TUGAS MATA KULIAH GEOLOGI BATUBARA

Nama : Supriyadi

NPM : 270110130023

Kelas : Geologi C

Tugas 4

JURUSAN TEKNIK GEOLOGI

FAKULTAS TEKNIK GEOLOGI

UNIVERSITAS PADJDJARAN

JATINANGOR

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Batubara adalah bahan bakar hydro-karbon yang terbentuk dari tetumbuhan dalam

lingkungan bebas oksigen dan terkena pengaruh panas serta tekanan yang berlangsung lama

sekali. Secara garis besar batubara terdiri dari zat organik, air dan bahan mineral. Petrologi

batubara memberikan dasar untuk pemahaman genesa , sifat-sifat dan arti penting unsur organik

di dalam batubara. Material organik berasal dari berbagai macam tumbuhan dan sebagian

bercampur dengan sedimen anorganik selama tahap pembentukan gambut. Pada tahap

pembentukan batubara merupakan tahap pembentukan dari gambut menjadi batubara yang

lebih tinggi derajatnya (coal rank) yaitu mulai dari lignit, subbituminous, bituminous dan

antrasit, yang merupakan akibat dari kenaikan temperatur yang berlangsung pada waktu dan

tekanan tertentu (Cook, 1982). Cook (1982), juga menjelaskan bahwa tahap pembatubaraan

terdiri dari derajat dan pematangan bahan organik pada fase metamorfosa tingkat rendah,

dimana material organik lebih peka terhadap metamorfosa tingkat rendah dari pada mineral

anorganik.

Adapun makalah ini adalah sutu pembahasan dari suatu bahan yang penulis terima dari

Dosen yang bersangkutan (Sumber tidak tercantum) kemudian penulis menganalisis

materi yang dimuat dalam paper tersebut, adapun penambahan materi penulis

cantumkan untuk memperjelas materi agar mamahami secara konsep dari paper

tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

a. Bagaimana Genesa Batubara dan factor pembentukan batubara?

b. Bagaimana maseral batubara dan petrografi barubara?

c. Bagaimana penentu peringkat (Rank) batubara?

c. Bagaimana peran petrografi batubara dalam eksplorasi?

1.3 Tujuan Penulisan

Memahami konsep yang tersirat dalam paper yang diberikan kepada penulis dari dosen yang

bersangkutan dalam aspek petrografi batubara.

BAB II. PEMBAHASAN

Dalam pembahasan isi dari paper tersebut mencangkup:

2.1. Genesa Batubara

Menurut Badan Standarisasi Nasional dalam SNI (1997), batubara adalah endapan

yang mengandung hasil akumulasi material organik yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan yang

telah melalui proses lithifikasi untuk membentuk lapisan batubara, material tersebut telah

mengalami kompaksi, ubahan kimia dan proses metamorfosis oleh peningkatan panas dan

tekanan selama periode geologi. Bahan-bahan organik yang terkandung dalam lapisan

batubara mempunyai berat > 50% volume bahan organik.

Batubara berasal dari tumbuh-tumbuhan yang mengalami proses pembentukan batubara yang

terdiri dari dua tahap, yaitu tahap biokimia (penggambutan) dan tahap geokimia

(pembatubaraan). Tahap penggambutan (peatification) adalah tahap dimana sisa-sisa

tumbuhan yang terakumulasi tersimpan dalam kondisi reduksi (gambut) di daerah rawa

dengan sistem pengeringan yang buruk dan selalu tergenang air pada kedalaman 0,5 10 m.

Material tumbuhan yang busuk ini melepaskan H, N, O, dan C dalam bentuk senyawa CO2,

H2O, dan NH3 untuk menjadi humus. Selanjutnya oleh bakteri anaerobik dan fungi diubah

menjadi gambut (Stach et al, 1982 ). Gambut merupakan tahap paling awal dari proses

pembentukkan batubara. Faktor-faktor yang berpengaruh dalam pembentukkan gambut

2.2 Faktor Pembentuk Batubara

Menurut Bambang Kuncoro, 1996 ada 10 faktor yang mempengaruhi pembentukan batubara,

faktor-faktor tersebut adalah:

a. Posisi Geoteknik

Yaitu suatu keadaan batubara yang keberadaannya dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik dengan

adanya pengaruh dari gaya-gaya tersebut akan mempengaruhi iklim lokal dan morfologi

cekungan lingkungan pengendapan batubara maupun kecepatan penurunannya.

b. Topografi

Topografi dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan

penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk. Topografi mungkin mempunyai

efek yang terbatas terhadap iklim dan keberadaanya bergantung pada posisi geoteknik. Bentuk

muka bumi yamg berupa cekungan akan sangat berpengaruh dan dapat menentukan arah

penyebaran batubara.

c. Iklim

Keberadaan memegang peranan penting dalam pembentukan batubara dan merupakan faktor

pengontrol pertumbuhan flora dan kondisis yang sesuai. Iklim tergantung pada posisi geografi

dan lebih luas lagi dipengaruhi oleh posisi geoteknik. Temperatur yang lembab pada iklim tropi

sdan subtropis pada umumnya sesuai untuk pertumbuhan flora dibandingkan wilayah yang

lebih dingin. Pada iklim tropis atau subtropis umumnya akan membentuk batubara yang

mengkilap, sedangkan pada daerah yang lebih dingin batubara terbentuk lebih kusam.

d. Tumbuhan (Flora)

Flora merupakan unsur utama pembentuk batubara yang tumbuh pada masa Karbon dan Tersier

terdiri berbagai jenis tumbuhan. Pertumbuhan dari flora terakumulasi pada suatu lingkungan

dan zona fisiografi dengan iklim dan topografi tertentu.

e. Dekomposisi

Dekomposisi flora merupakan transformasi biokimia dari organik yang merupakan titik awal

untuk seluruh altersi, bila tumbuhan tertutup air dengan capat maka pembusukan tidak akan

terjadi tetapi akan di integrasiatau penguraian hewan mikrobiologi, bila tumbuhan yang mati

berada di udara terbuka maka kecepatan pembentukan gambut akan berkurang sehingga bagian

keras saja yang tertinggal.

f. Penurunan Cekungan

Penurunan cekungan batubara dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik, jika penurunan dan

pengendapan gambut seimbang maka akan menghasilkan lapisan batubara yang tebal.

Pergantian transgresi dan regresi akan mempengaruhi pertumbuhan flora dan pengendapannya

yang menyebabkan adanya infiltrasi material dan mineralnya, hal ini mempengaruhi kualitas

batubara yang terbentuk.

g. Umur geologi

Merupakan umur formasi pembawa lapisan batubara. Proses geologi menentukan

berkembangnya evoluasi kehidupan berbagai macam tumbuhan, berpengaruh pada sejarah

pengendapan batubara dan metamorfosa organik. Dimana makin tua umur pembawa lapisan

batubara maka akan semakin tinggi nilai kalorinya.

h. Sejarah Setelah Pengendapan

Sejarah cekungan batubara secara luas bergantung pada posisi geoteknik yang mempengaruhi

perkembangan batubara dan cekungan batubara. Secara singkat terjadi proses biokimia dan

metamorfosa organik sesudah pengendapan gambut, secara geologi intrusi menyebabkan

terbentuknya struktur cekungan batubara berupa perlipatan, sesar, intrusi. Terbentuknya

batubara pada cekungan batubara umumnya mengalami defornasi oleh gaya tektonik, yang akan

menghasilkan lapisan batubara dengan bentuk-bentuk tertentu. Disamping itu adanya erosi

yang intensif menyebabkan bentuk lapisan batubara tidak menerus.

i. Metamorfosa organik

Pada tingkat penimbunan oleh sedimen baru, proses degradasi biokimia tidak berperan lagi

tidak di dominasi oleh proses dinamokimia yang menyebabkan perubahan gambut menjadi

batubara dan menjadi berbagai macam. Selama Prosesini terjadi pengurangan air lembab,

oksigen, zat terbang, serta bertambahnya prosentase karbon padat, belerang dan kandungan abu.

2.3 Klasifikasi Maseral

Maseral pada batubara analog dengan mineral pada batuan. Maseral merupakan bagian

terkecil dari batubara yang bisa teramati dengan mikroskop. Maseral dikelompokan

berdasarkan tumbuhan atau bagian tumbuhan menjadi tiga grup, yaitu :

1. Vitrinit

Vitrinit adalah hasil dari proses pembatubaraan materi humic yang berasal dari selulosa

(C6H10O5) dan lignin dinding sel tumbuhan yang mengandung serat kayu (woody tissue) seperti

batang, akar, daun. Vitrinit adalah bahan utama penyusun batubara di indonesia (>80 %).

Dibawah mikroskop, kelompok maseral ini memperlihatkan warna pantul yang lebih terang

dari pada kelompok liptinit, namun lebih gelap dari kelompok inertinit, berwarna mulai dari

abu-abu tua hinggga abu-abu terang. Kenampakan dibawah mikroskop tergantung dari tingkat

pembantubaraanya (rank), semakin tinggi tingkat pembatubaraan maka warna akan semakin

terang. Kelompok vitrinit mengandung unsur hidrogen dan zat terbang yang presentasinya

berada diantara inertinit dan liptinit. Mempunyai berat jenis 1,3 1,8 dan kandungan oksigen

yang tinggi serta kandunganvolatille matter sekitar 35,75 %.

Grup vitrinit berasal dari tumbuh-tumbuhan yang mengandung serat kayu (woody tissue)

seperti batang kayu, akar, dahan dan serat daun. Vitrinite umumnya merupakan bahan penyusun

utama batubara (>50%). Melalui pengamatan mikroskop refraksi, grup vitrinit memperlihatkan

warna coklat kemerahan sampai gelap, tergantung dari tingkat ubahan batubara, semakin tinggi

peringkat batubara semakin gelap warna maseralnya, demikian pula sebaliknya. Melalui

pengamatan miskroskop refleksi, grup vitrinit memperlihatkan warna pantul lebih terang, mulai

dari abu-abu tua sampai abu-abu terang tergantung dari peringkat batubara, semakin tinggi

peringkat batubara semakin terang warna pantul yang dihasilkan. Berdasarkan morfologinya

grup vitrinit dibagi menjadi 3 sub grup maseral

2. Liptinit (Exinit)

Liptinit tidak berasal dari materi yang dapat terhumifikasikan melainkan berasal dari sisa

tumbuhan atau dari jenis tanaman tingkat rendah seperti spora, gangang (algae), kutikula, getah

tanaman (resin) dan serbuk sari (pollen). Berdasarkan morfologi dan bahan asalnya, kelompok

liptinit dibedakan menjadi sporinite (spora dan butiran pollen), cuttinite (kutikula), resinite

(resin/damar), exudatinite (maseral sekunder yang berasal dari getah maseral liptinit lainya

yang keluar dari proses pembantubaraan), suberinite (kulit kayu/serat gabus), flourinite

(degradasi dari resinit), liptoderinit (detritus dari maseral liptinite lainya), alganitie (gangang)

dan bituminite (degradasi dari material algae).

Relatif kaya dengan ikatan alifatik sehingga kaya akan hidrogen atau bisa juga sekunder, terjadi

selama proses pembatubaraan dari bitumen. Sifat optis : refletivitas rendah dan flourosense

tinggi dari liptinit mulai gambut dan batubara pada tangk rendah sampai tinggi pada batubara

sub bituminus relatif stabil (Taylor 1998) dibawah mikroskop, kelompok liptinite menunjukan

warna kuning muda hingga kuning tua di bawah sinar flouresence, sedangkan dibawah sinar

biasa kelompok ini terlihat berwarna abu-abu sampai gelap. Liptinite mempunyai berat jenis

1,0 1,3 dan kandungan hidrogen yang paling tinggi dibanding dengan maseral lain, sedangkan

kandungan volatile matter sekitar 66 %.

3. Inertinit

Inertinit disusun dari materi yang sama dengang vitrinite dan liptinite tetapi dengan proses dasar

yang berbeda. Kelompok inertinite diduga berasal dari tumbuhan yang sudah terbakar dan

sebagian berasal dari hasil proses oksidasi maseral lainya atau proses decarboxylation yang

disebabkan oleh jamur dan bakteri. Kelompok ini mengandung unsur hidrogen paling rendah

dan karakteristik utamanya adalah reflektansi yang tinggi diantara kelompok lainya.

Pemanasan pada awal penggambutan menyebabkan inertinit kaya akan karbon. Sifat khas

inertinit adalah reflektinitas tinggi, sedikit atau tanpa flouresnse, kandungan hidrogen, aromatis

kuat karena beberapa penyebab, seperti pembakaran (charring),mouldering dan pengancuran

oleh jamur, gelifikasi biokimia dan oksidasi serat tumbuhan. Sebagian besar inertinit sudah

pada bagian awal proses pembatubaraan. Inertinite mempunyai berat jenis 1,5 2,0 dan

kandungan karbon yang paling tinggi dibanding maseral lain serta kandungan volattile

matter sekitar 22,9 %.

Grup inertinit diperkirakan berasal dari tumbuhan yang sudah terbakar (charcoal) dan

sebagian lagi diperkirakan akibat proses oksidasi dari maseral lainnya atau proses

decarboxylation yang disebabkan oleh jamur atau bakteri (proses biokimia) atau hasil ubahan

(biokimia) dari kayu dan serat-serat kayu selama penggambutan. Dengan adanya proses

tersebut kelompok inertinit memiliki kandungan oksigen relatif tinggi, kandungan hidrogen

rendah, dan ratio O/C lebih tinggi dari pada grup vitrinit dan liptinit. Grup inertinit memiliki

nilai reflektensi tertinggi diantara grup maseral lainnya. Dibawah miskroskop refleksi , inertinit

memperlihatkan warna abu-abu hingga abu-abu kehijauan, tetapi pada sinar ultra violet tidak

menunjukan flouresens. Berdasarkan struktur dalam, tingkat pengawetan dan intensitas

pembakaran, grup inertinit dibedakan menjadi beberapa maseral, yaitu fusinit, semifusinit,

sclerotinit, icrinit, inertodetrinit dan macrinit

Untuk pengelompokan maseral yang digunakan adalah mengacu pada pengelompokan

maseral berdasarkan Standart Australia (AS 2856-1986) untuk hasil pengamatan klasifikasi

maseral dalam presentase volume (%vol).

Tabel Klasifikasi group maseral berdasarkan Standar Australia

Group maseral Sub group maseral Type maseral

Vitrinite Tellovitrinite Textinite

Texto-ulminite

Eu ulminite

Telocolinite

Detrovitrinite Atrinite

Desinite

Desmocolinite

Gelovitrinite Corpogelinite

Porigelinite

Eugelinite

Liptinite Sporinite

Cutinite

Resinit

Suberinite

Fluorinite

Liptodetrinite

Exudatinite

Alganite

Bituminite

Inertinite Teloinertinite Fusinite

Semifusinite

Scelorotinite

Detroinertinite Inertodetrinite

Micrinite

Geloinertinite macrinite

Maseral menghasilkan materi yang mudah menguap (volattile matter). Materi ini

banyak dihasilkan oleh liptinite yaitu sekitar 66 % sedangkan vitrinite menghasilkan 35,75 %

dan inertinite menghasilkan 22,9 %Di bawah mikroskop mempunyai karakteristik optik

tersendiri di bawah mikroskop, yaitu berdasarkan morfologinya. Selanjutnya juga dapat dibagi

berdasarkan sifat kimia, sifat optis, dan morfologinya

MASERAL

SIFAT-

SIFAT

VITRINITE

LIPTINITE

INERTINITE

Bahan asal Tumbuhan yang

mengandung serat

Ganggang, alga,

spora, dinding sel,

kulit luar daun,

Kayu dan serat kayu

kayu, batang, dahan,

akar, serat daun

getah, serbik sari,

lemak, parafin

Densitas 1,2-1,8 gm/ml 1,18-1,28 gm/ml Bervariasi antara

vitrinite sampai agak

berakar sedikit

Sifat

pengkokasan

Bereaksi selama

proses karbonisasi

menjadi bagian

terbesar dari kokas

Menguap menjadi

gas dan tar

(kandungan gas dan

tar >>>), sebagai

masa dasar kokas

Sangat lamban

bereaksi

Kimiawi Kandungan C sedang

Kekasaran

setelah dipoles

Relatif negatif Relatif positif, gores-

gores kasar

Relief positif, kasar

Reflektan

(sinar pantul)

Abu-abu tua sampai

abu-abu terang

Di bawah sinar

langsung

Fluorencence

Keterdapatan

Lain-lain

2.4 Litotipe dan Mikrolitotipe

Asosiasi masing-masing maseral dibedakan sebagai litotipe dan mikrolitotipe.

Keduanya dibedakan dalam skala ukuran, litotipe dibedakan secara makroskopis, sedangkan

mikrolitotipe dibedakan secara mikroskopis. Litotipe adalah lapisan (pita-pita) tipis (bands) di

dalam batubara yang secara makroskopis bisa dikenali, selanjutnya disebut sebagai vitrain,

clarain, durain, dan fusain

Klasifikasi litotipe batubara.

LITOTIPE KETERANGAN

Vitrain Berbentuk lapisan atau lensa, ketebalan sekitar 3-5 mm, cemerlang,

pecahan berbentuk kubus, secara mikroskopis kaya akan vitrinit.

Clarain Berbentuk lapisan-lapisan tipis, cemerlang dan kusam, ketebalan

beberapa milimeter, secara mikroskopis kaya akan vitrinit dan liptinit.

Fusain Berwarna hitam atau hitam keabu-abuan, mempunyai kilap sutera,

berserabut, mudah diremas, secara mikroskopis kaya akan fisunit.

Durain Berwarna abu-abu sampai hitam kecoklatan, mempunyai kilap berminyak

dan permukaan kasar, secara mikroskopis kaya akan liptinit dan inertinit.

Mikrolitotipe dibedakan berdasarkan asosiasi masing-masing maseral dengan tebal ukuran

minimum lapisan (bands) sekitar 50 mikrometer yang diidentifikasi di bawah mikroskop.

Penamaannya sesuai dengan nama asosiasi maseral yang ada, hanya dibedakan akhiran it

untuk mikrolitotipe dan akhiran nite untuk maseral.

MIKROLITOTIPE KOMPOSISI MASERAL

Monomaseral Vitrit

Liptit

Inertit

Bimaseral Klarit

Vitrinertit

Durit

Trimaseral Duroklarit

vitrinertoliptit

2.5 Kegunaan studi maseral

1. Menentukan pemanfaatannya berdasarkan perbedaan kimiawi dan sifat fisik maseral.

Perbedaan sifat kimiawi penting dalam penentuan sifat-sifat pada nilai kalori,

pengkokasan, dan kemampuan pencairan batubara, sedangkan sifat fisdik penting

untuk menentukan faktor grinability dan potensi pengkokasan.

2. Mengetahui posisi lapisan batubara, menurut Cook (1982) sedikitnya kandungan

vitrinit menunjukan lapisan batubara tersebut relatif berada di bagian atas dan

sebaliknya banyaknya kandungan vitrinit menunjukan lapisan batubara erada relatif di

bagian bawah.

3. Menentukan lingkungan pengendapan, pada lingkungan lower delta plain, sedangkan

pada meandering fluvial biasanya vitrinite sedikit.

Menentukan kecepatan penurunan dasar cekungan, bila vitrinit banyak ditafsirkan kecepatan

penurunan cekungan berjalan cepat, artinya muka air tinggi, sedangkan bila kandungan vitrinit

sedikit ditafsirkan kecepatan penurunan berjalan lambat artinya muka air rendah

2.6 Peringkat Batubara (Coal Rank)

Coal rank atau peringkat batubara merupakan suatu urutan dari tingkatan-tingkatan

kematangan material organik pada batubara yang didasarkan pada material vegetasi yang

terubah yang disebut maseral. Rank batubara dapat ditentukan dengan mengetahui jumlah

kandungan kimia batubara antara lain total moisture, ash, volatile matter, fix carbon, calori

value, dan total sulfur.

Material organic yang terubah menjadi batubara melalui tingkatan sikuen. Perubahan fisika dan

kimia dapat diamati. Perubahan fisik dan kimia sejalan dengan meningkatnya tingkat

kematangan yang terlihat pada batuan induk marine kerogen-bearing, dan dapat digunakan

pada penunjuk yang serupa untuk mengevaluasi potensi coalbed methane dari area coal-

bearing. Perubahan tersebut paling sering digunakan sebagai indicator dari kematangan

material organic yaitu nilai kalori, kandungan kelembaban atau kapasitas mempertahankan

kelembaban, prosentase zat volatile, vitrinite reflectance, dan kandungan karbon. Beberapa

perubahan kimia mengindikasikan tingkat kematangan lebih sesuai pada tahap-tahap tertentu.

Sebagai contoh, kelembaban lapisan (ash-free) dan nilai kalori (moist; ash-free) banyak

terdapat pada peat sampai medium-volatile bitumonuos. Perubahan unsur diatas terukur dan

terprediksikan oleh meningkatnya suhu diikuti meningkatnya kedalaman penimbunan.

Petrografi batubara dapat digunakan untuk menentukan peringkat batubara (coal rank), yaitu

menggunakan metode analisis reflektansi dan analisis komposisi maseral dengan melihat

besarnya nilai pemantulan vitrinit atau vitrinite reflectance (Ro) dalam bentuk persen (%).

Penentuan peringkat batubara dengan metode analisis reflektansi maseral (vitrinit) didasarkan

pada konsep bahwa pertambahan tingkat kematangan (peringkat) suatu lapisan batubara akan

diikuti oleh peningkatan reflektansi maseralnya, sehingga analisis reflektansi maseral (vitrinit)

dapat digunakan untuk menentukan peringkat batubara

2.7 Sifat Batubara dan Metode Proximat- Ultimate

Batubara memiliki substansi yang kompleks dan meskipun demikian akan dipelajari mengenai

Fisika dan kimiawi penting tertentu,

Pada umumnya sifat batubara, antara lain:

1. Sifat umum (general properties)

2. Sifat fisika (phisical properties)

3. Sifat kimia (chemical properties)

4. Sifat teknis (technical properties).

Analisis Kualitas Batubara

Kualitas batubara adalah sifat fisika dan kimia dari batubara yang mempengaruhi potensi

kegunaannya.Kualitas batubara ditentukan oleh maseral dan mineral matter penyusunnya, serta

oleh derajat coalification (rank). Kualitas batubara diperlukan untuk menentukan apakah

batubara tersebut menguntungkan untuk ditambang (selain dilihat dari besarnya cadangan

batubara di daerah penelitian). Umumnya untuk menentukanv kualitas batubara dilakukan

analisa kimia pada batubara diantaranya berupa analisis proximate (moisture/air), analisis

ultimate (mineral matter) dan analisis maseral (organik).

A. Analisis proximat,

Analisis proksimat batubara bertujuan untuk menentukan kadar Moisture (air dalam

batubara) kadar moisture ini mengcakup pula nilai free moisture serta total moisture, ash (debu),

volatile matters (zat terbang), dan fixed carbon (karbon tertambat). Moisture ialah kandungan

air yang terdapat dalam batubara sedangkan abu (ash) merupakan kandungan residu non-

combustible yang umumnya terdiri dari senyawa-senyawa silika oksida (SiO2), kalsium oksida

(CaO), karbonat, dan mineral-mineral lainnya,Volatile matters adalah kandungan batubara

yang terbebaskan pada temperatur tinggi tanpa keberadaan oksigen (misalnya CxHy, H2, SOx,

dan sebagainya),

Analisis proximate menunjukan persen berat dari fixed carbon, bahan mudah menguap,

abu, dan kadar air dalam batubara. Jumlah fixed carbon dan bahan yang mudah menguap secara

langsung turut andil terhadap nilai panas batubara. Fixed carbon bertindak sebagai pembangkit

utama panas selama pembakaran. Kandungan bahan yang mudah menguap yang tinggi

menunjukan mudahnya penyalaan bahan bakar. Kadar abu merupakan hal penting dalam

perancangan grate tungku, volum pembakaran, peralatan kendali polusi dan sistim handling

abu pada tungku. Analisis proximate untuk berbagai jenis batubara. Analisis proksimat batubara

bertujuan untuk menentukan kadar Moisture (air dalam batubara) kadar moisture ini

mengcakup pula nilai free moisture serta total moisture, ash (debu), volatile matters (zat

terbang), dan fixed carbon (karbon tertambat). Moisture ialah kandungan air yang terdapat

dalam batubara sedangkan abu (ash) merupakan kandungan residu non-combustible yang

umumnya terdiri dari senyawa-senyawa silika oksida (SiO2), kalsium oksida (CaO), karbonat,

dan mineral-mineral lainnya,Volatile matters adalah kandungan batubara yang terbebaskan

pada temperatur tinggi tanpa keberadaan oksigen (misalnya CxHy, H2, SOx, dan sebagainya),

Fixed carbon:

Fixed carbon merupakan bahan bakar padat yang tertinggal dalam tungku setelah bahan

yang mudah menguap didistilasi. Kandungan utamanya adalah karbon tetapi juga mengandung

hidrogen, oksigen, sulfur dan nitrogen yang tidak terbawa gas. Fixed carbon memberikan

perkiraan kasar terhadap nilai panas batubara.

Bahan yang mudah menguap (volatile matter):

Bahan yang mudah menguap dalam batubara adalah metan, hidrokarbon, hydrogen,

karbon monoksida, dan gas-gas yang tidak mudah terbakar, seperti karbon dioksida dan

nitrogen. Bahan yang mudah menguap merupakan indeks dari kandunagnbahan bakar bentuk

gas didalam batubara. Kandunag bahan yang mudah menguap berkisar antara 20 hingga 35%.

Bahan yang mudah menguap:

-Berbanding lurus dengan peningkatan panjang nyala api, dan membantu dalam

memudahkan penyalaan batubara

-Mengatur batas minimum pada tinggi dan volum tungku

-Mempengaruhi kebutuhan udara sekunder dan aspek-aspek distribusi

-Mempengaruhi kebutuhan minyak bakar sekunder

Kadar abu

Abu merupakan kotoran yang tidak akan terbakar. Kandungannya berkisar antara 5%

hingga 40%. Abu:Mengurangi kapasitas handling dan pembakaran,Meningkatkan biaya

handling,Mempengaruhi efisiensi pembakaran dan efisiensi boiler,Menyebabkan

penggumpalan dan penyumbatan

Kadar Air:

Kandungan air dalam batubara harus diangkut, di-handling dan disimpan bersama-sama

batubara. Kadar air akan menurunkan kandungan panas per kg batubara, dan kandungannya

berkisar antara 0,5 hingga 10%. Kadar air:

-Meningkatkan kehilangan panas, karena penguapan dan pemanasan berlebih dari uap

-Membantu pengikatan partikel halus pada tingkatan tertentu

-Membantu radiasi transfer panas

Kadar Sulfur

Pada umumnya berkisar pada 0,5 hingga 0,8%. Sulfur:

-Mempengaruhi kecenderungan teradinya penggumpalan dan penyumbatan

-Mengakibatkan korosi pada cerobong dan peralatan lain seperti pemanas udara dan

economizers

-Membatasi suhu gas buang yang keluar

B.Analisis Ultimate

Analsis ultimate menentukan berbagai macam kandungan kimia unsur- unsur seperti

karbon, hidrogen, oksigen, sulfur, dll. Analisis ini berguna dalam penentuan jumlah udara yang

diperlukan untuk pemakaran dan volum serta komposisi gas pembakaran. Informasi ini

diperlukan untuk perhitungan suhu nyala dan perancangan saluran gas buang dll. Analisis

ultimate untuk berbagai jenis batubara diberikan dalam tabel dibawah.

Tabel. Analisis ultimate batubara

Parameter Batubara India, % Batubara Indonesia, %

Oksigen 9,89 11,88

Kadar Air 5,98 9,43

Bahan Mineral (1,1 x

Abu)

38,63 13,99

Karbon 41,11 58,96

Hidrogen 2,76 4,16

Nitrogen 1,22 1,02

Sulfur 0,41 0,56

Oksigen 9,89 11,88

Tabel . Hubungan antara analisis ultimate dengan analisis proximate

%C = 0,97C+ 0,7(VM - 0,1A) - M(0,6-0,01M)

%H = 0,036C + 0,086 (VM -0,1xA) - 0,0035M

2

(1-0,02M)

%N2 = 2,10 -0,020 VM

Dimana

C = % fixed carbon

A = % abu

VM = % bahan mudah menguap (volatile matter)

M = % kadar air

Tiga elemen-elemen pertama adalah tergantung kepada komposisi maseral dan peringkat

batubara tertentu. Elemen berikut utamanya maceral-independent. Sifat fisika, kimiawi dan,

teknis batubara tergantung kepada tipe batubara demikian halnya terhadap peringkat batubara.

Sifat Umum (General properties) :

Warna, perbedaan warna /shades adalah catatan untuk berbagai macam litotipe (yaitu cerah

untuk vitrain, gelap untuk fusain). Yang lebih penting adalah perubahan makroskopik dari

coklat cerah ke gelap dalam batubara muda dan hitam sempurna dalam batubara tua, tergantung

pada peringkat.

Kilap, juga adalah tergantung pada maceral-independent, tetapi peningkatan secara bertahap

kilap berkaitan dengan pemantulan sinar (light reflectance) yaitu typical daripada peningkatan

peringkat batubara.

Nyala, berkaitan dengan peringkat, daya bakar batubara berbeda memiliki pula nyala yang

berbeda pula, terutama dengan hilangnya zat terbang (yaitu, batubara zat terbang tinggi,

pembakarannya panjang, dan batubara peringkat tinggi rendah zat terbang terbakar dengan

nyalanya pendek). Akan tetapi komposisi maseral juga memegang peranan penting , tergantung

atas jumlah exinites.

Pelapukan, mengurangi kilapan dan mengurangi kontras antar litotypes. pelapukan disertai

oleh oksidasi dan pengrusakan pada tekstur asal dalam batubara. Singkapan yang melapuk

tidak dapat dipakai untuk diskripsi dan sampling (percontoan). Perpanjangan pelapukan

batubara yang ditambang yang terdapat di penampungan mengurangi kwalitas teknis. Derajat

pelapukan kadang-kadang diekspresikan dengan SLACKING INDEX: gumpalan batubara

akan terapung di air dan kering dan jumlah yang terpisah dapat dideterminasi dengan

pengayakan.

Spontaneous combustion, adalah suatu rekasi dimana tergantung kepada derajat oksidasi,

yaitu pelapukan batubara. Hal ini dapat berbahaya selama penambangan jika tiba-tiba kontak

dengan oksigen dari udara, dan terutama sekali kelembaban, udara basah (damp air),

disebabkan pengapian.

Sifat Fisika (Phisical properties):

Ultrafine structure; Batubara dapat diperikan sebagai substansi colloidal yang terdiri dari

partikel-partikel kecil atau micelles yang mempunyai dimeter mikron, Peningkatan

devolatilisasi (devolatilization), menyebabkan pertumbuhan micelles lebih besar dan menjadi

lebih teratur.

Densitas (density): densitas berkurang pada batubara muda ( 1.5 gr/cm3) hingga batubara

bituminous pada sekitar DOM 70 (1.25 gr/ cm3), dan kemudian bertambah lagi hingga 1.5 pada

antrasit dengan DOM 95, selanjutnya akan meningkat tajam melalui meta-antrasit hingga grafit

( 2.2).

Porositas (porosity). Sebenarnya ada 2 sistim pori dalam batubara, yaitu: Yang pertama

dibentuk oleh pori-pori lebih besar dengan menembuskan mercury dibawah tekanan, dan pori-

pori ultrafines lainnya dengan memasukkan helium , Dalam batubara peringkat rendah

porositas bisa lebih dari 20% , tetapi cepat berkurang hingga minimum sekitar 2.5% pada DOM

75. bertambah kembali kearah antrasit ( 10%).

Kompaksi (compaction), tergantung terutama kepada makroporositas,

Kapasitas Adsorpsi (adsorption capacity), tergantung atas area permukaan internal batubara

dan secara mendasar dalam mikroporositas. Tergantung pada penyerapan gas pada low-

temperature, Oleh karena itu gas methane , berasal dari proses koalifikasi pada peringkat rendah

, biasanya tidak dilepas tetapi diserap oleh batubara. Bawaan ini berbahaya dengan akumulasi

gas methane apabila bercampur dengan oxygen dari udara dapat memberikan munculnya fire-

dump explosions (ledakan) di tambang batubara.

Moisture holding capacity atau total moisture atau bed moisture, dalam batubara

peringkat rendah tergantung besarnya makroporositas dan kecepatan pengurangan dalam range

batubara muda ( yaitu sesungghnya diklassifikasikan dengan kandungan total moisture),

hingga mencapai kurang dari 5% pada DOM 60, Porositas serupa, mencapai minimum sekitar

1% sekitar DOM 75 dan secara nyata bertambah kembali hingga sekitar 2 3% dalam peringkat

tertinggi.

Nilai kalori (calorific value), sebenarnya takaran nilai kalori, berbeda untuk 3 grup maseral;

tertinggi pada exinite, menengah pda vitrinite dan terrendah pada inertenit. Nilai kalori

daripada vitrinite adalah parameter rank-classification untuk batubara tua berderajat rendah dan

ketinggiannya tergantung kepada kandungan air (moisture content).

Kekuatan (strength), adalah berhubungan dengan kekerasan (hardness) dan kerapuhan

(friability), selanjutnya sifat daripada batubara muda lebih plastis, Standard perkiraan untuk

batubara tua adalah Vickers Hardness Test, Kekerasan batubrara maximum yaitu pada DOM

65, minimum pada DOM 35 90, dengan anthrasit yang memiliki DOM lebih tinggi dari 94

bertindak sebagai material-material klastik. Mikrokekerasan (Microhardness) HV100 dalam

kg/mm2 adalah Vicker microhadness untuk suatu beban 100 g. Kekuatan (the strength) HV1000

dalam kg/mm2 adalah Vickers microhardness untuk beban 1000 g. Konduktifitas kelistrikan,

Konduktifitas panas, Sifat optis: Reflektifitas sinar, Anisotrophy, Diffraksi sinar-x, Resonansi

elektron, Immersion swelling, Thermal expansion.

Keliatan (plastisitas), pada temperature kamar batubara bersifat/bertindak sebagai kompak

britel (brittle solid), Diskusi mengenai deformasi plastis dan plastisitas pada temperature tinggi,

adalah faktor penting dalam pemurnian batubara (coal refining).

Sifat Kimia (Chemical Properties)

Sulphur (Belerang) hadir dalam jumlah sedikit sebagai campuran organic bawaan (inherent)

dalam batubara dan mungkin berasal dari protein dari tanaman asli yang diperkaya oleh bakteri

sulfur. Bubuk sulfur dalam batubara adalah unsur mineral tambahan dan terdapat dalam jumlah

yang bervariasi. Belerang tidak diinginkan sebab bertindak sebagai polutan dalam atmosfer

dalam atmosfer, kontaminasi dalam distalasi gas, dan mengganggu dalam pembuatan kokas ,

sulit terhidrilisis dan memiliki sifat efek korosif yang tinggi di dalam oven Sebagian akan hilang

dalam pengkokasan bercampur dengan zat terbang.

Nitrogen berasal dari protein unsur tanaman asli, biasanya dibawah 1% dan pada batubara

peringkat tinggi hadir hanya sebagai trace,

Pelarutan (Solubility); fraksi-fraksi terlarut dapat diekstraksi dari batubara dengan berbagai

macam larutan organic, tetapi perlarutan adalah tidak pernah lengkap kecuali dibantu oleh

temperatur tinggi untuk mengadakan degradasi panas dan reaksi-reaksi dalam larutan.

Aromatik (Aromaticity) , batubara umumnya highly aromatic. Exinite kurang aromatic

sehubungan dengan vitrinites, tetapi dengan mikrinit bertentangan.

Sifat Teknis

Nilai praktis daripada suatu batubara adalah ditentukan oleh 3 faktor utama;

1. Kandungan unsur terbang (volatile matter) Kandungan volatile batubara penting dalam

ekstraksi coal tar dan gas. Pyrolysis, dimana batubara yang dipanasi dalam oven dengan

pengeluaran oksigen. Nama alternative adalah dry distillation.

Produksi utama pyrolusis adalah: coal tar, coal gas, gas metan, gas coke ,

2. Kokabilitas (the Cokeability), Proses pengkokasan: semua batubara berupa vitrinite

adalah layak pengkokasan batubara, tetapi lebih pantas pada peringkat range terbatas

hingga medium (sebagian yang rendah), Dalam proses pengkokasan, adalah peleburan

batubara (the coal melt), pengembangan (swells) dan pelepasan zat terbang. Titik yang

penting adalah peleburan dan devolatisasi,

Hasil daripada pengkokasan adalah busa (foamy) peleburan porous residu yang

kaya dengan karbon.

Kokas berkwalitas tinggi diharapkan mengandung kurang dari 7% abu dan

kurang dari 1.3% sulfur (dimana berdampak merugikan terhadap logam).

3. Nilai panas (the heating values).

Ada 3 temperature range dalam pyrolysis :

Low temperature coking (up to 6000C)

Medium temperature coking (up to 8000C)

high temperature coking (up to 10000C).

dimana yang terakhir adalah sangat penting, menghasikan high kokas kwalitas

metalurgi (quality metallurgical coke) dipakai sebagai agen pemisah dalam blast-

furnaces (dapur) . Produk sampingnya (by product) adalah ammonia, benzene, aromatic

tars, dan gas.

C.Analisis Maseral

Pada penggolongan Coal Maseral, unsur moisture dan mineral matter tetap, akan tetapi unsur

organiknya dibagi berdasarkan substansi pembentuk batubara yang terdiri dari 3 golongan atau

grup maseral yaitu vitrinite, exinite atau liptinite, dan inertinite. Ketiga kelompok maseral

tersebut dapat dibedakan dari kenampakan di bawah mikroskop yang meliputi morfologi,

bentuk, ukuran, relief, struktur dalam, komposisi kimia, warna pantul,

intensitas pantul dan tingkat pembatubaraannya, asal kejadian dan sifat-sifat fisik dan kimia

yang dipunyai (Stach dkk, 1982 dan Bustin dkk, 1983; dalam Rudy dan Dian, 2010

powerpoint presentasi Maseral vitrinite). Klasifikasi kelompok maseral, sub-maseral dan jenis

maseral dalam petrografi batubara, yang sering dipakai oleh peneliti di Indonesia adalah

Australian Standart

BAB III KESIMPULAN

Adapun intisari dari materi paper yang diterima penulis mengenai materi petrografi

barubara matakuliah geologi barubara yang di berikan dosen yang bersangkutan ini

adalah:

a. Factor pembentukan batubara antara lain,posisi

geoteknik,topografi,iklim,dekomposi,umur geologi dan lain sebagainya.

b. Maseral adalah merupakan bagian terkecil dari batubara yang bisa teramati dengan

mikroskop. Maseral dikelompokan berdasarkan tumbuhan atau bagian tumbuhan

menjadi tiga grup yaitu,vitrinit,liptinit (Exinit), Inertinit.

c. Asosiasi masing-masing maseral dibedakan sebagai litotipe dan mikrolitotipe.

Keduanya dibedakan dalam skala ukuran, litotipe dibedakan secara makroskopis,

sedangkan mikrolitotipe dibedakan secara mikroskopis. Litotipe adalah

lapisan (pita-pita) tipis (bands) di dalam batubara yang secara makroskopis bisa

dikenali, selanjutnya disebut sebagai vitrain, clarain, durain, dan fusain

d. Kegunaan analisis maseral yaitu, Menentukan pemanfaatannya berdasarkan

perbedaan kimiawi dan sifat fisik maseral. Mengetahui posisi lapisan batubara,

Menentukan lingkungan pengendapan

e. Rank batubara dapat ditentukan dengan mengetahui jumlah kandungan kimia

batubara antara lain total moisture, ash, volatile matter, fix carbon, calori value, dan

total sulfur.

f. Kualitas batubara dapat di uji dengan analisis proximate,ultimate dan maseral.

DAFTAR PUSTAKA

Nurjihan,Ahmad.2011.Geologi dan Pengaruh Sesar Mendatar Tutupan Terhadap

Perbedaan Peringkat Batubara Seam T120 Berdasarkan Parameter Nilai Reflektan Vitrinit

Daerah Tutupan Selatan Kecamatan Tanjung Kabupaten Tabalong Provinsi Kalimantan

Selatan.Yogyakarta:Prodi Teknik Geologi Teknologi Mineral Universitas Pembangunan

Nasional VeteranYogyakarta

Sukandarrumidi.1995.Batubara Dan Gambut.Gadjah Mada University Press :

YOGYAKARTA.

Koesoemadinata, R.P., dan Hardjono., 1977; Kerangka sedimenter endapan

batubara Tersier Indonesia. Pertemuan Ilmiah Tahunan ke VI, IAGI.

Reineck, H.E., and Sigh. I.B, 1980; Depositional Sedimentary Environments, Springer-

Verlag, Berlin