Post on 16-Dec-2015
description
LAPORAN PRAKTIKUM
SELF POTENSIAL
(Laporan ini dibuat untuk memenuhi tugas matakuliah Metode Survei Geofisik)
Oleh :
Irwan Romadon (M0212046)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
A. LATAR BELAKANG
Geolistrik merupakan salah satu metode Geofisika yang mempelajari sifat
aliranlistrik di dalam bumi dan bagaimana mendeteksinya di permukaan bumi.
Ada beberapa macam metode Geolistrik, antara lain : Self Potential (SP),
Resistivitas,Induced Polarization (IP), Elektromagnet, Arus Telluric,
Magnetotelluric dan lain-lain.Metode
Self Potential atau Potensial Diri merupakan salah satu metode geofisika
yang pasif, artinya dalam melakukan pengukuran tidak perlu menginjeksikan arus
kedalam tanah dan hanya megukur tegangan statis alam pada titik-titik
pengukuran.
B. TUJUAN
Tujuan utama dari survei geofisika, khususnya metode Self Potential adalah
1. Mengenalkan metode yang dipakai dalam eksplorasi geolistrik dengan
menggunakan metode Self Potential.
2. Mengenalkan prinsip dan cara kerja alat yang dipakai dalam metode
Self Potential.
3. Memperoleh gambaran struktur lapisan bawah permukaan bumi dari
variasi distribusi tegangan statis yang terukur.
C. LOKASI SURVEI
Praktikum metode self potensial ini dilakukan di taman di depan Fakultas
Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.
D. TINJAUAN PUSTAKA
Potensial diri yang terjadi di bumi disebabkan adanya reaksi elektrokimia ataupun
aktifitas mekanik, tetapi faktor utama penyebab terjadinya potensial tersebut yaitu
adanya air bawah tanah.
Mekanisme munculnya potensial diri dapat melalui 4 cara (Telford, 1976), antara
lain :
1. Potensial Elektrokinetik
Potensial elektrokinetik terjadi secara mekanik, biasa disebut dengan aliran
potensial. Potensial ini dapat diamati pada larutan yang bekerja pada kapiler
atau medium yang berpori, dimana larutan tersebut mempunyai resistivitas
listrik () dan viskositas ().
4
..PEk
(1)
Keterangan :
= potensial absorbsi (volt)
P = perbedaan tekanan (N/m2)
= konstanta dielektrikum larutan
= viskositas (Joule.dt/m2)
Besarnya potensial absorpsi merupakan potensial dari 2 lapisan (padat-cair)
antara padatan dan larutan. Potensial ini secara umum tidak terlalu penting,
akan tetapi efek aliran ini dapat megakibatkan adanya anomali yang biasanya
besar dan berhubungan dengan topografi.
2. Potensial Liquid-Junction (Difusi)
Potensial ini disebabkan oleh perbedaan mobilitas dari variasi ion dalam
larutan yang konsentrasinya berbeda. Besarnya harga potensial ini dapat
dituliskan sebagai berikut :
2
1log)(
)(
C
C
IcIaFn
IcIaREd
(2)
Keterangan :
R = konstanta gas (8,31 Joule/oC)
F = konstanta Faraday (9,65 x 104 Cal/mol)= temperatur absolut (K)
n = valensi
Ia, Ic = mobilitas anion dan kation
C1, C2 = konsentrasi larutan (mol/m3)
3. Potensial Shale (Nernst)
Bila dua elektroda logam yang identik dicelupkan dalam larutan yang
homogen, maka tidak terjadi beda potensial pada kedua elektroda tersebut.
Jika konsentrasi pada kedua larutan diubah, maka akan timbul beda potensial,
dituliskan sebagai berikut :
2
1logC
C
Fn
REs
(3)
Kombinasi antara potensial difusi dengan potensial Nernst disebut potensial
diri elektrokimia atau potensial diri statis.
4. Potensial Mineralisasi
Jika dua elektroda logam yang berbeda dicelupkan pada larutan yang
homogen, maka akan timbul beda potensial diantara kedua elektroda tersebut.
Potensial kontak elektrolit ini searah dengan potensial diri statis, hal ini ada
hubungannya antara penyebab utama potensial yang besar dengan daerah
mineral tersebut dan dikenal dengan sebagai potensial mineralisasi.
Potensial ini mempunyai harga relatif negatif di atas deposit (pirit, kalsiopirit,
pirotit, magnetit, dan grafit) dan cukup stabil menrut waktu. Kebenaran teori
tersebut masih belum secara pasti. Teori awal menghubungkan potensial
mineralisasi bagian teroksidasi dari tubuh mineral yang berada di bawah
permukaan air, tetapi tidak dapat digunakan dalam oksidasi grafit karena
menunjukkan harga anomali yang besar untuk potensial diri tetapi tidak
berlaku terhadap proses oksidasinya. Polarisasi yang terjadi pada tanah
disebabkan adanya perbedaan aktifitas kimia yang mineralnya berhubungan
atau kontak dengan larutan dan menyebabkan terjadinya aliran arus yang
mengakibatkan perubahan kuantitas ion pada mineral sehingga timbul
potensial.
Pengukuran di lapangan menunjukkan beberapa mineral harus berada di zona
oksidasi agar anomali potensial diri terlihat di permukaan. Hal ini dikarenakan
zona penyebab anomali memiliki perbedaan potensial yang terbentuk di zona
oksidasi dan posisi yang berada di bawahnya. Namun penjelasan ini memiliki
kelemahan yaitu pada grafit yang sering kali merupakan sumber anomali yang
besar, tetapi tidak terjadi oksidasi yang besar, begitu juga dengan sulfida metal
yang terjadi sebaliknya.
Besar efek potensial diri ini sesuai dengan hipotesa Sato dan Mooney dengan
melakukan percobaan meletakkan dua elektroda yang bersifat elektrokimia
mengalami reaksi setengah yang berlawanan, satu bersifat katoda terletak di
atas permukaan air tanah dan lainya anoda di bawah permukaan air tanah. Di
katoda mengalami reaksi penambahan elektron dan sebaliknya di anoda
mengalami pengurangan elektron . Besar seluruh efek potensial diri tersebut
dapat diterangkan melalui adanya perbedaan dalam potensial oksidasi dengan
larutan pada dua setengah sel elektroda.
E. ALAT DAN BAHAN
1. Multimeter
2. Kabel
3. Meteran
4. Porous pot
5. Multimeter
6. Ember
7. Larutan CuSO4
F. DATA
G. PEMBAHASAN
H. KESIMPULAN
I. DAFTAR PUSTAKA