A KS6B KS7A KS7B KS8A KS8B KS9A KS9B KS10A KS10B KS11A KS11B KS12A KS12B 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 10 20 30 40 50 60 Medan (mA/m) In te n si ta s R el a ti f (I /I 0 ) KKS1PA KKS1PB KKS2A KKS2B
2. Penentuan  Ukuran  Bulir  dengan Kurva Lowrie-Fuller
Untuk  menentukan  ukuran  bulir  dan jenis domain magnetik dari masing-masing sampel, dilakukan dengan metoda pencocokan kurva hubungan antara intensitas  relatif  terhadap  medan  yang didapat dari hasil pengukuran dan perhitungan  dengan  kurva Lowrie-Fuller Test . Hasil dari penentuan ukuran bulir dan jenis  domain  magnetik  masing-masing sampel dapat dilihat pada tabel berikut:
a) Sampel Karet Subur Tabel  3  menunjukkan  bahwa  secara
umum  sampel  tanah  perkebunan  karet subur  mempunyai  ukuran  bulir  dengan rentangan antara  3 sampai  6 μ m sebanyak 2  sampel,  6  sampai  9 μ m  sebanyak  17 sampel,  dan  9  sampai  20 μ m  sebanyak  4 sampel,    dengan  jenis  domain pseudo single  domain (PSD),  dan  1  sampel berukuran  0.037  sampai  0.06 μ m  yang mempunyai domain tunggal ( single domain).
Hasil  penentuan  ukuran  bulir  dengan kurva Lowrie - Fuller Test , didapatkan hasil bahwa secara umum sampel tanah perkebunan karet kurang subur mempunyai ukuran  bulir  antara    110  sampai  135 μ m dengan  jenis  domain  magnetik multi domain (MD),  terkecuali  1  sampel  yang berukuran  1  sampai  3 μ m  dengan  jenis domain pseudo single domain (PSD).

## B. Pembahasan
Hasil penentuan ukuran bulir dan jenis  domain  magnetik  dengan  kurva Lowrie  and  Fuller menunjukkan  bahwa pada sampel tanah perkebunan karet subur KS1PA  sampai  KS12B  didominasi  oleh bulir  magnetik  dengan  ukuran  bulir  antara 6  sampai  9 m  .  Sampel  KS1PA,  KS2A,
KS2B, KS3A, KS3B, KS4A, KS4B, KS5A, KS5B, KS6A, KS6B, KS7A, KS7B, KS8A, KS8B,  KS11A,  KS11B,  KS12A,  KS12B, mempunyai  ukuran  bulir  6  sampai  9 m  , sedangkan  pada  sampel  KS1PB,    KS9A, KS9B, KS10A, KS10B mempunyai ukuran bulir  9  sampai  20 m  .  Dapat  dikatakan
bahwa,  secara  umum  bulir-bulir  magnetik pada sampel tanah karet subur berada pada ukuran  bulir  yang  kecil  dengan  jenis domain magnetik pseudo single domain.
Untuk  sampel  yang  berasal  dari tanah  perkebunan  karet  kurang  subur KKS1PA sampai KKS2A umumnya mempunyai ukuran bulir antara 110 sampai 135 m  dengan  jenis  domain  magnetik multi  domain. Sedangkan  untuk  sampel KKS2B  sampai  dengan  KKS5B,  ukuran bulir  dan  jenis  domain  magnetiknya  tidak dapat ditentukan karena intensitas magnetisasinya  terlalu  kecil,  sehingga tidak dapat didemagnetisasi .
Hasil  penentuan  jenis  domain magnetik dengan Kurva Lowrie and Fuller Test yang  dilakukan  terhadap  24  sampel tanah  perkebunan  subur  dan  4  sampel tanah perkebunan kurang subur, memperlihatkan  bahwa  secara  umum untuk  tanah  perkebunan  subur  bahwa sebagian  besar  yaitu  sebanyak  23  sampel atau sekitar 95,83% termasuk bulir pseudo single  domain dan  2  sampel  atau  4,17% lainnya  termasuk  bulir single  domain . Sedangkan untuk tanah perkebunan kurang subur  didominasi  oleh  bulir multi  domain sekitar  75%  dan  25%  lainnya  termasuk bulir pseudo single domain . Hal  ini  berarti bahwa untuk sampel pada tanah perkebunan  subur  sifat  domainnya  lebih stabil  daripada  tanah  perkebunan  kurang subur.  Apabila  pada  tanah  perkebunan subur  dilewatkan  medan  magnet  bolak- balik,  maka  intensitas  magnetisasi  dari sampel    akan  meluruh  secara  lambat  dan cenderung mempertahankan sifat kemagnetannya.  Sedangkan  pada  tanah perkebunan  kurang  subur,  apabila  dilewat medan  magnetik  bolak-balik  terhadapnya maka intensitas magnetisasinya akan meluruh  lebih  cepat  dan  dapat  dikatakan sifat  kemagnetan  mineral  magnetiknya tidak stabil.

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan maka  dapat  ditarik  beberapa  kesimpulan bahwa:
Hasil  penentuan  ukuran  bulir  dengan menggunakan  metoda Lowrie  and  Fuller Test didapatkan  ukuran  bulir  dari  sampel tanah  karet  subur  berkisar  antara  6  sampai 20 m  ,  sedangkan  untuk  sampel  tanah karet  kurang  subur  berkisar  110  sampai 135 m  ,  hal  ini  mengindikasikan  bahwa pada  sampel  tanah  karet  subur  didominasi oleh mineral magnetik dengan ukuran bulir yang  kecil  dibandingkan  pada  sampel tanah karet kurang subur.
1. Sampel tanah karet dan sawit didominasi  oleh  bulir pseudo  single domain (PSD), sedangkan untuk sampel  tanah  karet  dan  sawit  kurang subur  didominasi  oleh  bulir multi domain (MD).
2. Tanah  perkebunan  subur  didominasi oleh domain  yang  lebih  stabil daripada tanah perkebunan kurang subur, sehingga  sifat  mineral  magnetik  untuk tanah  perkebunan  subur  cenderung lebih  stabil  daripada  sifat  mineral magnetik  tanah  perkebunan  kurang subur.

## REFERENSI
Anwar,  C.  (2001). Manajemen  dan Teknologi  Budidaya  Karet. Medan  : Pusat Penelitian Karet.
Butler,  R.  F.  (1992), Paleomagnetism:
Magnetik Domains to Geologic Teranes. Boston:  Blackwell  Scientific Publications.
Dunlop,  D,  O.Ozdemir.  (1997), Rock Magnetism: Fundamentals and frontiers . Cambridge University Press: USA.
Endah,  Noor.  (2008), Mekanika  Tanah  :
Surabaya : Institut Teknologi Surabaya. Ervin (2005). ”Geografis”.
http://www.students.ukdw.ac.id// .
Didownload tanggal 29 Mei 2008.
Griffiths,  D.  J.  (1999), Introduction  to Electrodinamics. New Jersey: Prentice-Hall. Inc. Hermon,  D.  (2006), Geografi  Tanah . Padang : UNP Press. Hunt,  C.  P.  (1991), Handbook  From  The
Environmental  Magnetism  Workshop . Minneapolis: University Of Minnesota. Islami,  T.  (1995), Hubungan  Tanah,  Air dan Tanaman . Semarang: IKIP Semarang Press. Loeksmanto, W (1993),
Medan
Elektromagnetik .  Jakarta:  Departemen Pendidikan  dan  Kebudayaan  Dirjen Pendidikan Tinggi.
Mufit,  F.  (2005), Laporan  Penelitian: Studi  Sifat  Magnetik  pada  Endapan Pasir  Besi  di Pantai  Pariaman  dan Upaya  Pemanfaatannya  untuk Bahan Industri . Padang: Direktorat
Pembinaan  Penelitian  dan  Pengabdian kepada Masyarakat, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi.
Nafri,  E.  (2008  ), Karet .    Palembang  :
Dinas Pertanian Kota Palembang
Santoso,  D.  (2002), Pengantar  Teknik Geofisika. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Nasution. 2002. Metode Research (Penelitian Ilmiah) . Jakarta: PT. Bumi Aksara.
Skinner, B.J, Porter, S. C. (1987), Physical Geology. Canada: Von Hoffman Press.
Suharta,  N.  (2007), Sistem  Lahan Barongtongkok,  Sifat  Kimia-Fisika Tanah,  Lava  Basalt,  Agroekosistem, Pertanian  Lahan  Kering,  Kalimantan . Jurnal  Penelitian  dan  Pengembangan Pertanian vol 26 no. 1.
Sulistijo,  Budi,  Sumardi,  Darmawan.,
Heriawan, Nur, Riyanto, Yana Rahmat. (2002), Geofisika Cebakan Mineral II .
Penerbit ITB. Bandung.
Sutrisno,  Gie.  T.  I.  (1979), Fisika  Dasar: Listrik,  Magnet  dan  Termofisika .
Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Tauxe,
L. (2005), Lectures in Paleomagnetism .  Kluwer  Academic
Publishers.
Yulianto,  A.  Bijaksana  S,  Loeksmanto  W.
(2002), Karakterisasi  Magnetik  dari Pasir  Besi  Cilacap. Jurnal  Himpunan
Fisika Indonesia vol. A5 no. 0527.