23. penentuan kalsit dan dolomit secara kimia dalam

13
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5 PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM BATU GAMPING DARI MADURA (P2BGGNIEKS/Kl08/2004 ) Oleh : Tyas Djuhariningrum, Rusmadi ABSTRAK PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM BATU GAMPING DARI MADURA. Pada tahun 2003 P2BGGN-BATAN melakukan penelitian awal yaitu studi tapak secara geologi daerah Ketapang Madura dan sekitarnya. Dari penelitian ini diketahui bahwa daerah kerja didominasi oleh batu gamping. Pada penelitian terse but dilakukan pengambilan beberapa contoh batuan untuk dianalisis petrografi. Secara umum batu gamping disusun oleh kalsit dan atau dolomit. Dalam analisis petrografi terhadap batu gamping sangat sulit membedakan antara kalsit dan dolomit.Kajian ini bertujuan untuk identifikasi secara kimia kalsit dan do!omit berdasarkan penentuan kandungan unsUf- unsurnya. Secara kimia kandungan mineral kalsit dan dolomit tersusun alch unsur-unsur Ca dan Mg. Ada lima contoh batu gan1ping asal ~1adura yang dianalisis AAS, dalam prcparasinya mcnggunakan pelarut asam kuat. Basil yang diperoleh mineral penyusun batu gamping yang dominan yaitu kalsit CaC03=( 92,11 -98,42)% dan dolamit CaMg (C03)2 (1,15 - 7,28) % dan mineral-mineral kuarsa, siderit, pirit sebagai pengotor. Batu gamping dari Madura didominasi oleh kalsit dengan sifat yang lebih mudah larut, sangat mungkin akan terbentuk rongga, saluran, gua bawah tanal1 sehingga perlu kecermatan yang tinggi bila akan mendirikan bangunan berskala besar diatasnya. Kata kunci : Mineral kalsit, dolomit, Ketapang Madura. ABSTRACT A CHEMICAL DETERMINATION OF CALCITE AND DOLOMITE IN LIMESTONE FROM MADURA. In 2003, P2BGGN-BATAN done the preliminary research which was a geologically site study in Ketapang Madura region and its surrounding. From this research, was known that a work area was dominated by limestone it and was done by sampling of several rocks to be analyzed petrographically. Generally, limestone composes by calcite and lor dolomite mineral. In the petrography analysis of limestone, was very difficult to distinguish between calcite and dolomite. The aim of the study is to identify chemically calcite and dolomite mineral based on the composition of their elements. Chemically calcite and dolomite minerals are composed by Ca and Mg elements. There are five samples of limestone from Madura which analyzed by AAS in the preparation by strong acid dissolution. The result obtain the mineral contain in limestone is dominated by calcite CaC03 =( 92,11-98,42) % , and dolomite CaMg (C03)2 =(1,15 - 7,28) % and quartz, siderite, pyrite as impurities. The limestone from Madura be dominated by calcite which have an easy to dissolve character, and there is a high possibility to make a hole, gutter, cave under the ground so need a great accuracy if we want to build a high scale building up there. Key word: Calcite and dolomite minerals, Ketapang Madura. 332 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

Upload: truongthuan

Post on 12-Jan-2017

260 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5

PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMITSECARA KIMIA DALAM BATU GAMPING DARI MADURA

(P2BGGNIEKS/Kl08/2004 )

Oleh : Tyas Djuhariningrum, Rusmadi

ABSTRAK

PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM BATU

GAMPING DARI MADURA. Pada tahun 2003 P2BGGN-BATAN melakukan penelitianawal yaitu studi tapak secara geologi daerah Ketapang Madura dan sekitarnya. Daripenelitian ini diketahui bahwa daerah kerja didominasi oleh batu gamping. Pada penelitianterse but dilakukan pengambilan beberapa contoh batuan untuk dianalisis petrografi. Secaraumum batu gamping disusun oleh kalsit dan atau dolomit. Dalam analisis petrografi terhadapbatu gamping sangat sulit membedakan antara kalsit dan dolomit.Kajian ini bertujuan untukidentifikasi secara kimia kalsit dan do!omit berdasarkan penentuan kandungan unsUf­unsurnya. Secara kimia kandungan mineral kalsit dan dolomit tersusun alch unsur-unsur Cadan Mg. Ada lima contoh batu gan1ping asal ~1adura yang dianalisis AAS, dalamprcparasinya mcnggunakan pelarut asam kuat. Basil yang diperoleh mineral penyusun batugamping yang dominan yaitu kalsit CaC03=( 92,11 -98,42)% dan dolamit CaMg (C03)2(1,15 - 7,28) % dan mineral-mineral kuarsa, siderit, pirit sebagai pengotor. Batu gampingdari Madura didominasi oleh kalsit dengan sifat yang lebih mudah larut, sangat mungkin akanterbentuk rongga, saluran, gua bawah tanal1 sehingga perlu kecermatan yang tinggi bila akanmendirikan bangunan berskala besar diatasnya.

Kata kunci : Mineral kalsit, dolomit, Ketapang Madura.

ABSTRACT

A CHEMICAL DETERMINATION OF CALCITE AND DOLOMITE IN

LIMESTONE FROM MADURA. In 2003, P2BGGN-BATAN done the preliminaryresearch which was a geologically site study in Ketapang Madura region and its surrounding.From this research, was known that a work area was dominated by limestone it and was doneby sampling of several rocks to be analyzed petrographically. Generally, limestone composesby calcite and lor dolomite mineral. In the petrography analysis of limestone, was verydifficult to distinguish between calcite and dolomite. The aim of the study is to identifychemically calcite and dolomite mineral based on the composition of their elements.Chemically calcite and dolomite minerals are composed by Ca and Mg elements. There arefive samples of limestone from Madura which analyzed by AAS in the preparation by strongacid dissolution. The result obtain the mineral contain in limestone is dominated by calciteCaC03 =( 92,11-98,42) % , and dolomite CaMg (C03)2 =(1,15 - 7,28) % and quartz, siderite,pyrite as impurities. The limestone from Madura be dominated by calcite which have an easyto dissolve character, and there is a high possibility to make a hole, gutter, cave under theground so need a great accuracy if we want to build a high scale building up there.

Key word: Calcite and dolomite minerals, Ketapang Madura.

332 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

Page 2: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTIAN TAHUN 2004

PENDAHULUAN

ISBN. 978-979-99141-2-5

Latar Belakang

Tulisan ini merupakan realisasi dari Usulan Kegiatan Penunjang Penelitian (UKPP)

Bidang Eksplorsi dan Geologi No. Kode : P2BGGN / Eks / K / 08 12004. Untuk memenuhi

kebutuhan tenaga listrik di pulau Madura pemerintah merencanakan membangun Pembangkit

Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Pada tahun 2003 P2BGGN-BA TAN melakukan penelitian

awal yaitu studi tapak geologi daerah Ketapang-Madura dan sekitamya. Dari penelitian ini

diketahui bahwa daerah kerja didominasi oleh batu gamping (Lampiran 1). Pada penelitian

tersebut dilakukan pengambilan beberapa contoh batuan untuk dianalisis petrografi. Secara

umum batu gamping disusun oleh kalsit dan dolomit[2,3,4].Apabila batu gamping tersusun atas

mineral dolomit yang dominan jika terdapat bangunan akan kuat karena dolomit lebih

resisten dibandingkan kalsit, dikarenakan kalsit mudah lamt maka dapat minimbulkan

saluran/sungai/gua dibawah tanah. Pada analisis petrografi terhadap batu gamping sangat

sui it membedakan antara kalsit dan dolomit. Kedua mineral tersebut relatip mudah larut

dalam air pada tekanan parsie1 P = 10-3bar, kelarutan kalsit 100 mgr/lt dan dolomit 90 mgr/lt,

sedangkan tekanan parsiel P = 10-1 bar, kelarutan kalsit 500 mgr/lt dan dolomit 480 mgr/lt

pada kondisi pH = 7[1] Kedua mineral tersusun atas unsur Ca dan Mg mempunyai sifat fisik

dan optik relatif sarna sehingga sui it dibedakan, bentuk susunan geometris molekul

heksagonal sistem/ trigonal sub sistem sp3d2, dan struktur kristal simetri rhombohidral dan

oktahedral[1,2]. Untuk mengatasi kendala tersebut metoda pelarut kimia merupakan salah satu

altematif. Terdapat beberapa metoda kimia untuk menentukan kadar kalsit dan dolomit dalam

batugamping, antara lain metoda pelarutan (dissolution method) AAS, titrasi dan noda

kimia (staining method). Untuk noda kimia batuan dibuat sayatan tipis kemudian diolesi

larutan kimia CU(N03)2, alizarin red yang hasilnya, jika kalsit memberikan wama merah dan

dolomit tak berwama. Kelemahan analisis secara noda kimia adalah bahan Cu(N03h,

Alizarin red cukup mahal dan beracun sehingga dalam kajian ini digunakan metoda pelarutan

dengan AAS hasil yang diperoleh lebih tepat dan akurat.

Secara umum batu gamping tersusun oleh mineral kalsit dan dolomit, tetapi sulit

untuk diketahui berapa kadar masing-masing mineral yang terkandung dalam batu gamping

PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN 333

Page 3: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5

Tujuan dan kajian ini adalah untuk menentukan kadar mineral kalsit dan dolomit dalam batu

gamping asal Madura, melalui pendekatan analisis kimia terhadap unsur-unsurnya. Dalam

kajian ini masih bersifat studi awal/uji coba, batuan yang dianalisis hanya 5 contoh (peta

pengambilan contoh seperti terlihat lampiran I) sehingga belum representatif.

TEORI

Batu gamping mengandung kalsit dan dolomit yang disusun oleh unsur-unsur Ca, C,

o dan Mg. Pada tabel periodik, Ca dan Mg terdapat dalam satu golongan, yaitu golongan

alkali tanah. Kedua unsur tersebut karakternya relatif sama, mempunyai konfigurasi elektron

pada blok S2 energi untuk melepaskan elektron pada kulit terluar hampir sarna, dan mudah

membentuk ion sehingga keberadaan cenderung bersama-sama membentuk asosiasi unsur[I,3].

Di alam kedua unsur tersebut tidak stabil, sedangkan pada kondisi stabil dalam bentuk ion

Ca2+ dan Mg2+. Pada proses geokimia sebagian besar unsur Ca bersenyawa dengan unsur C

dan 0, maka terbentuk mineral kalsit; bila senyawa tersebut terdapat unsur Mg maka

terbentuk mineral dolomit. Susunan senyawa dalam mineral kalsit (CaC03) dengan

komposisi Ca = 40,04 %; C=12,0 %; 0=47,96 % atau CaO = 56,03 %; CO2 = 43,96 %,

sedangkan mineral dolomit [CaMg(C03h] dengan komposisi Ca=21,73%, Mg=13,18%,

C=13,03%, 0=52,06%, CaO=30,4%, MgO=21,7%, CO2 =47,9%[3.5]

Sumber Calsium (Ca) dan Magnesium (Mg) di alamo

Di kerak bumi, rata-rata kandungan Calsium (3,6%) dan Magnesium (1,93 %). Sebagian

mineral pembentuk batuan sebagai sumber Ca dan Mg diantaranya seperti pada Tabel 1 di

bawah ini [2].

Tabell. Mineral yang mengandung unsur Ca, Mg.

Mineral Rumus KimiaAmfibol

Ca Mg3 (Si 03 )4

ApatitCa 5 ( P04 )3 . ( CI, F )

BiotitK ( Mg,Fe )3 ( Al Si 3 010 ) (OHh

DolomiteCa Mg ( C03 )2

MagnesitMgC03

KalsitCaC03

Plagioklas(Na,Ca) Al Si3 08

HornblendeCa3 Al2 Mg2 F3 .Si 6022 ( OH h

Olivin(Fe, Mg) Si 04

Serpentin~ Mg3 Si 2 0 9

334 PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN

Page 4: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5

Karena proses kimia dan fisika batuan/mineral menjadi lapuk, mengakibatkan unsur-unsur

kimia pembentuk mineral terurai. Unsur-unsur tersebut akan termobilisasi sesuai dengan

sifatnya masing-masing. Seperti dalam tabel periodik, unsur Ca dan Mg terdapat dalam satu

golongan, sehingga mempunyai sifat kimia dan fisikanya relatif sarna, sehingga cenderung

dijumpai pada kondisi yang relatif sarna.

Mineral yang mengandung Ca dan Mg pada umumnya lebih mudah lapuk dibandingkan

minerallainnya [2].Karena pelapukan, kadar Ca dan Mg dalam mineral (batuan) cenderung

menjadi koloid bersama-sama air. Berkurang/bertambahnya Ca dan Mg dalam batuan

disebabkan karena:

1. terbawa air akibat perkolasi

2. diserap oleh organisme (flora dan fauna)

3. diserap oleh partikel-partikel tanah liat

4. di daerah beriklim kering karena tidak ada pencucian (flushing) oleh air

Pada curah hujan rendah, pencucian kecil, sehingga terdapat kandungan kalsium dan

magnesium terjadi pengurangan kecil dan diendapkan sebagai mineral-mineral kalsium

karbonat, kalsium sulfat, magnesium sulfat [2].

Klasifikasi Batu gamping berdasarkan pembentukannya

Proses pembentukan batu gamping dapat dikelompokan menjadi 3[2]:

1. Batugamping organik, merupakan kumpulan dari sisa flora dan fauna yang telah mati

(fosil) dan terendapkan. Di masa hidupnya flora dan fauna, memerlukan unsur-unsur

Ca, Mg, 0 dan C yang terdapat dalam air. Proses kimia yang terjadi pada flora dan

fauna setelah mati menjadi fosil dan terbentuklah sistem kristal mineral tanpa

merubah bentuk fisik fosil. Secara mineralogi fosil tersebut tersusun oleh mineral

kalsit (CaC03) dan atau dolomit CaMg(C03)2. Pada umumnya fosil fauna

mengandung kalsit bermagnesium dengan kadar 4 %-16 % mol MgC03 , sedangkan

fosil flora sekitar 7,7 %- 28,75 % mol MgcoF] . Bila mineral kalsit atau dolomit

sebagian besar berukuran kecil (± 0,2 mikron atau lebih) disebut lumpur karbonat[5],

karena berukuran kecil, mempunyai sifat optik dan fisik yang relaif sarna, maka kedua

mineral tesebut sulit dibedakan. Karena proses geologi kumpulan fosil tersebut

menjadi batugamping [3,4].

PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN 335

Page 5: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5

336

2. Batu gamping endapan kimia, terbentuk dari kristalisasi larutan yang jenuh

mengandung larutan Ca dan atau Mg. Umumnya bentuk kristalnya baik, ukuran relatif

besar. Dalam air senantiasa terdapat unsur CO2, sehingga terjadi proses pengendapan

kimia, pembentukan mineral kalsit dan dolomit secara kimia sebagai berikut:

Ca ( HC03 )2 ••• CaC03 + H20 + CO2

CaC03 + CO2 + H20 • Ca ( HC03 )2

Ca2+ + 2( HC03) • Ca ( HC03)2 ••• CaC03 + H20 + CO2

CaC03 mengendap sebagai kristal mineral kalsit. Reaksi tersebut akan berjalan terus

selama persyaratan kondisi fisika kimia terpenuhi, dan akan terjadi akumulasi

sehingga terbentuk batu gamping yang lazim disebut batu gamping kristalin. Bila

unsur-unsur tersebut di atas ada penambahan garam Mg maka akan terbentuk mineral

dolomit dengan reaksi sebagai berikut:

3. Batu gamping sedimen mekanik adalah batu gamping yang terbentuk dari rombakan

batu gamping yang telah ada. Karena proses fisika dan kimia batuan tersebut menjadi

lapuk kemudian tertranspotasi oleh air dan diendapkan di tempat lain dan mengalami

proses geologi menjadi batu gamping klastik. Unsur utama adalah CaC03 (kalsit)

dan CaMg(C03h (dol omit), umumnya batuan ini dicirikan dengan adanya frakmen

dan matrik dan lebih mudah dikenali [2].

Batu gamping umumnya berwama putih kadang-kadang kelabu, kemerahan. Batu

gamping mudah dikenali dengan meneteskan HCI 10 % dengan reaksi kimia:

CaC03 + 2 HCI --. CaCh + C02 + H20If

gas carbon dioksida (C02) mengeluarkan asap dan berbuih[l,2J.

Apabila batu gamping banyak mengandung mineral dolomit, umumnya lapisan soil

tipis., karena dolomite lebih resisten dibandingkan kalsit

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

Page 6: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TAHUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi terbentuknya kalsit dan dolomit bersarna­

sarna adalah :

I Sifat Kimia Ca dan Mg [1,2]

• Dalam sistem periodik termasuk logam alkali tanah (golongan II)

• Kedua unsur mudah membentuk ion, energi ionisasi

Ca = 6, III eV,

Mg = 7,644 eV

• Konfigurasi elektron pada blok S2, Elektron valensi I bilangan oksidasi 2

• Energi ikat Mg = 919 Kllmol dan Ca = 817 Kllmol

Dengan sifat kimia Ca dan Mg yang hampir mirip kecenderungannya untuk bersama­

sarna membentuk mineral kasit dan dolomit.

2 Estimasi Geometri molekul CaC03 [2]

Elektron valensi Ca

2

Elektron valensi CaC03

0

Elektron valensi C

4

Elektron valensi 30

6

lumlah elektron

12

lumlah pasangan elektron

12 I 2 =6

Susunan elektron : ( sp3d2) hexagonal sistem I trigonal piramid sub sistem

mempunyai bilangan koordinasi 6 terdiri dari 2 PEl dan 4 PEB, artinya jumlah 6 anion

yang mengelilingi kation yang disebut hexagonal sistem dengan struktur kristal disebut

oktahedral. Bilangan koordinasi dari kation ditentukan oleh rasio radius kation dan anion.

Kekuatan muatan yang disumbangkan oleh Ca adalah 2/6=113 kepada anion (C03)2- [5,6,7]

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 337

Page 7: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004

3 Konfigurasi elektron YJ

ISBN. 978-979-99141-2-5

2p 35

[ill]]]]] OJ DIIJ

352+ [JJ18 Ca

C03 -2

[8J25

2 2 2 [DJ6C = 1s 2s 2p

25

2 22 4 ~8 0 = 1s 2s P

25

2+ 2 2 22 6 U]10 Mg =ls s p

-,"'1'1'

3p

2p

[f][I]2p

0R[]

3d

25 2p

-. [ill ~ [8]

GAMBAR 1 : Estimasi Susunan Geometris Molekul CaC03

CaC03 mempunyai orbital hibriditasi sp3d2 dengan susunan electron 2PEI ( pasangan

electron ikat) dan 4 PEB ( pasangan electron bebas) bentuk struktur molekul trigonal

bipiramid. CaC03 terdiri atom Ca sebagai pusat dikelilingi CO/- dengan bilangan koordinasi

6 membentuk mineral CaC03. Ion Mg2+ lebih mudah mengisi pasangan electron bebas Ca

untuk berikatan karena Mg mempunyai energi ikat lebih besar dibandingkan Ca sehingga

terbentuk mineral CaMg(C03)2 / dolomit

338 PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN

Page 8: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTIAN TAHUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5

Dalam Tabel 2 dengan kadar Mg yang rendah mengindikasikan terjadinya dolomit

berasal dari fosil flora dan fauna laut. Pada saat masih hidup membutuhkan Mg dan setelah

mengalami proses fisik dan kimia dalam batu gamping setalah mati terendapkan sebagai

CaMg(C03)2 dan tidak terjadi secara substitusi Mg kedalam CaC03 untuk kadar Mg >20%.

BAHAN DAN PERALATAN

Bahan

• 5 contoh batu gamping dari Ketapang Madura

• Asam nitrat

• Asam per chlorat

Peralatan

• Alat timbangan

• Furnace

• 1 Unit AAS

METODA DAN TAT A KERJA

Metoda :

Metoda pelarutan dan analisis AAS

Tata Kerja

1. Lima contoh (lokasi pengambilan contoh terlihat lampiran 1) dipreparasi sampa!

kehalusan -100 mesh

2. Menimbang 1 gram dari setiap contoh secara duplo.

3. Melarutkan masing-masing contoh dengan pelarut asam kuat campuran (HCl03, HF

dan HN03)'

4. Mengukur kadar Ca, Mg pada setiap contoh batuan dengan metoda AAS

5. Menghitung kandungan/ jumlah mineral kalsit dan dolomit dalam batu gamping.

6. Evaluasi dan interpretasi kadar kasit dan dolomit terhadap hasil analisis petrografi

PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN 339

Page 9: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL

ISBN. 978-979-99141-2-5

Untuk mencapai sasaran penelitian ini sebanyak lima contoh batu gamping dari daerah

Ketapang Madu:ra dianalisis kadar Ca dan Mg dengan metoda pendekatan AAS. Hasil

analisis dapat dillhat pada Tabel 2 berikut ini.

Tabel 2. Hasil analisis kadar Ca dan Mg dengan AAS

Kadar %No.

Kode ContohCa

Mg

][

MD 14 39,420,22

2

MD22 39,640,15

:I

MD33 37,710,52

4

MD51 37,990,18,-

MD55 38,470,95.)

PEMBAHASAN

I. Perhitungan mineral kalsit dan dolomit dalam batugamping

Perhitungan dengan menggunakan Contoh MD 55 seberat 100 gr

Ca total = 38,47 gr, Mg total = 0,95 gr

Ca Mg ( C03)2 ~ CaC03 + Mg C03

CaC03 = 54,3.5 %

Mg C03 = 45,65 %

Menghitung kandungan dolomit dalam batu gamping ( Kiol )

BM MgC03

Kiol

340

BM CaMg(C03)2

x K MgC03 ( gr )BM MgC03

PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA TAN

Page 10: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 1004

Menghitung kandungan kalsit dalam batu gamping

BAca

ISBN. 978-979-99141-2-5

Kcadol = x %CaC03 X Klol (gr)

BMCa(C03)

BM CaC03X (KCatotal - K Cadol)gr

BAca

BM MgC03

BAMg

84

K MgC03 -------- X

240,95 gr 3,325 gr

BM CaMg(C03)2

BM MgC03

X K MgC03( gr )

184

---------- X 3,325 gr = 7,283 gr84

Menghitung kandungan Ca dalam dolomit

BACaKCadol

KCadol

X % CaC03 X Klol

BMcaC03

40

------ X 0,5435 X 7,283100

1,583 gr

Menghitung kandungan mineral kalsit

BM CaC03

Kkal = ------------- X (KCatotal - K Cadol)grBAca

PUS AT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 341

Page 11: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004

100

ISBN. 978-979-99141-2-5

40x (38,47 gr-l,583)gr = 92,217gr

Contoh lainnya dihitung kadar mineral kalsit dan dolomit dengan metoda dan persamaan

reaksi yang sarna seperti diatas (MO 55), hasil perhitungannya dapat dilihat seperti dalam

Tabel 3 berikut ini.

Tabel3. Kadar mineral kalsit dan dolomit dalam batu gamping

Kode

Kadar mineral (%)

No. ContohKalsitDolomitImpurities

(CaC03)CaMg (C03h

1.

MD 1497,631,700,672.

M022 98,421,150,433.

M033 92,114,003,894.

MD51 94,221,404,385.

MD55 92,217,280,51

Dari analisis petrografi yang telah dilakukan sebelumnya[8] pada kelima contoh yang

dianalisis dengan AAS, tidak teridentifikasi mineral magnesit atau mineral magnesium

lainnya, tetapi dalam analisis AAS menunjukkan bahwa contoh batu gamping mengandung

unsur Mg (Tabel 2). Karena dari analisis petrografi tidak dijumpai adanya mineral

magnesium (magnesit), sementara antara kalsit dan dolomit sangat sulit dibedakan, maka

kehadiran unsur Mg mengindikasikan adanya kandungan dolomit [CaMg(C03)2] dalam

contoh batu gamping.

Hasil analisis AAS, kadar kalsit lebih dominan dibandingkan dolomit, hal ini

dimungkinkan karena dolomit terbentuk dari flora dengan kadar 7.7%-28,75%, MgC03 [5]

dan fauna 4,0%-16,17% MgC03 [5] . Flora dan fauna tersebut dalam laut memerlukan Mg dan

setelah mati menjadi fosil yang mengandung MgC03 kemudian mengendap sebagai mineral

dolomit sekunder setelah mengalami proses fisika dan kimia [5]. Analisis AAS menghasilkan

kalsit kadar 92,11 %-98.42% dan dolomit kadar 1,15-7,28 % dan mineral lain sekitar 1-4%.

342 PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN

Page 12: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2004 ISBN. 978-979-99141-2-5

Rasil perhitungan kadar mineral kasit dan dolomit dari analisis AAS bila dibandingkan

dengan hasil analisis petrografi masing-masing contoh menunjukkan hasil yang setara seperti

terlihat pada Tabe14 dibawah ini.

Tabel 4 Kandungan Kalsit dan dolomit dari hasil analisisAAS dan Petrografi

No.

KodeKadar mineral Kalsit dan dolomit (%)

ContohAASImpuritisPetrografiImpuritis

l.

MO 14 99,330,6797,782,222.

M022 99,620,3899,800,203.

M033 96,113,8998,691,314.

M051 95,624,3898,241,765.

MOSS 99,490,5193,406,60

Unsur Ca dan Mg dialam dalam bentuk ion Ca2+ dan Mg2+ (stabil) dan pada tabel periodik

satu golongan ada di blok S2 energi untuk melepaskan elektron kulit terluar berdekatan

sehingga keberadaannya cenderung bersama-sama dan membentuk asosiasi unsur. Pada

proses geokimia sebagian besar Ca2+ dalam cairan bereaksi dengan RC03- yang berasal dari

CO2 terjadi CaC03 pada tekanan persiel tertentu dan terendapkan sebagai mineral kalsit. Di

alam Ca2+ mempunyai tingkat kelarutan lebih besar dibandingkan Mg2+ dan mineral kalsit

sangat dominan dalam batu gamping. Jika kadar Mg2+ >20% sebagian ion Ca akan digantikan

ion Mg2+ terbentuk dolomit pada tekanan dan temperatur tertentu Mg mempunyai energi ikat

> dari Ca

Dalam rangka menunjang penelitian awal studi tapak geologi 2003 P2BGGN­

BATAN diperlukan identifikasi mineral kalsit dan dolomit dalam batu gamping. Apabila

terdapat mineral yang mengandung kalsit dominan dimana kadar yang mempunyai sifat yang

mudah larut dalam air maka dapat menimbulkan saluranlgua/sungai bawah tanah, untuk itu

diperlukan ketelitian tinggi dalam mendirikan bangunan diatasnya.

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 343

Page 13: 23. PENENTUAN KALSIT DAN DOLOMIT SECARA KIMIA DALAM

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTIAN TAHUN 2004

KESIMPULAN

ISBN. 978-979-99141-2-5

Hasil kajian secara kimia mineral kalsit dan dolomit dalam batugamping Madura dapat

disimpulkan sebagai berikut :

1. Batu gamping dari Ketapang Madura tersusun oleh mineral kalsit sangat dominan

dengan kadar 92,11 % - 98,42 % dan kadar mineral dolomit 1,15 % - 7,28 %.

2. Mineral kalsit dan dolomit tersusun oleh unsur Ca dan Mg yang mempunyai karakter

mirip (sifat fisik dan kimia), keberadaannya cenderung bersama-sama membentuk

asosiasi mineral

3. Batu gamping dari Madura didominasi oleh kalsit dengan sifat lebih mudah larut,

sangat mungkin akan terbentuk rongga, saluran, gua bawah tanah sehingga perlu

kecermatan yang tinggi bila akan mendirikan bangunan berskala besar diatasnya.

DAFT AR PUSTAKA

1. R.ALLAN FREEZE / JONH A. CHERRY," Ground Water," USA, 1979.

2. M.ISA DARMA WIDJA YA, Ir, DR ";Klasifikasi Tanah," Fakultas Pertanian

Universitas Gadjah Mada, 1992.

3. HISKIA ACMAD Drs, MS TUPAMAHU Ir" ,Struktur Atom, Struktur Molekul Dan

Sistem Periodik , Bandung , 2001

4. UNIVERSITY OF COLORADO GEOLOGY 3010," Mineralogy Fundamental

Science of Earth Materials," 1995.

5. S.HARJANTO," Sumber Daya Mineral" ,Direktorat Jendral Geologi dan Sumber

Daya Mineral RI, 200 1

6. ORNELIUS S, HURLBUT KLIEN, CORNELIUS KLEIN" ,Manual Of Mineralogy,

" Edisi 19, USA, 1977.

7 KRAUS HUNT RAMSDELL, "Mineralogy" ,Edisi 4, New York, 1959.

8 RUSMADI," Analisa petrografi terhadap contoh batuan dari Madura,"

P2BGGN-BATAN, Jakarta, 2004

344 PUS AT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN