Metode Self Potensial

5/28/2018 Metode Self Potensial

1/5

Metode Self Potensial

Geolostrik merupakan salah satu metode dalam geofisika yang mempelajari aliran listrik di

dalam bumi. Metode geolistrik dibagi ke dalam beberapa subbagian antara lain Metode Self

Potensial, Elektromagnetik, IP (Induced Polartization), Resistivity (Tahanan Jenis), Arus

Telluric, dan Magneto Terlluric. Metode geolistrik tersebut telah dikembangkan sejak seabad

yang lalu, dimulai dengan Sclumberger bersaudara di Perancis yang melakukan survey

dengan dasar metoda garis equipotential dan tellurik pada 1912. Kemudian konsep

pengukuran tahanan jenis semu digunakan dan dikemukakan oleh F.Wenner di Amerika. Dan

di Swedia dua orang ahli geofisika, Lundberg dan Saundberg membangun metode

elektromagnetik untuk prospek deposit ore.

Metode Geolistrik dapat membedakan batuan menurut tahanan jenis, permeabilitas, dan

aktivitas elektrokimia. Metode ini terbagi menjadi beberapa subbagian seperti yang

dijelaskan diatas, dimana masing-masing sub metode memiliki kegunaan, kelebihan, serta

kekurangan masing-masing. Pada artikel ini pembahasan metode geolistrik akan ditekankan

pada metode SP (Self Potentional).

Perkembangan Metode Self Potensial

Metode Self Potential (Self Potensial) pertama kali ditemukan pada tahun 1830 oleh Robert

Fox dengan menggunakan elektroda tembaga yang dihubungkan ke sebuah galvanometer

untuk mendeteksi lapisan coppere sulfida di Carnwall (Inggris). Metode self potensial selama

ini dimanfaatkan sebagai secondary tool dalam eksplorasi logam dasar khususnya untuk

mendeteksi adanya bijih sulfida dan pada dekade terakhir metode Self Potensial banyak

digunakan untuk meneliti air tanah, panas bumi, dan untuk membantu pendeteksian patahan

dekat permukaan. Suatu proses mekanik yang menghasilkan potensial elektrolisis, terdiri dari

tiga elektrokimia yang terdiri dari potensial liquid-junction, potensial shale dan potensial

mineralisasi yang merupakan suatu proses yang menjelaskan mekanisme dari Self Potensial

[3].

Asal Potensial

Metode SP merupakan metode pasif, dimana perbedaan dari potensial alamiah bumi terukur

diantara dua elektroda yang tertancap pada permukaan bumi. Potensial yang diukur dapat

bernilai antara kurang dari 1 milivolt (mV) hingga lebih besar dari 1 V, dan nilai yang

bertanda positif atau negatif dari potensial terukur merupakan faktor penting dalam

interpretasi dari anomali SP. Latar Potensial yang disebabkan oleh adanya aliran fluida,

aktivitas bioelektrik dalam vegetasi, berbagai konsentrasi elektrolit dalam air tanah, dan


2/5

reaksi geokimia lain. Biasanya memiliki amplitudo kurang dari 100 mV. Rata-rata, untuk

setiap interval dalam ribuan kaki, nilai potensial cenderung mendekati nol, karena nilai

potensial tersebut cenderung bernilai positif atau negatif. Biasanya terdapat beberapa

karakteristik daerah latar potensial. Salah satunya adalah gradien dengan nilai 30 mV/km,

yang sewaktu-waktu meluas hingga beberapa kilometer dan dapat berupa positif atau negatif.

Hal ini disebabkan karena perubahan bertahap dalam difusi dan potensial elektrolit dalam air

tanah. Gradien regional lain yang memiliki nilai yang sama besarnya dapat dikaitkan dengan

keadaan topographi. Hal ini biasanya menanjak negatif dan dapat dimungkinkan kaena

disebabkan adanya aliran potensial.

Anomali SP dapat disebabkan oleh thermoelektrik dan atau gerakan elektron saat proses

penggabungan yang telah dilaporkan dalam survei untuk sumber geothermal. Mekanisme

thermal tidak dapat diketahui dengan bai, namun dapa dihasilkan dari difusi diferensial

thermal dari ion-ion dalam fluida yang murni dan elektron dengan transfer ion-ion dalam

matrix batu : Rasio dari perbedaan tegangan terhadap perbedaan temperatur yang diketahui

sebagai koefisien penggabungan thermoelektrik. Koefisien penggabungan elektrokinetik

bergantung pada aliran fluida [4].

Potensial Elektronkinetik

Potensial elektrokinetik (electrofiltration atau streaming atau electromechanical potential)

yang bernilai kurang dari 10 mV dibentuk sebagai akibat adanya sebuah elektrolit yang

mengalir melalui medium yang berpori atau kapiler. Besarnya resultan beda potensial antara

ujung gayanya adalah:

(1)

dengan adalah konstanta dielektrik dari elektrolit ( farad/m), resistivitas dari elektrolit (

m), viskositas dinamik dari elektrolit (Ns/m2), P perbedaan tekanan (Nm2), dan

potensial zeta (potensial yang muncul pada lapisan padat dan cair) (volt).

Potensial difusi

Jika konsentrasi elektrolit dalam tanah bervariasi secara lokal, maka perbedaan potensial akan

muncul sebagai akibat perbedaan mobilitas anion dan kation dalam larutan yang

konsentrasinya berbeda. Potensial ini disebut potensial difusi (liquid juntion atau difision

potential) [4]. Besarnya potensial ini adalah:

( ) (2)


3/5

dengan Ia dan Ic adalah mobilitas anion (+ve) dan kation (-ve), R konstanta gas (8,314 JK-1

mol-1), T temperatur absolut (K), n ion valensi, F konstanta faraday (96487 Cmol-1), c1 dan

c2 konsentrasi larutan (mol).

Potensial nernst

Potensial nerst (shale) terjadi ketika muncul perbedaan potensial antara 2 logam identik yang

dicelupkan dalam larutan yang homogen dan konsentrasi larutan masing-masing elektroda

berbeda. Besarnya potensial ini diberikan oleh persamaan potensial difusi dengan syarat

bahwa Ia = Ic [4].

( ) (3)

Kombinasi antara potensial difusi dan potensial nerst disebut potensial elektrokimia atau diri

atau potensial statik [4].Peralatan Medan Self Potential.

Sejak 1920 metode SP mulai digunakan dalam penelitian metal, biasanya sebagai secondary

method. Perlengkapan yang dibutuhkan sederhana, yang meliputi sepasang elektroda yang

dihubungkan dengan kabel menuju sebuah milivoltmeter. Bagaimanapun pembatasan 2

elektroda dengan 1 detektor adalah hal yang penting.

Jika salah satu logam dimasukkan ke dalam tanah sebagai elektroda Sp, maka resultan

elektrokimia dalam tanah akan berinteraksi dan membuat potensial tiruan dari ukuran sama

seperti halnya potensial yang terukur. Namun interaksi potensial tersebut cenderung tidak

teratur dalam tanah yang berbeda dengan waktu yang berbeda pula, sehingga hal tersebut

tidak memungkinkan untuk membuat koreksi yang sudah diperbaiki. Oleh karena itu

elektroda non polar sangat dibutuhkan. Elektroda tersebut terdiri dari sebuah logam yang

dibenamkan dalam larutan garam jenuh dari logam itu sendiri, seperti Cu dalam CuSO 4, Ag

dalam AgCl, dan lain sebagainya, larutan tersebut diletakkan pada sebuah porous pot yang

memungkinkan larutan untuk bergerak perlahan dan membuat interaksi dengan tanah.

Elektrode yang baik dari model ini ditunjukkan oleh Gambar. 1.


4/5

Gambar 1. Porous Pot untuk metode Self Potential [4].

Dasar Penafsiran Anomali SP

Dalam perumusan anomali self potensial yang disebabkan oleh mineral di bawah permukaan

bumi, model penyebab anomali dapat didekati dengan model bola (gambar 2).

Gambar 2. Parameter-parameter mineral untuk bola dua dimensi dan anomali self potensial

yang dimilikinya [2].

Bola mineral yang tertanam dalam tanah dianggap sebagai suatu mineral yang merupakan

sumber anomali potensial diri yang terletak pada kedalaman h serta memiliki sudut polarisasi. Untuk setiap titik-titik di permukaan tanah (hasil penampang melintang pada peta kontur


5/5

tegangan sama), besar potensial di titik- titik tersebut yang berada disekitar bola terpolarisasi

dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut [1]:

(4)

dengan V(x)merupakan potensial yang terukur di titik x (volt), M merupakan momen dipole

listrik (volt), x titik-titik pada potongan melintang pada peta kontur, sudut polarisasi (o), dan

h kedalaman titik pusat bola dari permukaan tanah (m).

Sumber :

1. De Witte, L. 1948. A new method of interpretation of self potential field data,Geophysics, Vol.XIII, p. 600- 608.

2. Rao, D.A., and Babu, R.H.V., 1983. Quantitative interpretation of self potentialanomalies due to two dimensional sheet-likebodies

3. Reynolds, John. 1997. An Introductions to Applied and EnviromentalGeophysics. Singapore: John Willey and Sons.

4. Telford,W, M, Geldart,L, P, Sheriff,R ,E, & Keys,D, A. 1990. Applied Geophysics.Cambridge University Press. New York. London.Melbourne.

Metode Self Potensial

Documents

Transcript of Metode Self Potensial