Bidang Fisika - rp2u.unsyiah.ac.id
Transcript of Bidang Fisika - rp2u.unsyiah.ac.id
Bidang FisikaBidang FisikaBidang Fisika
ISBN: 978-602-985599-2-0
Bidang FisikaBidang FisikaBidang Fisika
Prosiding Seminar dan Rapat Tahunan Bidang MIPA BKS PTN Wilayah Barat
Tahun 2013
Bandar Lampung, 10 – 12 Mei 2013
ISBN ……………………..
Dewan Penyunting
Warsito
Sutopo Hadi
Tati Suhartati
Simon Sembiring
Mulyono
Muslim Ansori
Mustofa Usman
Kurnia Muludi
Endang Linirin W
Sumardi
Buhani
Suripto Dwi Yuwono
Jani Master
Sugeng Sutiarso
Abdurrahman
Nismah Nukmal
Penyunting Pelaksana
Heri Satria
Kamisah D Pandiangan
Elly Lestari
Febriandi Hasibuan
Rifqi Almusawi R
Diterbitkan oleh FMIPA Universitas lampung
Bandar Lampung
Penyunting: Warsito dkk.
ISBN ……………
Cetakan Pertama, Tahun 2013
©copyright FMIPA Unila
i
KATA PENGANTAR
Alhamdulillaahirobbil ‘aalamiin, segala puji bagi Allah SWT akhirnya Prosiding
ini dapat terselesaikan. Prosiding ini merupakan kumpulan artikel yang telah
dipresentasikan pada kegiatan Seminar dan Rapat Tahunan BKS PTN Wilayah
Barat Bidang MIPA tahun 2013 yang diselenggarakan di FMIPA Universitas
Lampung pada tanggal 10 – 12 Mei 2013.
Prosiding ini terdiri dari 425 artikel yang terbagi ke dalam empat bidang, yaitu:
Bidang Biologi, Bidang Kimia, Bidang Fisika, dan Bidang Matematika dan
Informatika. Tiap bidang ilmu terdiri dari artikel di bidang sains dan
kependidikan.
Pada kesempatan ini, secara umum atas nama Panitia dan secara khusus atas nama
Dewan Penyunting mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu terselesaikannya prosiding ini dan mohon maaf atas segala kesalahan.
Bandar Lampung, Juni 2013
Dewan Penyunting
ii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
APLIKASI LIGHT DEPENDENT RESISTOR UNTUK
PENGEMBANGAN SISTEM PENGUKURAN DURASI HARIAN
PENYINARAN MATAHARI Zulhendri Kamus
1), Ridho Pratama
2)
1-6
PENGARUH VARIASI SUHU SINTERING TERHADAP SIFAT
MIKROSKOPIK DAN MAKROSKOPIK SEMEN GIGI NANO ZINC
OXIDE EUGENOL (REINFORCED ALUMINA) Zazilatul Khikmiah
1, Dwi Wahyu Nugroho
2, Tito Prastyo Rahman
2, Nofrizal
3,
Radyum Ikono4,5
, Siswanto1, Etik Marliyati
6, Agus Sukarto S.W.
7, Nurul Taufiqu
Rochman3
7-14
PERHITUNGAN SUDUT DEVIASI SPEKTRUM SINAR MATAHARI
DALAM AIR DAN CERMIN DATAR Yulinar Adnan dan Supardi
15-18
PENGARUH KETEBALAN LAPISAN ANTIFEROMAGNETIK PADA
SIFAT MAGNETIK LAPISAN TIPIS SPIN VALVE
FEMN/NICOFE/CU/NICOFE Yenni Darvina
1*, Ramli
1, Yulkifli
1 dan Mitra Djamal
2
19-24
SISTEM PENGINFORMASI KEBERADAAN ORANG DI DALAM
RUANG TERTUTUP DENGAN RUNNING TEXT BERBASIS
MIKROKONTROLER DAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRARED) Wildian dan Osna Marnita
25-34
ANALISIS PENGARUH MASSA JENIS TERHADAP KUALITAS
MINYAK GORENG KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN ALAT
UKUR MASSA JENIS DAN AKUISISINYA PADA KOMPUTER Warsito, Gurum Ahmad Pauzi, Miftahul Jannah
35-42
PENERAPAN PENDIDIKAN KARAKTER MELALUI
PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH UNTUK
MENINGKATKAN KOMPETENSI FISIKA SISWA SMK NEGERI 1
PADANG Usmeldi
43-50
PENGARUH LAMA AKTIVASI TERHADAP KOMPOSISI DAN
STRUKTUR KIMIA DAN MUTU ARANG AKTIF SERBUK
GERGAJI JELUTUNG Usman Malik
* dan Riad Syech
*
51-60
iii
STUDI EKSTRAKSI TITANIA DARI SLAG MENGGUNAKAN
SODA ASH PADA VARIASI SUHU ROASTING Titik Indrawati
1,Tito Prastyo Rahman
2 , Dwi Wahyu Nugroho
2, Nofrizal
3,
Radyum Ikono4,5
, Yuswono3, Siswanto
1, Nurul Taufiqu Rochman
3
61-64
OPTIMALISASI POTENSI LOKAL DESA RAWAN BAHAYA
TSUNAMI DALAM RANGKA MITIGASI MENUJU
TERWUJUDNYA DESA SIAGA BENCANA MANDIRI DI PESISIR
PROVINSI BENGKULU(*)
Suwarsono*, Basuki Sigit**, Supiyati * dan Yulian Fauzi*
65-74
ANALISIS PERTUMBUHAN KINETIK LAPISAN BESI BORIDA
PADA BAJA ST37 DALAM PROSES BORONISASI SERBUK Sutrisno
75-80
PENGARUH PENERAPAN PRAKTIKUM VIRTUAL BERBASIS
PROBLEM SOLVING TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS
MAHASISWA Sutarno
81-90
POLA TRANSPORT SEDIMEN AKIBAT ARUS YANG
DIBANGKITKAN GELOMBANG DI PELABUHAN PULAU BAAI
BENGKULU Supiyati
1), Suwarsono
2), dan Ichsan Setiawan
3)
91-98
SOLUSI PERSAMAAN MAXWELL DALAM RUANG WAKTU
SPATIALLY FLAT ROBERTSON-WALKER Supardi
99-104
PEMETAAN INTENSITAS DAN PERCEPATAN GETARAN
TANAHMAKSIMUM BERDASARKAN DATA GEMPA
BUMITAHUN 1973-2011 DI PROVINSI BENGKULU Suhendra, Arif Ismul Hadi dan Desrilina Yanti
105-110
ANALISA POLUSI LOGAM BERAT SEPANJANG DAERAH
ALIRAN SUNGAI (DAS) TABALONG KALIMANTAN SELATAN Sudarningsih, S. Pd., M.Si, Enny Lestiana, dan Totok Wianto, S.Si., M.Si
111-118
MODIFIKASI POLIPROPILENA SEBAGAI POLIMER KOMPOSIT
BIODEGRADABEL DENGAN BAHAN PENGISI PATI PISANG DAN
SORBITOL SEBAGAI PLASTISIZER Sri Mulyadi, Ely Sulistya Ningsih,Alwis Abbas
119-122
PENGOLAHAN BIJIH MANGAN MENJADI MANGAN SULFAT
MELALUI PELINDIAN REDUKTIF MENGGUNAKAN ASAM
OKSALAT DALAM SUASANA ASAM Slamet Sumardi1,, Mohammad Zaki Mubarok2, Nuryadi Saleh3
123-130
iv
UPAYA PENINGKATAN HASIL BELAJAR FISIKA SISWA PADA
KONSEP CAHAYA KELAS VII6 MELALUI PENERAPAN MODEL
PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) BERBASIS
LABORATORIUM DI SMPN 14 KOTA BENGKULU Rosane Medriati
131-140
SISTEM MONITORING GAS SO2 PADA PROSES
PENGOLAHANBIJIH GALENA Rina Ristiana
141-146
POTENSI KERANG RANGA SEBAGAI SUMBER KALSIUM
DALAM SINTESIS BIOMATERIAL SUBSTITUSI TULANG Kiagus Dahlan
147-152
PENGARUH SINTERING DAN PENAMBAHAN SENYAWA
KARBONAT PADA SINTESIS SENYAWA KALSIUM FOSFAT Kiagus Dahlan, Setia Utami Dewi
153-158
MOTIVASI BELAJAR FISIKA SISWA MELALUI PENERAPAN
PENDEKATAN ARIAS PADA SISWA KELAS VIII SMP NEGERI 4
TAMBANG M. Nor, Revi Astria Noprina, Zuhdi
159-166
PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG CAHAYA LASER
DIODA MENGUNAKAN KISI DIFRAKSI REFLEKSI DAN
TRANSMISI Minarni*, Saktioto, Gita Lestari
167-172
KOREKSI BENTUK BERKAS CAHAYA LASER DIODA
MENGUNAKAN SEPASANG PRISMA ANAMORPIK Minarni*, Iwantono, Age Pranata
173-178
KARAKTERISTIK FISIK PELLET DAN SPONGE IRON PADA
BAHANBAKU LIMBAH KARAT DENGAN PASIR BESI SEBAGAI
PEMBANDING Muhammad Amin*, Suharto*, Reni**, Dini**
179-184
PROSES PRODUKSI EXPANDED PERLIT LAMPUNG SEBAGAI
MATERIAL INDUSTRI BATA RINGAN Muhammad Amin
185-190
PENgARUH KETEBALAN LAPISAN ANTIFEROMAGNETIK PADA
SIFAT MAGNETIK LAPISAN TIPIS SPIN VALVE
FEMN/NICOFE/CU/NICOFE Yenni Darvina
1*, Ramli
1, Yulkifli
1 dan Mitra Djamal
2
191-196
EVALUASI MUTU PRODUK DARI PRODUK-PRODUK BAJA
TULANGAN DOMESTIK BERDASARKAN KONSISTENSI
KEKUATANNYA Adhy Prayitno*) , M. Dalil dan Yanuar
197-202
v
KAJIAN AWAL KARAKTERISTIK MINERAL MAGNETIK BIJIH
BESI MANGGAMAT, ACEH SELATAN Adi Rahwanto
# dan Zulkarnain Jalil
203-206
PEMODELAN STRUKTUR DAN RESERVOAR LAPANGAN PANAS
BUMI BONJOL DARI ANOMALI GAYA BERAT Ahmad Zaenudin
1, Rifai Ahmad
1 dan Muh Sarkowi
1 207-214
ANALISIS STRUKTUR BATUAN DENGAN METODA INVERSI
SMOOTHNESS-CONSTRAINED LEAST-SQUARES DATA
GEOLISTRIK KONFIGURASI SCHLUMBERGER DI UNIVERSITAS
NEGERI PADANG KAMPUS AIR TAWAR Akmam, Nofi Yendri Sudiar
215-220
PENGARUH VARIASI MAGNESIUM OXIDE (MGO) TERHADAP
KARAKTERISTIK SEMEN GIGI MODIFIKASI NANO ZINC OXIDE
EUGENOL (ZOE) Alwiyah
1, Dwi Wahyu Nugroho
2, Tito Prastyo Rahman
2, Nofrizal
3, Radyum
Ikono4,5
, Siswanto1, Etik Marliyati
6, Agus Sukarto S.W.
7Nurul Taufiqu Rochman
3
221-226
PENERAPAN PEMBELAJARAN FISIKA SMA BERBASIS
KEGIATAN LABORATORIUM *) Amali Putra
227-234
LAJU DEPOSISI DAN CELAH PITA ENERGI OPTIK LAPISAN
TIPIS A-SI:H YANG DITUMBUHKAN DENGAN TEKNIK HWC-
VHF-PECVD Andhy Setiawan
1), Hastiti Murti
1), Hasniah Aliah
2), Toto Winata
3)
235-242
METODE JARINGAN SARAF TIRUAN PROPAGASI BALIK
UNTUK ESTIMASI CURAH HUJAN BULANAN DI KETAPANG
KALIMANTAN BARAT Andi Ihwan
243-248
PEMBELAJARAN FISIKA DENGAN MENERAPKAN MODEL
INKUIRI TERBIMBING DALAM MENUMBUHKAN KEMAMPUAN
BERFIKIR LOGIS SISWA DI SMA NEGERI 8 BENGKULU Andik Purwanto dan Resty Sasmita
249-254
PERBANDINGAN DIFUSIVITAS KLORIDA MORTAR BATU
APUNG, PASIR SUNGAI DAN PASIR PANTAI Ardian Putra, Ari Edo Putra
255-262
IDENTIFIKASI POLUTAN DALAM AIR PERMUKAAN DI
SEKITAR TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) AIR DINGIN
PADANG Arif Budiman, Jernih Wati Zendrato
263-268
PEMETAAN GEMPA BUMI BERDASARKAN TINGKAT
KEAKTIFAN GEMPA DI PROVINSI BENGKULU PERIODE 1971-269-272
vi
2011 Arif Ismul Hadi, Suhendra, dan Osindo Oktavia Manik
PENGARUH TEMPERATUR OPERASIONAL TERHADAP
KEKUATAN KOMPONEN GRATE PLATE PADA INDUSTRI
SEMEN Arif Tjahjono
273-280
NILAI KARAKTER MAHASISWA DALAM PEMBELAJARAN
AKTIF DENGAN TUGAS BERBASIS MEDIA VIDEO PHY 2048
DAN PHY 2049 MATA KULIAH BAHASA INGGRIS UNTUK
FISIKA Asrizal
281-292
PENGEMBANAGAN INSTRUMEN PENILAIAN KOMPETENSI
SOSIAL GURU FISIKA SMA/MA Azhar
293-306
PENGARUH LAJU ALIR CO2 HASIL PEMBAKARAN TEMPURUNG
KELAPA TERHADAP PEMBENTUKAN DAN KARAKTERISTIK
NA2CO3 Rifqi Almusawi Rafsanjani
1, Simon Sembiring
1, Wasinton Simanjuntak
2
307-312
EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI SERBUK NANO PIGMEN
DARI DAUN TANAMAN JATI (TECTONA GRANDIS LINN. F) Riahna br Kembaren
1, Sesotya Putriliniar
1,2, Nurwenda Novan Maulana
1,3,
Radyum Ikono1,4
, Nurul Taufiqu Rochman1,5
313-318
MENENTUKAN NILAI REFLEKTAN DAN SALINITAS DI
PERAIRAN SELAT MALAKA MENGGUNAKAN DATA LIPUTAN
CITRA SATELIT FY-1D Riad Syech, Usman Malik
319-322
ANALISIS PERCEPATAN GETARAN TANAH MAKSIMUM DAN
TINGKAT KERENTANAN SEISMIK DAERAH RATU AGUNG
KOTA BENGKULU Refrizon, Arif Ismul Hadi, Kurnia Lestari dan Tria Oktari
323-328
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN KOOPERATIF TIPE STAD
DENGAN INTEGRASI KARAKTER TERHADAP PEMBENTUKAN
KARAKTER DAN HASIL BELAJAR SISWA PADA MATERI
POKOK LISTRIK DINAMIS DI SMA NEGERI 1 STABAT Ratna Tanjung dan Habiba Ramadhani
329-344
UJI SENSITIVITAS SUDUT HAMBURAN KEKERUHAN AIR
BERSIH DARI RANCANG BANGUN ALAT UKUR
NEPHELOMETER Rahmat Rasyid M.Si., Drs. Wildian M.Si., Yefri Hendrizon S.Si.
345-348
KARAKTERISASI ISOLATOR KERAMIK JENIS POS SALURAN 349-354
vii
DENGAN XRD DAN SEM-EDX Perdinan Sinuhaji
DEVELOPMENT OF Physics MATERIAL BASED ON VIRTUAL
EXPERIMENT TO IMPROVE STUDENT COMPETENCE Pakhrur Razi
355-362
PENGEMBANGAN LEMBAR KERJA MAHASISWA BERBASIS
KETERAMPILAN BERPIKIR MENERAPKAN MODEL
PEMBELAJARAN BERDASARKAN MASALAH PADA
PERKULIAHAN MEDAN ELEKTROMAGNET Nyoman Rohadi
363-368
DETEKSI TEPI CITRA KANKER PAYUDARA DENGAN
MENGGUNAKAN LAPLACIAN OF GAUSSIAN (LOG) Nurhasanah1
), Andi Ihwan1)
369-374
ANALISIS CURAH HUJAN KOTA PADANG PADA SAAT
PERISTIWA MADDEN JULIAN OSCILLATION (MJO) PERIODE
1980-2010 Nofi Yendri Sudiar, M.Si* ,Dr. Plato M Siregar, M.Si**
375-380
PENGGUNAAN MODEL INQUIRY BERBASIS ICT UNTUK
MENINGKATKAN HASIL BELAJAR PADA MATA KULIAH
SEJARAH FISIKA MAHASISWA PRODI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FKIP UNIVERISTAS BENGKULU Dr. Hj. NIRWANA, M.Pd
381-386
KARAKTERISASI STRUKTUR DANGKAL PADA LAPANGAN
PANAS BUMI SEULAWAH AGAM MENGGUNAKAN METODE
VERY LOW FREQUENCY (VLF) Nazli Ismail dan Syahrul Ramadhan
387-392
PENGARUH PERLAKUAN MEKANIK PADA EMISI ANALIT DARI
BATUBARA MENGGUNAKAN TEKNIK LASER-INDUCED PLASMA
SPECTROSCOPY Nasrullah Idris
1, Muliadi Ramli
2 dan Mahidin
3
393-400
OPTIMASI EKSTRAKSI ZIRKONIA BERBAHAN BAKU PASIR
ZIRKON SILIKAT MELALUI REDUKSI BASA Mutimmah
1, Yuswono
3,Sulthoni Akbar
5, Dwi Wahyu Nugroho
2, Tito Prastyo
Rahman2, Nofrizal
3, Radyum Ikono
4,5, Siswanto
1, Nurul Taufiqu Rochman
3
401-404
PEMETAAN ZONASI AIR BAWAH TANAH DI KECAMATAN
PINGGIR KABUPATEN BENGKALIS PROVINSI RIAU Dr. Muhammad Edisar, MT
1 405-408
TRANSPOR VOLUME MASSA AIR DI SELAT SUNDA AKIBAT
INTERAKSI ENSO, MONSUN DAN DIPOLE MODE Muhammad Ishak Jumarang
1), Nining Sari Ningsih
2) 409-416
viii
PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG CAHAYA LASER
DIODA MENGUNAKAN KISI DIFRAKSI REFLEKSI DAN
TRANSMISI Minarni*, Saktioto, Gita Lestari
417-422
PENGRUH MODEL PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH
TERHADAP HASIL BELAJAR SISWA PADA MATERI POKOK
OPTIK GEOMETRI KELAS X SMA ST.YOSEPH MEDAN Derlina, Melda Irmawati Sihotang
423-430
ANALISIS KEMAMPUAN AWAL MAHASISWA TAHUN
PERTAMA JURUSAN FISIKA FMIPA UNP Masril, Pakhrur Razi, Akmam, Irvan
431-438
PENGENALAN KOMPONEN WARNA MENGGUNAKAN SENSOR
WARNA DT-SENSE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA
8535 Marhaposan Situmorang
439-444
ALAT PENGERING SINGKONG TENAGA SURYA TIPE
KOLEKTOR BERPENUTUP MIRING Maksi Ginting, Minarni,Walfred Tambunan, Egi Yuliora
445-450
SINTESIS DAN KARAKTERISASI PIGMEN HEMATIT (Α-FE2O3)
DARI BIJIH BESI ALAM MELALUI METODE PRESIPITASI Kukuh Dwi Septityana
1, Priyono
1, Yuswono
3,Tito Prastyo Rahman
2, Dwi Wahyu
Nugroho2, Radyum Ikono
4,5, Nofrizal
3, Nurwenda Novan Maulana
4,5, Nurul
Taufiqu Rochman3
451-456
ELASTISITAS BATUAN DAERAH SUMATERA BARAT DENGAN
METODA WADATI BERDASARKAN DATA GEMPABUMI BMKG
PADANG PANJANG (1995 S/D 2010) Letmi Dwiridal
457-464
EKSTRAKSI TITANIUM DIOKSIDA (TIO2) DARI PASIR BESI
DENGAN METODE HIDROMETALURGI Luthfiana Dysi Setiawati
1, Tito Prastyo Rahman
2, Dwi Wahyu Nugroho
2 ,
Nofrizal3, Radyum Ikono
4,5, Suryandaru
6, Yuswono
3, Siswanto
1, Nurul Taufiqu
Rochman3
465-468
PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG CAHAYA LASER
DIODA MENGUNAKAN KISI DIFRAKSI REFLEKSI DAN
TRANSMISI Minarni*, Saktioto, Gita Lestari
469-474
PEMETAAN ZONASI AIR BAWAH TANAH DI KECAMATAN
PINGGIR Kabupaten Bengkalis PROVINSI RIAU Muhammad Edisar
475-478
ix
PENGARUH JUMLAH LAPISAN BULIR POLIMER
POLIPROPILENA BERFOTOKATALIS SEMIKONDUKTOR TIO2
TERHADAP FOTODEGRADASI METILEN BIRU Hasniah Aliah
1,*), Andhy Setiawan
2), Mikrajuddin Abdullah
3
479-484
ANALISIS NUMERIK STUKTUR OPTIK 2-DIMENSI DEVAIS
FOTONIK MENGGUNAKAN METODE TENSOR GREEN Hidayati
*) dan Dytchia Septi Kesuma
**)
485-492
PENGARUH MEDIA ANIMASI FISIKA DALAM MODEL
PEMBELAJARAN LANGSUNG (DIRECT INSTRUCTION)
TERHADAP MINAT BELAJAR DAN PEMAHAMAN KONSEP
FISIKA SISWA DI SMA NEGERI KOTA BENGKULU Indra Sakt
493-498
PENUMBUHAN NANOPARTIKEL Paladium DALAM SISTEM
SURFAKTAN TRINER PADA SUBSTRAT PADAT Iwantono
1*, E. Taer
1, A. A. Umar
2 dan I. Rumiati
1 499-504
PENYELIDIKAN HEAD HYDROLIK SISTIM AKUIFER BEBAS
UNTUK KONDISI ALIRAN STEADY SATE
Juandi M.1, Adrianto Ahmad
2, MuhammadEdisar
1,Syamsudhuha
3
505-510
SISTEM PEMANTAUAN KETINGGIAN PERMUKAAN AIR
BERBASIS MIKROKONTROLER BASIC STAMP-2
MENGGUNAKAN MEMORY STICK SEBAGAI PENYIMPAN DATA Khairul Saleh
1, Fauziyah
2, Hadi
3, Freddy
4
511-516
MENENTUKAN KONSTANTA DIELEKTRIK LAPISAN TIPIS
(BA0.6SR0.4TIO3) DENGAN MENGGUNAKAN IMPEDANSI
KOMPLEKS Krisman, Rahmi Dewi
8
517-520
MONITORING MAGNETIK TERHADAP POLUSI DI KOTA
PADANG Mahrizal, Fatni Mufit
521-526
UJI PERFORMA TUNGKU BUSUR LISTRIK SATU FASE SKALA
LABORATORIUM DALAM PROSES PEMBUATAN
FERROMANGAN Yayat Iman Supriyatna, Achmad Shofie
527-530
Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Semirata 2013 FMIPA Unila |393
Pengaruh Perlakuan Mekanik Pada Emisi Analit Dari
Batubara Menggunakan Teknik Laser-Induced Plasma
Spectroscopy
Nasrullah Idris1, Muliadi Ramli
2 dan Mahidin
3
1Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Syiah Kuala
Jl. Syech Abd. Rauf No. 3 Darussalam, Banda Aceh 23111 Aceh, Indonesia 2Jurusan Kimia, Fakultas Mahematika dan Pengetahuan Alam, Universitas Syiah Kuala,
Jl. Syech Abd. Rauf No. 8 Darussalam, Banda Aceh 23111, Aceh, Indonesia 3Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala,
Jl. Syech Abd. Rauf No. 7 Darussalam, Banda Aceh 23111, Aceh, Indonesia
Email: [email protected]
Abstrak. Pada penelitian terdahulu telah didapatkan bahwa emisi dari trace element dapat
dideteksi dalam batubara menggunakan teknik laser-induced plasma spectroscopy. Dalam
penelitian tersebut analisa dilakukan langsung pada sampel batubara (fresh sample) tanpa
sembarang perlakuan (without any sample preparation). Pada penelitian sekarang, batubara
akan diberikan perlakuan awal yaitu sampel padat digerus menjadi bubuk kemudian ditekan
untuk membuat pelet. Studi ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh perlakuan mekanik
tersebut terhadap kinerja analitik teknik ini dalam analisa batubara. Pada dasarnya, perangkat
teknik ini terdiri dari sebuah laser berdaya tinggi yaitu laser neodium yttrium aluminum
garnet (Nd-YAG) untuk pembangkitan plasma dari sampel tersebut dan sebuah spektrograf
dan intensified charge coupled device, ICCD untuk deteksi emisi plasma. Garis emisi
spektral memberikan informasi mengenai jenis konstituen (unsur kimia) sementara dan
intensitasnya garis emisi spektral tersebut memberikan informasi jumlahnya (konsentrasi)
dalam batubara tersebut. Dalam penelitian ini, studi dilakukan untuk analit konstituen
anorganik dalam batubara, seperti Fe, Si dan lain-lain. Didapatkan bahwa intensitas emisi
analit unsur-unsur anorganik dalam laser plasma yang dibangkitkan dari sampel batubara
meningkat dengan sangat signifikan dibandingkan dengan yang dari sampel tanpa sembarang
perlakuan. Hal ini menyiratkan bahwa perlakuan mekanik sangat berpengaruh pada emisi
analit untuk sampel sulit seperti batubara.
Kata kunci: teknik spektroskopi plasma laser, teknik analitik, batubara, pelet, trace element
PENDAHULUAN
Batubara mengandung hampir semua
elemen dalam tabel periodik kimia baik
sebagai elemen utama (major), minor
maupun trace element. Elemen utama
terdiri dari elemen (unsur) organik seperti
C, H, O, N dan S. Sementara minor elemen
adalah unsur kimia anorganik seperti Fe, Si,
Ca dan lain-lain. Sementara trace elemen
adalah elemen-elemen yang kandungannya
kurang dari 100 ppm (part per million)
dalam batu bara termasuk logam berat [1].
Seperti telah diketahui bahwa kandungan
ketiga jenis elemen ini (major, minor dan
trace element) sangat mempengaruhi
kualitas batu bara. Kandungan elemen-
elemen utama tersebut akan sangat
menentukan jumlah kalori dari suatu
batubara dan juga emisi sulfurnya. Pada sisi
lain, emisi elemen anorganik minor dan
trace elemen termasuk logam berat dari
penambangan, penyimpanan, benefikasi
dan pembakaran batubara merupakan salah
satu sumber antropogenik polusi
Nasrullah Idris: Pengaruh Perlakuan Mekanik Pada Emisi Analit Dari Batubara Menggunakan Teknik Laser-Induced Plasma Spectroscopy
394| Semirata 2013 FMIPA Unila
lingkungan, yang memunculkan resiko
bahaya bagi manusia dan makhluk hidup
lainnya. Mengingat penggunaan utama batu
bara sekarang adalah untuk pembangkit
listrik di berbagai belahan dunia, maka
diperkirakan ada jutaan ton emisi polutan
ke atmosfir akibta penggunaan batu bara
tersebut. Bahkan pelepasan polutan ke
atmosfir akibat pemanfaatan batubara akan
semakin meningkatkan di masa- masa yang
akan datang seiring peningkatan
pemanfaatan batu bara sebagai bahan baku
utama pembangkit listrik yang
menggantikan sumber-sumber energi
hidrokarbon karena minyak bumi
diperkirakan akan habis dalam jangka
waktu 60 tahunan ke depan [2]. Dengan
demikian, pemanfaatan batubara untuk
pembangkit energi listrik dan lain-lain yang
meningkat tersebut juga akan meningkatkan
pencemaran antropogenik lingkungan oleh
unsur-unsur kimia (minor and trace
element) termasuk unsur-unsur logam berat
(heavy metal) akan meningkat. Oleh karena
itu analisa elemen major, minor dan trace
sangat penting dilakukan baik pada saat
penambangan dan pemanfaatannya. Namun
karena, seperti diuraikan di atas, batubara
adalah sampel yang sangat kompleks,
mengandung hampir semua elemen dalam
tabel periodik dan juga matriks lemah
dibandingkan zat padat yang lain, maka
analisa sulit. Dengan demikian dibutuhkan
suatu alat analitik yang efektif dan efisien
untuk dapat melakukan analisa batubara.
Salah satu teknik analitik yang sedang
berkembang dengan pesat (emerging
analtyical tool) adalah teknik spektroskopi
plasma laser.
Teknik spektroskopi plasma laser (laser-
induced plasma spectroscopy) sekarang
sangat populer dan sedang berkembang
dengan pesat, sehingga disebut sebagai
bintang super masa depan teknik analitik
(future super star of analyical tool) karena
berbagai keunggulannya dibandingkan
dengan teknik analitk konvensional lainnya
seperti inductively coupled plasma atomic
emission spectroscopy (ICP AES), dan
inductively coupled plasma mass
spectroscopy (ICP MS). Keunggulan yang
sangat utama teknik ini adalah
kemampuannya untuk menganalisa sampel
dalam berbagai keadaan baik padat, gas dan
cair. Keunggulan utama lainnya adalah
kemampuan deteksi serempak banyak
elemen. Keunggulan selanjutnya adalah
susunan perangkat eksperimen dan
pengambilan datanya sederhana. Analisa
dilakukan dengan cepat dan seketika (real
time), memungkinkan analisa di tempat
atau lapangan (in situ), dan lain-lain.
Keunggulan-keunggulan ini sangat penting
dan dibutuhkan untuk analisa sampel-
sampel sulit atau kompleks seperti sampel
geologis (geoanalysis), yakni batu,
batubara, dan mineral-mineral lainnya [4-
7]. Kemampuan teknik ini untuk
menganalisa sampel-sampel sulit tersebut
belum banyak diteliti sehingga keefektifan
teknik ini untuk kasus sampel sulit belum
dapat dinyatakan secara pasti. Penelitian
terus dilakukan untuk mendapatkan sebuah
teknik analitik yang paling baik untuk
analisa kandungan unsur-unsur anorganik
baik minor maupun trace element termasuk
logam berat dalam batubara [1, 8-10].
Beberapa studi penerapan teknik ini untuk
analisa elemen minor dalam batubara telah
dilakukan [11-13] dan juga trace element
[14-15]. Studi-studi tersebut dilakukan pada
sampel batubara langsung (fresh sample)
tanpa sembarang perlakuan awal (no
sample pretreatment). Penelitian sekarang
dilakukan untuk mengivestigasi pengaruh
perlakuan mekanik minimal pada kinerja
analitik teknik spektroskopi plasma laser
untuk analisa batubara. Untuk tahap
pertama, analisa dilakukan untuk elemen
anorganik minor dalam batubara.
METODE PENELITIAN
Perangkat eksperimen teknik laser-
induced plasma spectroscopy (LIPS) pada
dasarnya terdiri dari sumber eksitasi,
Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Semirata 2013 FMIPA Unila |395
perangkat optik pemfokus berkas laser,
serat optik atau sistem lensa, spektrograf
dan sistem pendeteksi (detektor optik) dan
perangkat perekam dan pengolah spektrum.
Susunan peralatan teknik LIPS yang
digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan
pada dasarnya sama seperti susunan teknik
LIPS yang digunakan studi-studi terdahulu
[14-16]. Dalam teknik ini sumber laser
adalah yang digunakan adalah sebuah laser
Nd-YAG (Quanta Ray; LAB SERIES;
1,064 nm; 500 mJ) dengan durasi pulsa 8 ns
dan laju repitisi 10 Hz. Energi berkas laser
dapat divariasikan dalam jangkauan 1-500
mJ dengan melakukan pengaturan secara
halus tegangan lampu lucutan. Dalam
penelitian ini energi laser ditetapkan
sebesar 68 mJ. Pengukuran energi berkas
laser dilakukan dengan joulemeter (Duo
watt-joule).
Berkas laser tersebut difokuskan
menggunakan sebuah lensa (f=+25cm) pada
permukaan sampel batubara yang
dilekatkan pada pemegang sampel yang
ditempatkan dalam bilik sampel untuk
memproduksi plasma sampel. Tempat
tersebut dilekatkan pada sumbu yang dapat
digerakkan.
Emisi plasma tersebut dikumpulkan
dengan seutas serat optik (optical fibre
bundle) dan dikirimkan bagian masukkan
spektrograf (sistem optical multichannel
analyzer, OMA) (McPherson model 2061
dengan panjang fokus 1,000 mm, f/8.6
Czerny-Turner). Sistem OMA ini
dilengkapi dengan intensified charge
couple device, ICCD 1024x256 piksel
(Andor I*Star), 26-mm kuadrat (960 x 256
piksel aktif), yang dikopling dengan
penguat resolusi tinggi 25-mm Grade 1 Gen
2 serta dengan generator penunda waktu
digital yang mampu untuk gatung yang
sangat cepat< 7 ns. Sistem OMA tersebut
diperasikan pada kisi 1800 garis/mm
dengan jangkauan panjang gelombang
spektral yang berguna untuk tiap-tiap celah
panjang gelombang pengukuran (window)
adalah 12 nm. Waktu tunda dan lebar
gerbang ICCD dalam percobaan ini masing-
masing diset pada 3 s dan 50 s.
Sampel batubara diambil dari Kabupaten
Aceh Barat dan Kabupaten Aceh Jaya,
Aceh. Berbeda dengan penelitian terdahulu,
dimana pengukuran dilakukan langsung
pada batubara yang diambil dari tempat
penambangan tanpa sembarang perlakuan
fisika maupun kimia, pada penelitian ini
sampel batubara tersebut digerus dan
kemudian dibuat dalam bentuk pelet
menggunakan mesin tekan. Tekanan mesin
tersebut berkisar dari 1 ton sampai 10 ton. Pengujian dan ukuran dengan teknik LIPS telah
dilakukan di Laboratorium CV. Maju Makmur
Mandiri Research Centre, Jakarta. Data spektral
yang direkam tersebut diolah dan dianalisa di
Laboratorium Gelombang, Optika dan Aplikasi
Laser (GOAL) Jurusan Fisika Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Syiah
Kuala, Darussalam, Banda Aceh.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam penelitian sebelumnya pada
sampel batubara langsung (fresh sample)
tanpa sebarang perlakuan (without
pretreatment) telah didapatkan bahwa garis-
garis emisi spektral baik atomik maupun
ionik dari elemen-elemen anorganik dapat
dideteksi dengan sangat jelas dan tidak
meragukan pada beberapa jangkauan
panjang gelombang pengukuran (spectral
window) bersamaan dengan garis-garis
emisi spektral dari trace element.
Nasrullah Idris: Pengaruh Perlakuan Mekanik Pada Emisi Analit Dari Batubara Menggunakan Teknik Laser-Induced Plasma Spectroscopy
396| Semirata 2013 FMIPA Unila
(a)
(b)
GAMBAR 1 Spektrum garis-garis emisi spektral yang diambil dari plasma yang dibangkitkan pada
sampel batubara yang diambil dari Aceh Barat, Aceh dengan jangkauan panjang gelombang pengukuran
berpusat pada panjang gelombang 200 nm, yang dideteksi dari sampel batubara langsung (fresh sample)
tanpa sebarang perlakuan (without pretreatment); (a) spektra lengkapnya; (b) spektra yang yang diperbesar.
Pada penelitian ini pengukuran garis-
garis emisi spektral juga dilakukan pada
jangkauan-jangkauan panjang gelombang
pengukuran (spectral window) yang sama
seperti ketika pengukuran dilakukan untuk
sampel batubara langsung (fresh sample)
tanpa sebarang perlakuan (without
pretreatment). Hal ini dilakukan untuk
mendapatkan perbandingan langsung
features garis-garis emisi spektral yang
berasal dari elemen-elemen anorganik
kedua sampel yang berbeda tersebut
(dengan dan tanpa perlakuan awal).
Gambar 1 memperlihatkan spektrum
garis-garis emisi spektral yang dideteksi
dari sampel batubara langsung (fresh
sample) tanpa sebarang perlakuan (without
pretreatment) pada jangkauan panjang
gelombang pengukuran yang berpusat pada
400 nm. Seperti ditunjukkan dalam Gambar
1(a) garis-garis emisi spektral dari elemen
anorganik dapat dideteksi dengan jelas,
seperti garis-garis emisi spektral aluminium
(Al I 394.40 nm dan Al I 396.18 nm),
calcium (Ca II 396.84 nm) dan besi (Fe I
400.52 nm dan Fe I 404.58 nm). Ini berarti
batubara tersebut mengandung elemen-
elemen minor anorganik tersebut pada
konsentrasi tertentu. Gambar 1(b)
memperlihatkan secara lebih terperinci
garis-garis emisi spektral tersebut dan juga
intensitasnya pada jangkauan panjang
gelombang pengukuran tersebut
(pembesaran dari Gambar 1(a)).
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
393 395 397 399 401 403 405
Panjang Gelombang (nm)
Inte
ns
ita
s (
a. u
.)
Al I 394.40 nm
Al I 396.18 nm
Ca II 396.84 nm
Fe I 404.58 nm
Fe I 400.52 nm
0
10000
20000
30000
40000
50000
393 395 397 399 401 403 405
Panjang Gelombang (nm)
Inte
ns
ita
s (
a. u
.)
Al I 394.40 nm
Al I 396.18 nm
Ca II 396.84 nm
Fe I 404.58 nm
Fe I 400.52 nm
Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Semirata 2013 FMIPA Unila |397
(a)
(b)
GAMBAR 42 Spektrum garis-garis emisi spektral yang diambil dari plasma yang dibangkitkan pada sampel
batubara yang diambil dari Aceh Barat, Aceh dengan jangkauan panjang gelombang pengukuran berpusat
pada 200 nm, yang dideteksi dari sampel batubara dalam bentuk pelet (perlakuan mekanik); (a) spektra
lengkapnya; (b) spektra yang yang diperbesar.
Gambar 2 menunjukkan spektrum garis-
garis emisi spektral yang dideteksi dari
sampel batubara dalam bentuk pelet
(perlakuan mekanik) pada jangkauan
panjang gelombang pengukuran yang
berpusat pada panjang gelombang 400 nm.
Dalam Gambar 2(a) dapat dilihat dengan
jelas garis-garis emisi spektral dari elemen
anorganik, yaitu garis-garis emisi spektral
aluminium (Al I 394.40 nm dan Al I
396.18 nm), calcium (Ca II 396.84 nm) dan
besi (Fe I 400.52 nm dan Fe I 404.58 nm).
Garis-garis emisi spektral yang terdeteksi
ini sama seperti garis-garis emisi yang
terdeteksi dari sampel langsung (fresh
sample). Sementara Gambar 2(b)
merupakan pembesaran bagian bawah dari
spektra dalam Gambar 2(a). Perbandingan
secara langsung Gambar 1(a) (sampel
batubara langsung) dan Gambar 2(a)
(sampel batubara dalam bentuk pelet)
memperlihatkan bahwa secara keseluruhan
intensitas emisi dalam kasus batubara
dalam bentuk pelet meningkat sangat
signifikan dibandingkan dengan intensitas
emisi dalam kasus batubara langsung.
Selanjutnya dapat diamati bahwa secara
kualitatif rasio antara intensitas emisi
atomik (Al dan Fe) dan ionik (Ca)
meningkat. Selanjutnya kalau perbandingan
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
393 395 397 399 401 403 405
Panjang Gelombang (nm)
Inte
ns
ita
s (
a. u
.)
Al I 394.40 nm
Al I 396.18 nm
Ca II 396.84 nmFe I 404.58 nm
Fe I 400.52 nm
0
10000
20000
30000
40000
50000
393 395 397 399 401 403 405
Panjang Gelombang (nm)
Inte
ns
ita
s (
a. u
.)
Al I 394.40 nm
Al I 396.18 nm
Ca I 396.84 nm Fe I 404.58 nm
Fe I 400.52 nm
Nasrullah Idris: Pengaruh Perlakuan Mekanik Pada Emisi Analit Dari Batubara Menggunakan Teknik Laser-Induced Plasma Spectroscopy
398| Semirata 2013 FMIPA Unila
dilakukan antara Gambar 1(b) dengan
Gambar 2(b), terlihat dengan jelas bahwa
intensitas garis-garis emisi meningkat
dengan sangat signifikan, bahkan garis-
garis emisi yang sebelumnya tidak nyata
ketika sampel batubara langsung, muncul
dengan nyata dan jelas pada kasus batubara
dalam bentuk pelet. Ini berarti tidak hanya
intensitas emisi yang meningkat, namun
jumlah garis emisi juga meningkat dalam
kasus batubara dalam bentuk pelet
dibandingkan dengan kasus sampel
batubara langsung.
Perbandingan kedua kasus tersebut
menunjukkan bahwa perlakuan mekanik
sangat berpengaruh pada features garis
emisi analitik (analit). Fenomena ini
mungkin dapat dipahami menggunakan
model gelombang kejut dalam
pembangkitan plasma [17-19]. Dalam
model gelombang kejut, kekerasan sampel
sangat mempengaruhi proses pembangkitan
plasma, dimana sampel yang keras akan
menghasilkan plasma yang kuat dan besar
sementara sampel yang lunak menghasilkan
plasma yang kecil atau bahkan tidak daapt
membangkitkan plasma. Karenanya
intensitas emisi lemah dan jumlah garis
emisi juga lebih sedikit.
KESIMPULAN
Perbandingan spektrum emisi plasma
yang diambil dari sampel batubara langsung
(fresh sample) tanpa sebarang perlakuan
dengan sampel batubara dalam bentuk pelet
menunjukkan bahwa intensitas emisi sangat
berbeda, dimana emisi untuk kasus sampel
batubara dalam bentuk pelet jauh lebih
tinggi. Selain intensitas emisi,
perbandingan secara lebih terperinci
memperlihatkan bahwa jumlah garis emisi
untuk kedua kasus tersebut juga berbeda
dimana jumlah garis emisi untuk sampel
batubara dalam bentuk pelet lebih banyak
dibandingkan untuk sampel dalam bentuk
pelet. Hal ini membawa kita pada suatu
pemahaman bahwa perlakuan mekanik
mempengaruhi emisi analit elemen-elemen
anorganik dalam batubara, dimana features
spektrum emisi dalam kasus batubara dalam
bentuk pelet jauh lebih dibandingkan kasus
sampel batubara langsung. Fenomena ini
mungkin dapat diintepretasikan
menggunakan model gelombang kejut
dalam pembangkitan plasama laser.
DAFTAR PUSTAKA
D. J. Swaine, Why trace elements are
important, Fuel Processing Technology
65–66 (2000) 21–33.
F. Vejahati, Z. Xu, and R. Gupta, Trace
elements in coal: Associations with coal
and minerals and their behavior during
coal utilization – A review, Fuel (2009)
in press.
J. D. Winefordner, I. B. Gornushkin, T.
Correll, E. Gibb, B. W. Smith, and N.
Omenetto, Comparing several atomic
spectrometric methods to the super stars:
special issue on laser-induced
breakdown spectrometry, LIBS, a future
super star. J. Anal. Atom. Spectrom., 19
(2004), 106-108.
D. A. Cremers, and L. J. Radziemski,
Handbook of Laser-Induced Breakdown
Spectroscopy, John Wiley and Sons, Ltd,
England, 2006.
A. W. Miziolek, V. Palleschi, and I.
Schechter (Eds), Laser-Induced
Breakdown Spectroscopy (LIBS),
Fundamentals and Applications,
Cambridge University Press, New York,
2006.
F. Y. Yueh, J. P. Singh, and H. Zhang,
Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,
Elemental Analysis in Encyclopedia of
Analytical Chemistry, R.A. Meyers (Ed.)
John Wiley&Sons Ltd, Chichester, 2000
pp. 2066-2087
K. Kagawa and N. Idris, Emission
spectrochemical analysis using laser-
Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Semirata 2013 FMIPA Unila |399
induced plasma spectroscopy, J. Plasma
Fusion Research 83 (2007) 401-412
H. E. Belkin, and S. J. Tewalt,
Geochemistry of selected coal samples
from Sumatra, Kalimantan, Sulawesi,
and Papua, Indonesia, U.S. Geological
Survey Open-File Report 2007-1202, 34
M. Xu, Yan R, and C. Zheng, Status of
trace element emission in a coal
combustion process: a review. Fuel
Process Technol 2004;85(2–3):215–37.
F. E. Huggins, Overview of analytical
methods for inorganic constituents in
coal, International Journal of Coal
Geology 50 (2002) 169– 214.
M. Gaft, E. Dvir, H. Modiano, U. Schone,
Laser Induced Breakdown Spectroscopy
machine for online ash analyses in coal,
Spectrochimica Acta Part B 63 (2008)
1177–1182
H. Zhang, J. P. Singh, F. Y. Yueh, and R.
L. Cook, Laser-Induced Breakdown
Spectra in a Coal-Fired MHD Facility,
Applied Spectroscopy 49 (1995) 1617-
1623
B. Chadwick, D. Body, Development and
commercial evaluation of Laser-Induced
Breakdown spectroscopy chemical
analysis technology in the coal power
generation industry, Applied
Spectroscopy 56 (2001) 70–74
N. Idris, F. Colao, R. Fantoni, and Mahidin,
Laser-Induced Breakdown Spectroscopy
(LIBS) for trace element analysis in coal,
Book of Abstracts of the 5th EMSLIBS,
September 28-October 1, 2009, Rome,
Italy, p. 104
N. Idris, M. Ramli, Mahidin, R. Hedwig,
M. Pardede, M. M. Suliyanti and K. H.
Kurniawan, Direct analysis of trace
elements in coal by means of laser-
induced breakdown spectroscopy
(LIBS), Asian Journal of Physics, Vol.
21, No. 1 (2012) 25-32.
N. Idris, M. Ramli, Mahidin, R. Hedwig,
M. Pardede, M. M. Suliyanti, K. H.
Kurniawan, Heavy Metal Detection in
Aceh Coal by Means of Laser-Induced
Breakdown Spectroscopy (LIBS)
Technique, Proceeding of 6th Annual
International Workshop & Expo on
Sumatra Tsunami Disaster & Recovery
2011 in Conjunction with 4th South
China Sea Tsunami Workshop, 23
November 2011.
K. Kagawa, and S. Yokoi, Application of
N2 laser microprobe spectrochemical
Analysis, Spectrochim. Acta B 37 (1982)
789.
K. Kagawa, S. Yokoi, and S. Nakajima,
Metal plasma induced by the
bombardment of 308 nm excimer and
585 nm dye laser pulses at low pressure,
Opt. Comm. 45 (1983) 261
Y. I. Lee, N. Idris, K. H. Kurniawan, T. J.
Lie, K. Tsuyuki, S. Miura, and K.
Kagawa, Subtarget Effect in Film
Analysis Using TEA CO2 Laser-Induced
Plasma, Curr. Appl. Phys. 7, 5 (2007)
pp.540-546.