Sifat kelistrikan batuan

14
Di Susun Oleh : 1.Priyaningsih (4250407019) 2.Jefri DS Sianturi (42504070) 3.Iftichatul Ulumiyah (4250407014) 4.Imam Mukhlisin (42504070) 5.Rizki Amelia H (42504070)

Transcript of Sifat kelistrikan batuan

Page 1: Sifat kelistrikan batuan

Di Susun Oleh :

1.Priyaningsih (4250407019)2.Jefri DS Sianturi (42504070)3.Iftichatul Ulumiyah (4250407014)4.Imam Mukhlisin (42504070)5.Rizki Amelia H (42504070)

Page 2: Sifat kelistrikan batuan

Sifat kelistrikan dari sebuah material termasuk sifat utama dari konduksi elektrik (besarnya pengangkutan) dan polarisasi dielektrik (besarnya pemisahan).

Mereka didefinisikan berdasarkan dua hubungan pokok berikut :

j = σ E

D = ε E = εO εr EDimana ;E = kuat medan listrik (V/m)j = densitas arus (A/ m2)D = perpindahan listrik (C / m2)σ = konduktivitas listrik (ohm/m)ε = permitivitas dielektrik (F/m)

εO = permitivitas vakum (8,854 x 10-12 F/m)

εr = konstanta dielektrik

Page 3: Sifat kelistrikan batuan

Pada umumnya, E, j dan D adalah vektor dan sifat dari σ dan ε adalah tensor.

Berkenaan dengan fenomena elektromagnetik dapat diuraikan oleh persamaan Maxwell, hubungan material diuraikan oleh formula yang menggunakan permeabilitas magnetik µ.

B = µ0 µr H

Dimana ;

H = medan magnet

B = induksi elektromagnetik

µ0 = permeabilitas vakum (4 π 10-7 V s A-

1m-1)

µr = permeabilitas relatif

Page 4: Sifat kelistrikan batuan

Pada geofisika, menggunakan konduktivitas σ, ini adalah harga timbal balik, spesifikasi resistivitas elektrik ρ sering digunakan, dimana ;

ρ = σ-1

Berkenaan dengan konduktivitasnya, material dibagi menjadi konduktor (σ > 105 S/m), semikonduktor (105 > σ > 10-8

S/m) dan isolator (σ < 10-8 S/m).

Page 5: Sifat kelistrikan batuan

Olhoeft (1985) mengklasifikasikan menjadi :

1.Konduktor logam2.Non konduktor

a. isolatorb. semikonduktorc. elektrolit

Page 6: Sifat kelistrikan batuan

Konduksi Elektrik

Konduksi elektrik batuan dan mineral dibagi menjadi :

1. Konduksi logam (logam murni, seperti tembaga dan emas, grafit)

2. Semikonduktor elektronik (mineral seperti batu besi titan, magnetit,pyrite dan galena)

3. Konduksi elektrolit :

a. elektrolit padat (kristal ion)

b. larutan air elektrolit

Page 7: Sifat kelistrikan batuan

Polarisasi Dielektrik

Polarisasi dielektrik batuan mengikuti prinsip mekanika (Olhoeft 1985) ;

1. Polarisasi elektron

2. Polarisasi molekuler

3. Polarisasi orientasi

4. Polarisasi interfacial

Page 8: Sifat kelistrikan batuan

Sifat Kelistrikan Batuan

Batuan mempunyai sifat-sifat kelistrikan karena batuan merupakan suatu jenis materi. Sifat kelistrikan batuan adalah karakteristik dan batuan bila dialirkan arus listrik ke dalamnya. Arus listrik ini dapat berasal dan alam itu sendiri akibat terjadinya ketidakseimbangan atau arus listrik yang sengaja dimasukkan ke dalamnya. Dalam hal ini akan dipelajari tentang potensial listrik alam dan batuan, konduktivitas batuan dan konstanta dielektrik batuan.

Page 9: Sifat kelistrikan batuan

Potensial Listrik Batuan

Potensial listrik batuan adalah potensial listrik alam atau potensial diri disebabkan terjadinya kegiatan elektrokimia atau kegiatan alam. Faktor pengontrol dari semua kejadian ini adalah air tanah. Potensial ini berasosiasi dengan pelapukan mineral pada bodi sulfida, perbedaan sifat batuan (kandungan mineral) pada kontak geologi, kegiatan bioelektrik dan materi organik korosi, gradien termal dan gradien tekanan.

Potensial alam ini dapat dikelompokkan menjadi 4 kelompok, yaitu potensial elektrokinetik, potensial diffusi, potensial nerust dan potensial mineralisasi.

Page 10: Sifat kelistrikan batuan

1. Potensial Elektrokinetik.

Potensial ini disebabkan bila suatu larutan bergerak melalui suatu pipa kapiler atau medium yang berpori.

2. Potensial Diffusi.

Potensial mi disebabkan bila tcrjadi perbedaan mobilitas dari ion dalam larutan yang mempunyai konsentrasi berbeda.

3. Potensial Nerust.

Potensial ini timbul bila suatu elektroda dimasukkan ke dalam larutan homogen.

4. Potensial Mineralisasi.

Potensial ini timbul bila dua elektroda logam dimasukkan ke dalam larutan homogen. Harga potensial ini paling besar bila dibandingkan dengan jenis potensial lainnya. Biasanya potensial ini timbul pada zona yang mengandung banyak sulfida, graphite dan magnetik.

Page 11: Sifat kelistrikan batuan

Konduktivitas Listrik Batuan

Pada bagian batuan, atom-atom terikat secara ionik atau kovalen. Karena adanya ikatan ini maka batuan mempunyai sifat menghantarkan arus listrik. Aliran arus listrik dalam batuan/mineral dapat digolongkan menjadi tiga macam yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik dan konduksi secara dielektrik.

1. Konduksi Elektronik; Konduksi ini adalah tipe normal dan aliran arus listrik dalam batuan/mineral. Hal ini terjadi jika batuan atau mineral tersebut. mempunyai banyak elektron bebas, akibatnya arus mudah mengalir pada batuan ini. Sebagai contoh, batuan yang banyak mengandung logam.

Page 12: Sifat kelistrikan batuan

2. Konduksi Elektrolitik; Konduksi jenis ini banyak terjadi pada batuan atau mineral yang bersifat porus dan pori-porinya tersebut terisi oleh larutan- elektrolit. Dalam hal mi arus listrik mengalir akibat dibawa oleb ion-ion larutan elektrolit. Konduksi dengan cara ini lebih lambat daripada konduksi elektronik.

3. Konduksi Dielektrik; Konduksi ini terjadi pada batuan yang lebih bersifat dielektrik, artinya batuan tersebut mempunyai elektron bebas sedikit atau bahkan tidak ada sama sekali. Tetapi karena adanya pengaruh medan listrik dari luar, maka elektron-elektron dalam, atom batuan dipaksa berpindah dan berkumpul terpisah dan intinya sehingga terjadi polarisasi. Peristiwa ini sangat bergantung pada konstanta dielektrik batuan yang bersangkutan.

Page 13: Sifat kelistrikan batuan

Konduktivitas batuan berpori bervariasi tergantung pada volume, susunan pori dan kandungan air di dalamnya. Padahal konduktivitas air Itu sendiri bervariasi yaitu tergantung pada banyaknya ion yang terdapat di dalamnya (Hendrajaya, L. &Arif, I., 1990).

Page 14: Sifat kelistrikan batuan

SEKIANDANTERIMAKASIH ... . . .