Jurnal Teknik AMATA Vol. 04 No. 1 (2023) ISSN: 2721-4508 Pengujian X-Ray Fluorescence Terhadap Kandungan Mineral Logam Pada Endapan Sedimen di Sungai Amamapare Kabupaten Mimika, Papua Tengah Nilam Sry Putri1*, Abd Rahim2, Obed Patiung3, Mapuay Menasye Theo Afasedanja3 1,2,3,4Program Studi Teknik Pertambangan, Politeknik Amamapare Timika, JL. C Heatubun, Kwamki Baru, 99910, Kwamki, Kec. Mimika Baru, Kabupaten Mimika, Papua 99971 Corresponding Author E-mail Address: ABSTRAK Pertambangan merupakan suatu kegiatan produksi yang tidak lepas dari limbah yang dihasilkan dari pertambangan contoh limbah yang dihasilkan antara lain yaitu limbah logam yang mana jika melebihi nilai ambang batas diatas rata-rata akan berdampak buruk pada lingkungan yang ada di sekitar. Pencemaran laut didefenisikan sebagai dampak negative (pengaruh yang membahayakan), bagi kehidupan biota, sumber daya, kenyaman ekosistem laut, baik disebabkan secara langsung maupun tidak langsung oleh pembuangan bahan-bahan atau limbah ke laut yang berasal dari kegiatan manusia.Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan mineral logam pada endapan sedimen di sungai Amamapare Timika. Metode Penelitian yang dilakukan adalah observasi langsung ke lapangan dengan melakukan sampling di sebanyak 3 stasiun. Ketiga sampel tersebut kemudian dianalisis menggunakan metode X-Ray Fluorescence di Laboratorium Universitas Hasanuddin Makassar. Berdasarkan hasil analisis X-Ray Floureseces (XRF) pada 3 sampel diarea sedimen muara sungai amamapare, terdapat 10 unsur mineral logam berupa unsur Silikon dioksida (SiO2), Aluminium oksida (Al2O3), Titanium dioksida (TiO2), Magnesium oksida (MgO), Besi (III) oksida (Fe2O3), Kalsium oksida (CaO), Natrium oksida (Na2O), Kalium oksida (K2O), Mangan (II) oksida (MnO), Fosfor fentoksida (P2O5). Kata Kunci : Sedimen Pantai, Mineral Logam, Geokimia, XRF ABSTRACT Mining is a production activity that cannot be separated from the waste generated from mining, for example the waste produced includes metal waste which if it exceeds the above threshold value will have a negative impact on the surrounding environment. Marine pollution is defined as a negative impact (harmful effect) on the life of biota, resources, the comfort of marine ecosystems, either caused directly or indirectly by the disposal of materials or waste into the sea originating from human activities. The purpose of this research is to determine the content of metal minerals in sediment deposits in the Amamapare river Timika. The research method used was direct observation in the field by sampling at 3 stations. The three samples were then analyzed using the X-Ray Fluorescence method at the Hasanuddin University Makassar Laboratory. Based on the results of X-Ray Floureseces (XRF) analysis on 3 samples in the sediment area at the estuary of the Amamapare River, there are 10 metal mineral elements in the form of Silicon dioxide (SiO2), Aluminum oxide (Al2O3), Titanium dioxide (TiO2), Magnesium oxide (MgO), Iron (III) oxide (Fe2O3), Calcium oxide (CaO), Sodium oxide (Na2O), Potassium oxide (K2O), Manganese (II) oxide (MnO), Phosphorus phenthoxide (P2O5). Keywords: Beach Sediments, Metal Minerals, Geochemistry, XRF 6
PENDAHULUAN Pertambangan merupakan suatu kegiatan produksi yang tidak lepas dari limbah yang dihasilkan dari pertambangan contoh limbah limbah yang dihasilkan antara logam yang mana jika melebihi nilai ambang batas diatas rata-rata akan berdampak buruk pada lingkungan yang ada di sekitar. Masuknya limbah logam ke perairan dapat mengurangi kualitas air. Selain itu, logam yang terendapkan bersama dengan sedimen juga dapat menyebabkan transfer bahan kimia beracun dari sedimen ke organisme yang ada di sekitar perairan laut. Lingkungan merupakan media atau suatu area, tempat, atau wilayah yang didalamnya terdapat bermacam-macam bentuk aktivitas yang ornamen-ornamen (Palar, 2012). Salah satu penyusunnya pencemaran yang terjadi dan dianggap berbahaya adalah pencemaran logam berat. Kondisi perairan yang terkontaminasi oleh berbagai macam logam akan berpengaruh terhadap ekosistem perairan baik nyata laut perairan darat maupun perairan (Wulandari, 2012) Berikut ini beberapa jenis logam yang dapat dijumpai sebagai berikut: a. Merkuri (Hg) Logam merkuri atau air raksa mempunyai nama hydragyrum yang berterai perak cair. Logam merkuri merupakan salah satu logam transisi dengan golongan IIB dan memiliki nomor atom 80, memiliki bobot atom 200,59 dan satu-satunya logam yang berbentuk cair. Merkuri merupakan elemen alami oleh lingkungan itu sering mencemari karena Darmono (2001) dalam Setyawan (2013). b.Cadmium (cd) Logam kadmium mempunyai berat atom 112,41 titik cair 3210C dan massa jenis 8,65 gr/ml. Keberadaan kadmium di alam berhubungan erat dengan hadirnya logam Pb dan Zn. Dalam industri pertambangan Pb dan selalu pemurninya Zn, memperoleh hasil samping kadmium yang terbuang kadmium digunakan sebagai pigmen dalam pembuatan keramik (Palar, 2004). c.Timbal (Pb) Timbal (Pb) merupakan persenyawaan kimia yang bersifat toksit dalam kehidupan makhluk hidup dan lingkungannya. Timbal dan persenyawaannya dapat beradah didalam badan perairan secara alamiah dan sebagai lain yaitu dari berasal akan proses dalam lingkungan, Jurnal Teknik AMATA Vol. 04 No. 1 (2023) ISSN: 2721-4508 dampak dari aktivitas manusia Darmono (2001) dalam Setiyawan (2013). Keberadaan logam berat diperairan telah lama diketahui dapat memberikan dampak negative bagi kehidupan organisme, baik organisme air, maupun darat. Keberdaan logam berat pada perairan tidak lepas dari kegiatan manusia, sumber utama pemasukan logam berat yaitu pertanbangan, cairan limbah rumah tangga dan limbah buangan industry serta aliran dari pertanian. laut didefenisikan sebagai Pencemaran yang (pengaruh dampak membahayakan), bagi kehidupan biota, sumber daya, kenyaman ekosistem laut, baik disebabkan secara langsung maupun tidak langsung oleh pembuangan bahan-bahan atau laut yang berasal dari kegiatan manusia (dahuri 2003). Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menganalisis kandungan unsur mineral logam adalah metode X-Ray Fluorescence (XRF). XRF merupakan alat yang digunakan untuk mengetahui kandungan unsur dan suatu material. persentasenya Penggunaan metode X-Ray Fluorescence dalam berdasarkan pertimbangan bahwa teknik ini mempunyai batas deteksi hingga satuan ppm (part per million) (Fitri, 2016). negative limbah ke dalam penelitian ini METODE PENELITIAN Lokasi penelitian terletak di lokasi sungai amamapare letak lokasi penelitian dari timika menuju lokasi tujuan dapat ditempuh dengan menggunakan kendaraan roda empat dan menggunakan perahu atau fiber, dan ditempuh dengan jarak sekitar 120 menit dari timika menuju lokasi penelitian. timika-papua, dimana Tabel1. Titik Koordinat Sampling S No 04052'46,71'' 04052'46,66'' 04052'47,70'' 1 2 3 E 136054'29,69'' 136054'28,40'' 136054'26,80'' X-Ray Fluorescence (XRF) merupakan teknik analisa non-destruktif yang digunakan untuk identifikasi serta penentuan konsentrasi elemen yang ada pada padatan, bubuk ataupun sample cair. XRF mampu mengukur elemen dari berilium (Be) hingga Uranium 7
pada level trace element, bahkan di bawah level ppm. Secara umum, XRF spektrometer mengukur panjang gelombang komponen material secara individu dari emisi flourosensi yang dihasilkan sampel saat diradiasi dengan sinar-X (PANalytical, 2009: 3). Metode XRF secara luas digunakan untuk menentukan komposisi unsur suatu material. Karena metode ini cepat dan tidak merusak sampel, metode ini dipilih untuk aplikasi di lapangan dan industri untuk kontrol material. Tergantung pada penggunaannya, XRF dapat dihasilkan tidak hanya oleh sinar-X tetapi juga sumber eksitasi primer yang lain seperti partikel alfa, proton atau sumber tinggi elektron (Jamaluddin, 2016: 7). Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan pencacahan X- Ray yang terjadi akibat efek fotolistrik. Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom pada sampel terkena sinar berenergi tinggi (XRay dengan energi yang Gambar 1. Prinsip kerja XRF Gambar 2. Pengambilan sampel pada area sedimentasi amamapare muara menggunakan sekop. sungai Jurnal Teknik AMATA Vol. 04 No. 1 (2023) ISSN: 2721-4508 Gambar 3. Setelah sampel didapatkan sampel yang telah diambil di lapangan di masukkan ke dalam cool box. Gambar 4. Pengeringan sampel menggunakan piring ST 1. Gambar 5. Pengeringan sampel menggunakan piring ST 2. 8
Gambar 6. Pengeringan sampel menggunakan piring ST 3 Pengambilan dengan mengambil data atau sampel langsung dari lokasi penelitian (Gambar 2). Pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan sekop dan plastic sampel, sekop kita gunakan untuk menggali pasir atau material dan yang memasukkannya kedalam plastic sampel yang telah disiapkan. Setelah sampel diambil dilokasi penelitian tak lupa untuk mencatat data titik kordinat di tempat pengambilan sampel dilakukan. Sampel yang telah diambil dari lokasi diberi tanda nomor pada setiap sampel yang telah diambil, contohnya ST1, ST2 dan ST3. Sampel yang telah diambil dimasukkan kedalam cool box (Gambar 3). data dilakukan ada dilokasi penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN telah Sebanyak 3 (tiga) sampel batuan dianalisis dengan menggunakan metode Fluoresensi Sinar-X (XRF). Tabel 2. Hasil Pengujian XRF Komposisi (%) N 0 1 2 3 Sam ple- ID ST1 ST2 ST3 Si O2 46, 73 48, 15 49, 54 Al2 O3 38, 80 25, 43 23, 14 Ti O2 0, 96 0, 39 0, 37 Mg O >0, 01 >0, 01 >0, 01 Fe2 O3 6,9 0 8,2 9 8,2 7 C a O 2, 55 8, 91 9, 77 Na 2O >0, 01 >0, 01 >0, 01 K2 O 3, 11 4, 42 4, 27 M n O 0, 22 0, 11 0, 12 Sebelumnya, sampel dipisahkan dari air menggunakan membran lalu dikeringkan padalam oven pada suu 75oC selama 12 jam. digerus menggunakan agate mortar hingga mencapai ukuran 200 mesh. Sebanyak 1 - 2gram sampel dimasukkan ke dalam cincin pipa berdiameter ¾ inch lalu dipress dengan Selanjunya sampel P2 O5 0,2 2 >0, 01 >0, 01 Jurnal Teknik AMATA Vol. 04 No. 1 (2023) ISSN: 2721-4508 tekanan hingga 40 MPa untuk mendapatkan sampel "press pellet". Selanjutnya sampel dianalisis menggunakan spectrometer XRF. Hasil analisis sampel adalah sebagai berikut (basis anhydrous): Gambar 7. Diagram hasil pengujian XRF ST1 Gambar 8. Diagram hasil pengujian XRF ST2 Gambar 9. Diagram hasil pengujian XRF ST3 Kadar mineral logam yang di dapat dari metode XRF yaitu Dari pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam Silikon dioksida SiO2 (46,73%) pada sampel ST1, (48,15%) pada sampel ST2 dan (49,54%) pada sampel ST3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam aluminium oksida Al2O3 (38,80%) pada sampel ST1, (25,43%) pada sampel ST2 dan (23,14%) pada sampel ST3. 9
Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam Titanium dioksida TiO2 (0,96%) pada sampel ST3, (0,39) pada sampel ST2 dan (0,37%) pada sampel ST3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam Magnesium oksida MgO (>0,01) pada sampel ST1,2 dan 3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur (III) oksida Fe2O3 mineral (6,90%) pada sampe ST1, (8,29%) pada ST2 dan (8,27%) pada sampel ST3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam Kalsium oksida Cao (2,55%) pada ST1, (8,91%) pada ST2 dan (9,77%) pada ST3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam Natrium oksida Na2O (>0,01) pada sampel ST1,2 dan 3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam Kalium oksida K2O (3,11%) pada sampel ST1, (4,42%) pada sampel ST2 dan (4,27%) pada sampel ST3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral logam Mangan (II) oksida Mno (0,22%) pada sampel ST1, (0,11%) pada ST2 dan (0,12%) pada ST3. Dari hasil pengujian lab pada 3 sampel, unsur mineral Fosfor fentoksida P2O5 (0,22%) pada ST1, dan (>0,01) pada IK-I dan 2. logam besi PENUTUP Berdasarkan X-Ray Floureseces (XRF) pada 3 sampel diarea sedimen muara sungai amamapare, terdapat 10 unsur mineral logam berupa unsur Silikon dioksida (SiO2), Aluminium oksida (Al2O3), Titanium dioksida (TiO2), Magnesium oksida (MgO), Besi (III) oksida (Fe2O3), Kalsium oksida (Cao), Natrium oksida (Na2O), Kalium oksida (K2O), Mangan (II) oksida (Mno), Fosfor fentoksida (P2O5). hasil analisis REFERENSI Fitri, I. (2016). Analisis Kandungan Mineral Logam Singkapan Batuan Dikawasan Pertambangan Desa Kumbewaha Siotapina Kabupaten Buton Dengan Menggunakan Penelitian X-RF. Metode Universitas Haluoleo, Kendari. Mangan Kecamatan Hasil Jamaluddin, dkk. (2016). Analisis Kandungan Logam Oksida Menggunakan Metode Xrf (X-Ray Flourescence. Jurnal Geofisika FMIPA Universitas Hasanuddin. Diakses dari Jurnal Teknik AMATA Vol. 04 No. 1 (2023) ISSN: 2721-4508 56789/17783. Palar, H. 2008. Toksikologi dan Pencemaran Logam Berat. Rineka Cipta: Jakarta. V. Panalytical, X-Ray Fluorescence Spectrometry. Diakses dari Pada tanggal 12 Januari 2018 jam 13.07 WIB. Tesis, Pencemaran Universitas Diponegoro. B. (2009). Air Sungai. Santosa, 2013. Dampak Pencemaran Lingkungan Laut Oleh Perusahaan. Setyawan, 2013. Gambaran Mikroanatomi Pada Indikator Pencemaran Logam Berat Di Perairan Kaligarang Universitas Semarang. Negeri Semarang. Insang Ikan Sebagai Sudarmadji, dkk, 2006. Toksikologi Logam Berat B3 dan Dampaknya Terhadap Kesehatan. Kesehatan Lingkungan FKM. Universitas Airlangga. Toksikologi Senyawa Logam. UI Press, Jakarta. Wulandari E, E. Y. Herawati, D. Arfiati. 2012. Kandungan Logam Berat Pb pada Air laut dan Tiram Saccostrea glomerata sebagai Bioindikator Kualitas Perairan Prigi, Trenggalek, Jawa timur. Jurnal Penelitian Perikanan 1(1) vol: 10-14 Zhuang Wen dan Gao Xuelu. 2013. Acid- volatile Sulfide and Simultaneously Extracted Metals in Surface Sediment of the Suthwestern Coastal Laizhou Bay, Bohai Sea: Concentrations, Spatial Distribution and the Indication of Heavy Metal Pollution Status. The International Journal for Marine enviromental 10