Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

13
Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016 Pengukuran Konduktivitas Dan Kelembaban Tanah A. PENDAHULUAN Tanah adalah bagian dari kerak bumi yang tersusun atas mineral dan bahan organik. Tanah merupakan salah satu penunjang yang dapat membantu semua kehidupan makhluk hidup yang ada di bumi. Tanah juga sangat mendukung kehidupan tanaman yang menyediakan unsur hara dan air di bumi. Tanah terbentuk dari proses pelapukan batuan yang dibantu oleh organisme dan terbentuk tekstur yang unik yang menutupi permukaan bumi. Parameter atau ukuran yang dapat menggambarkan kemampuan tanah dalam melewatkan air disebut sebagai konduktivitas. Dimana konduktivitas merupakan kemampuan suatu benda untuk menghantarkan partikel partikel yang melewatinya. Pengetahuan tentang konduktivitas sangat penting karena untuk mengevaluasi mudah tidaknya tanah menghasilkan aliran permukaan atau tergenang bila turun hujan. Oleh karena itu pengamatan tentang konduktivitas tanah dilakukan agar dapat memprediksi dan mengevaluasi pengolahan tanah dan air. Berdasarkan uraian diatas maka rumusan masalah yang diambil adalah : 1. Apa itu tanah ? 2. Apa itu kelembapan dan konduktivitas tanah? sifat sifat fisis tanah? 3. Bagaimana cara mengukur konduktivitas dan kelembaban tanah ? Berdasarkan masalah diatas tujuan dari karya tulis ini adalah : 1. Untuk mengetahui pengertian tanah. 2. Untuk mengetahui kelembapan dan konduktivitas tanah. 3. Untuk mengetahui cara mengukur konduktivitas dan kelembaban tanah. B. Landasan Teori 1.Sifat alami tanah Tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antarpartikelnya yang terbentuk karena pelapukandari batuan. Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis atau kimiawi. Proses fisis antara lain erosi akibat tiupan angin, pengikisan oleh air dan gletsyer. Atau perpecahan akibat pembekuan dan pencairan es dalam batuan. Partikel-partikle tanah terdapat dalam rentang ukuran yang cukup lebar, mulai dari berangkal sampai serbuk batu halus yang berbentuk akibat penggerusan oleh gletsyer. Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori yang berisi air atau udara. Proses kimiawi menghasilkan perubahan pada

description

fisika

Transcript of Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Page 1: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

Pengukuran Konduktivitas Dan Kelembaban Tanah

A. PENDAHULUAN Tanah adalah bagian dari kerak bumi

yang tersusun atas mineral dan bahan organik. Tanah merupakan salah satu penunjang yang dapat membantu semua kehidupan makhluk hidup yang ada di bumi. Tanah juga sangat mendukung kehidupan tanaman yang menyediakan unsur hara dan air di bumi. Tanah terbentuk dari proses pelapukan batuan yang dibantu oleh organisme dan terbentuk tekstur yang unik yang menutupi permukaan bumi.

Parameter atau ukuran yang dapat menggambarkan kemampuan tanah dalam melewatkan air disebut sebagai konduktivitas. Dimana konduktivitas merupakan kemampuan suatu benda untuk menghantarkan partikel partikel yang melewatinya.

Pengetahuan tentang konduktivitas sangat penting karena untuk mengevaluasi mudah tidaknya tanah menghasilkan aliran permukaan atau tergenang bila turun hujan. Oleh karena itu pengamatan tentang konduktivitas tanah dilakukan agar dapat memprediksi dan mengevaluasi pengolahan tanah dan air.

Berdasarkan uraian diatas maka rumusan masalah yang diambil adalah :1. Apa itu tanah ? 2. Apa itu kelembapan dan konduktivitas

tanah? sifat sifat fisis tanah?3. Bagaimana cara mengukur konduktivitas

dan kelembaban tanah ?

Berdasarkan masalah diatas tujuan dari karya tulis ini adalah :1. Untuk mengetahui pengertian tanah.2. Untuk mengetahui kelembapan dan

konduktivitas tanah.3. Untuk mengetahui cara mengukur

konduktivitas dan kelembaban tanah.

B. Landasan Teori1. Sifat alami tanah

Tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antarpartikelnya yang terbentuk karena pelapukandari batuan. Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis atau kimiawi. Proses fisis antara lain erosi akibat tiupan angin, pengikisan oleh

air dan gletsyer. Atau perpecahan akibat pembekuan dan pencairan es dalam batuan.

Partikel-partikle tanah terdapat dalam rentang ukuran yang cukup lebar, mulai dari berangkal sampai serbuk batu halus yang berbentuk akibat penggerusan oleh gletsyer. Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori yang berisi air atau udara.

Proses kimiawi menghasilkan perubahan pada susunan mineral batuan asalnya. Salah satu penyebabnya adalah air yang mengandung asma atau alkali, oksigen dan karbondioksida. Pelapukan kimiawi mwnghasilkan pembentukan kelompok-kelompok partikel Kristal berukuran koloid (˂0,002 mm)yang dikenal sebagai mineral lempung. Hampir semua mineral lempung berbentuk lempengan yang mempunyai permukaan spesifik (perbandingan antara luas permukaan dengan massa) yang tinggi. Akibatnya sifat-sifat partikel ini sangat dipengaruhi oleh gaya-gaya permukaan.

2. Kelembapan tanah atau kadar air tanahKadar air tanah dapat ditetapkan

ssecara langsung melalui pengukuran perbedaan berat tanah (disebut metode gravimetric) dan secara tidak langsung melalui pengukuran sifat-sifat lain yang berhubungan erat dengan air tanah (Gardner,1986). Metode langsung secara gravimetric memiliki akurasi yang sangat tinggi namun membutuhkan waktu dan tenaga yang sangat besar. Kebutuhan akan metode yang cepat dalam memonitor fluktuasi kadar air tanah dilapangan menjadi sangat mendesak sebagai jawaban atas tingginya waktu dan tenaga yang dibutuhkan oleh metode gravimetri. Dua metode penetapan kadar air tanah secara tidak langsung yang sudah banyak dikenal adalah melaui pengukuran sebaran neutron dan pengukuran waktu hantaran listrik dalam tanah ( time domain reflektometry, TDR). Prinsip kerja kedua metode tersebut adalah menguku br dinamika sebaran neutron atau waktu hantar listrik didalam tanah akibat adanya sejumlah air. (Nadler et al., 1991). Kendala yang dihadapi dalam memanfaatkan neutron probe dan TDR untuk memonitor fluktuasi kadar air tanah adalah haraga kedua alat tersebut sangat mahal. Oleh sebab itu, perlu dilakukan

Page 2: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

penelitian tentang sifat-sifat tanah lain yang dapat diukur sebagai penduga kadar air tanah.

Rumus yang digunakan untuk mengukur kadar air tanah (kelembapan tanah):

RH ( %)=M basah−M kering

M basahx 100 %

Keterangan:RH ( %)=kelembapan tanah

M basah=massatanah sebelumdikeringkanM kering=massa tanah setelahdikeringkan

3. Konduktivitas TanahKonduktivitas adalah suatu sifat atau

karakterisasi aliran listrik dari bahan suatu 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 didalam batuan dapat digolongkan menjadi 3 macam, yaitu:

a. Konduksi elektronik

Konduksi ini adalah tipe normal dari aliran arus listrik dalam batuan. Hal ini terjadi jika batuan tersebut mempunyai banyak elektron bebas. Akibatnya arus listrik mudah mengalir pada batuan ini. Dalam konduksi elektronik aliran arus melalui electron seperti dalam metal. Konduksi elektronik sangat penting karena terdapat mineral konduktif seperti metal sulfide dan grafit dalam survey mineral.

b. Konduksi elektrolitik

Konduksi jenis ini banyak terjadi pada batuan yang bersifat poros dan pori- pori tersebut berisi oleh cairan cairan elektrolitik. Dalam hal ini arus listrik mengalir akibat di bawah oleh ion- ion larutan elektrolitik. Konduksi dengan cara ini lebih lambat daripada konduksi elektronik. Pada konduksi elektrolitik arus mengalir melalui perpindahan ion dalam tanah. Dalam survey lingkungan dan teknik, konduksi elektrolit merupakan mekanisme yang paling umum.

c. Konduksi dielektrik

Konduksi ini terjadi jika batuan bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik yaitu terjadi polarisasi saat bahan dialiri arus atau batuan tersebut mempunyai elektron bebas sedikit bahkan tidak ada sama sekali. Tetapi karena adanya pengaruh medan listrik dari luar maka elektron elektron dalam batuan dipaksa berpindah dan berkumpul terpisah dari intinya sehingga terjadi polarisasi. Konduktivitas listrik batuan merupakan kuantitas fisik yang menggambarkan kemampuan bahan mengakibatkan arus listrik. Konduktivitas bahan ini umumnya bergantung pada besar, struktur, fluida pengisi pori, distribusi pori, serta konduktivitas antar po ri batuan kecuali pada batuan yang bersifat konduktif seperti lempung.

Potensial listrik batuan dapat dibedakan atas empat bagian yaitu:

1. Potensial elektro kinetik, potensial ini disebabkan bila suatu larutan bergerak melalui suatu pipa kapiler atau medium yang berpori.

2. Potensial difusi, potensial ini terjadi apabila ada perbedaan dari ion dalam larutan yang mempunyai konsntrasi yang berbeda.

3. Potensial nerust, potensial ini terjadi apabila suatu elektroda dimasukan kedalam larutan homogen.

4. Potensial mineralisasi, potensial ini timbul bila dua logam dimasukan kedalam larutan homogen. Nilai potensial ini paling besar bila dibandingkan dengan jenis potensial lainnya. Biasanya potensial ini pada zona yang mengandung banyak sulfida, grafit dan magnetit.

Dari beberapa sifat kelistrikan batuan ada beberapa cara yang dapat digunakan dalam eksplorasi mineral yaitu sifat daya hantar listrk, sifat elektrik kimia, konstanta dielektrik dan permeabilitas listrik.

Pengukuran resistansi tanah umunya dilakukan dengan menginjeksikan arus melaui elektroda kedalam tanah. Penginjeksian arus denga menggunakan metode potensial jatuh dilakukan melaui dua buah elektroda arus

Page 3: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

sedangkan untuk tegangan diukur dengan menggeserkan elektroda potensial.

Menurut teori medan listrik bahwa antara dua titik yang berlawanan polaritasnya pada medan elektrik yang ditancapkan ketanah akan timbul garis garis yang merupakan bidang ekipotensial atau garis kerja ekipotensial akibat dua sumber dipermukaan bumi tersebut, sehingga setiap titik dalam satu garis memilikimpotensial yang sama.

Gambar 1. Dua titik arus yang berlawanan polaritas dipermukaan bumi

Metode potensial jatuh yang digunakan menggunakan sumber tegangan dc, penempatan elektroda arus dan elektroda potensial seperti gambar berikut (sumber: Hasbi Bakri 1997: 20).

Gambar 2 .Penempatan elektroda arus, elektroda potensial dengan sumber tegangan

Dari gambar pergeseran eletroda C dari A ke B melaui elektroda A dan mendekati elektroda B, dimana voltmeter akan menunjukan haraga yang tinggi dan akan mencapai maksimum, hal ini terjadi jika elektroda C bersentuhan dengan elektroda B. Penentuan nilai resistansi berdasarkan pengukuran setiap titik pergeseran dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:

R=VI

Dimana:R = resistansi atau tahan tanah(Ω)V= beda potensial pada tanah (V) I= arus yang mengalir (A)

Hasil variasi nilai resistansi untuk tanah homogen dari setiap pergeseran elektroda C sepanjang AB dengan menggunakan perhitungan diatas dapat dilihat dengan menggunakan grafik dibawah ini:

Gambar 3. Grafik antara nilai resistensi dengan jarak elektroda

Dari grafik terlihat bahwa nilai resistansi tanah dari akumulasi beberapa nilai resistansi berada pada posisi mendatar. Biasanya posisi ini diperoleh pada daerah RE.

Sehingga nilai resistansi yang sebenarnya adalah nilai rata rata resistansi yang konstan atau berada pada posisi mendatar. Berdasarkan harga resistivitas listriknya batuan digolongkan menjadi tiga bagian yaitu konduktor baik: 10-8 Ωm < ρ < 1 Ωm; konduktor pertengahan: 1Ωm ≤ ρ <107 Ωm; isolator: ρ ≥ 107 Ωm.

Sedangkan dalam metode ini beberapa persamaan menggunakan definisi sebagai berikut:

Resistansi dengan persamaan :

R=VI …………(1)

Resistivitas dengan persamaan:

ρ=EJ …………(2)

Konduktivitas dengan persamaan:

σ=1ρ ………….(3)

Untuk silinder konduktor dengan panjang L dan luas penampang A akan digambarkan berdasarkan penampang berikut:

Gambar 4. Skema dasar pengukuran

Page 4: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

Sehingga untuk medan listrik E=VL

diperoleh tahanan yang dapat ditulis dalam bentuk:

R=ρ LA …………(4)

Dengan R menyatakan tahanan (Ω) dan ρ adalah resistivitas atau tahanan jenis (Ωm).

Dari persamaan 2, diperoleh persamaan resistivitasnya yaitu:

ρ=R AL

=VI

AL

…………(5)

Dimana V = beda potensial dua buah titik(V)I = besar arus listrik yang menglir(A)E = kuat medan listrik(V/m)J = rapat arus listrik(A/m2)σ = konduktivitas listrik(Ω/m)ρ = resistivitas atau tahanan jenis (Ωm)L = jarak antara elektroda (m)A = luas penampang silinder (m2)R = hambatan (Ω)X = jarak pergeseran elektroda potensial (m).

C. Metodologi Penelitian1. Alat dan Bahan

a. Pengukuran konduktivitas tanah1) Multimeter2) Sumber tegangan DC3) Tiga jenis tanah yang berbeda4) Wadah atau baskom5) Mistar6) Wadah berbentuk persegi

panjang (p = 26 cm, l = 11.,3 cm, t = 4,5 cm

7) Kabel elektroda8) Baterai 1,5 volt 2 buah ( V= 3

volt)b. Pengukuran kelembapan tanah

1) Cangkul2) Kantung plastic3) Timbangan4) Bola lampu 5 watt 3 buah5) Box atau kardus6) Tiga jenis tanah yang berbeda7) Thermometer8) Wadah atau piring

2. Identifikasi Variabela. mengukur konduktivitas listrik tanah

1) Variable bebas: multimeter, Bak tanah, mistar

2) Variable kontrol: kuat arus dari catu daya, jenis tanah, massa tanah, jarak elektroda.

b. mengukur kelembapan tanah1) Variable bebas: cangkul,

kantung plastic, timbangan, bola lampu 5 watt, box, multimeter, bak tanah, thermometer, wadah.

2) Variable kontrol: massa tanah dan jenis tanah.

3. Langkah Kerjaa. Mengukur konduktivitas tanah

1) Menentukan lokasi pengukuran dan lokasi pengambilan sampel tanah

2) Melakukan penggalian sampel tanah

3) Menyediakan bak tanah (wadah berbentuk persegi panjang)

4) Mengisi bak tanah dengan tanah dari dari dasar bak sampai seluruh permukaan bak menjadi rata.

5) Menghubungkan elektroda potensial pada salah satu ujung elektroda arus dan ujung elektroda potensial lainnya dibiarkan lepas kemudian menancapkan elektroda potensial elektroda arus pada masing-masing ujung bak.

6) Menghubungkan voltmeter, dan sumber tegangan (baterai sebagai sumber tegangan DC) satu sama lainnya seperti gambar berikut:

7) Menancapkan elektroda A ke tanah dengan jarak spasi elektroda 5 cm dari elektroda C (AC = 5 cm) kemudian di on-kan sambil mencatat beberapa saat hasil pembacaan pada voltmeter pada table pengamatan.

8) Mengulangi kegiatan -7 pada pergeseran elektroda C sehingga jaraknya berubah (AC = 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm).

Page 5: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

9) Mengulangi kegiatan 1-8 untuk sampel ke dua dan ketiga.

10) Menghitung nilai resistivitas (tahanan jenis)

11) Menentukan konduktivitas listrik tanah (σ)

12) Memplot grafik hubungan karakteristik antara konduktivitas listrik dengan jarak pergeseran elektroda untuk setiap lapisan batuan.

b. Mangukur kelembapan tanah1) Menentukan lokasi pengukuran

dan lokasi pengambilan sampel tanah

2) Mengukur massa tanah.3) Merangkai lampu neon 5 watt

dengan kardus.4) Meletakkan tanah kedalam kardus

yang sudah dirangkai5) Nyalakan lampu selama 24 jam6) Mengukur massa tanah setelah

dipanaskan7) Menghitung nilai kelembapan

tanahD. Data Pengamatan

1. Konduktivitas Tanah

N

o

Jenis Tanah Jara

k

AC

(cm)

Skala

yang

ditunjuk

Batas

Ukur

(mA)

Skala

maksi-

mum

1 Tanah

TDM

5 2,3 2,5 3

10 2,4 2,5 3

15 2,45 2,5 3

20 2,5 2,5 3

2 Tanah

naimata

5 2,4 2,5 3

10 2,4 2,5 3

15 2,4 2,5 3

20 2,45 2,5 3

3 Tanah RSS

Baumata

5 2.4 2,5 3

10 2.4 2,5 3

15 2.45 2,5 3

20 2.5 2,5 3

2. Kelembapan Tanah

No Jenis tanah Berat tanah basah (kg)

Berat Tanah kering (kg)

1 Tanah TDM 1,3 1,1152 Tanah

Naimata 1,2 1,1

3 Tanah RSS baumata

1,2 0,95

E. Analisis Data1.Konduktivitas listrik

a. Menentukan besar arus yang menggalir (I)

I= skala yangditunjukskala maksimum

xbatas ukur

1) Tanah TDMa) Jarak 5 cm

I=2.333

x2.5 mA=1.94 x10−3 A

b) Jarak 10 cm

I=2.43

x 2.5 mA=2 x10−3 A

c) Jarak 15 cm

I=2.453

x2.5 m=2.04 x10−3 A

d) Jarak 20 cm

I=2.53

x2.5 mA=2.08 x10−3 A

2) Tanah Naimataa) Jarak 5 cm

I=2.43

x 2.5 mA=2 x10−3 A

b) Jarak 10 cm

I=2.43

x 2.5 mA=2 x10−3 A

c) Jarak 15 cm

I=2.43

x 2.5 mA=2 x10−3 A

d) Jarak 20 cm

I=2.453

x2.5 mA=2.04 x10−3 A

3) Tanah RSS Baumataa) Jarak 5 cm

I=2.43

x 2.5 mA=2 x10−3 A

b) Jarak 10 cm

I=2.43

x 2.5 mA=2 x10−3 A

c) Jarak 15 cm

I=2.453

x2.5 mA=2.04 x10−3 A

d) Jarak 20 cm

I=2.453

x2.5mA=2.04 x10−3 A

Page 6: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

b. Menentukan nilai Resistivitas (tahanan jenis ρ)

ρ=R AL

=VI

AL

=VI

plL

1) Tanah TDMa) Jarak 5 cm

ρ= 31,94 x 10−3

0,26 m x 0,113m0,26 m

¿174,74 Ωm b) Jarak 10 cm

ρ= 32 x10−3

0,26 m x0,113 m0,26 m

¿169,5 Ωmc) Jarak 15 cm

ρ= 32,04 x 10−3

0,26 m x 0,113m0,26 m

¿166,17Ωmd) Jarak 20 cm

ρ= 32,08 x10−3

0,26 m x 0,113m0,26m

¿162,98 Ωm2) Tanah Naimata

a) Jarak 5 cm

ρ= 32 x10−3

0,26 m x0,113 m0,26 m

¿169,5 Ωm b) Jarak 10 cm

ρ= 32 x10−3

0,26 m x0,113 m0,26 m

¿169 ,5Ωmc) Jarak 15 cm

ρ= 32 x10−3

0,26 m x0,113 m0,26 m

¿169,5 Ωmd) Jarak 20 cm

ρ= 32,04 x 10−3

0,26 m x 0,113m0,26 m

¿166,17Ωm3) Tanah RSS Baumata

a) Jarak 5 cm

ρ= 32 x10−3

0,26 m x0,113 m0,26 m

¿169.5 Ωm b) Jarak 10 cm

ρ= 32 x10−3

0,26 m x0,113 m0,26 m

¿169,5 Ωmc) Jarak 15 cm

ρ= 32,04 x 10−3

0,26 m x 0,113m0,26 m

¿166,17 Ωmd) Jarak 20 cm

ρ= 32,04 x 10−3

0,26 m x 0,113m0,26 m

¿166,17 Ωm c. Menentukan Konduktivitas tanah (σ ¿

σ=1ρ

1) Tanah TDM a) Jarak 5 cm

σ=1ρ= 1

174,74 Ωm¿5,72 x 1 0−3 Ω/m

b) Jarak 10 cm

σ=1ρ= 1

169,5 Ωm¿5,89 x1 0−3 Ω/m

c) Jarak 15 cm

σ=1ρ= 1

166,17 Ωm¿6,02 x1 0−3 Ω/m

d) Jarak 20 cm

σ=1ρ= 1

162,98 Ωm¿6,13 x1 0−3 Ω/m

tabel data konduktivitasσ σ−σ ¿

5,72 x 10-3 -0.22 x 10-3 0,0484 x 10-6

5,89 x 10-3 -0,05 x 10-3 0,0025 x 10-6

6,02 x 10-3 0.08 x 10-3 0,0064 x 10-6

6,13 x 10-3 0.19 x 10-3 0,0361 x 10-6

∑ ¿¿ 0,0934 x 10-6

rata-rata 𝜎σ=

∑ σ i

n=0,02376

4=5,94 x 1 0−3Ω /m

standar devisiasi∆ σ=√∑ ¿¿¿¿

¿√ 0,0934 x10−6

4−1

¿√ 0 ,0934 x 10−6

3¿√0,0156 x 1 0−6

¿0,125 x10−3

kesalahan relatif

%KR=∆ σσ

x 100 %

Page 7: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

¿ 0,125 x 10−3

5,94 x1 0−3 x100 %

¿2% ketelitian = 100% - %KR

= 100% - 2% = 98%

2) Tanah Naimata a) Jarak 5 cm

σ=1ρ= 1

169,5 Ωm¿5,89 x1 0−3 Ω/m

b) Jarak 10 cm

σ=1ρ= 1

169.5 Ωm¿5 ,89 x10−3 Ω/m

c) Jarak 15 cm

σ=1ρ= 1

169,5 Ωm¿5,89 x10−3 Ω/m

d) Jarak 20 cm

σ=1ρ= 1

166,17 Ωm¿6,02 x1 0−3 Ω/m

tabel data konduktivitasσ σ−σ ¿

5,89 x 10-3 -0.33 x 10-3 0,1089 x 10-6

5,89 x 10-3 -0,33 x 10-3 0,1089 x 10-6

5,89 x 10-3 -0.33 x 10-3 0,1089 x 10-6

6,02 x 10-3 0.1 x 10-3 0,01 x 10-6

∑ ¿¿ 0,3367 x 10-6

rata-rata 𝜎σ=

∑ σ i

n=0,02369

4=5,92x 10−3Ω /m

standar devisiasi∆ σ=√∑ ¿¿¿¿

¿√ 0,3367 x 10−6

4−1

¿√ 0,3367 x 10−6

3¿√0,1122 x1 0−6

¿0,335 x1 0−3

kesalahan relatif

%KR=∆ σσ

x 100 %

¿ 0,335 x 1 0−3

5,92 x 10−3 x100 %

¿5,66 %

ketelitian = 100% - %KR = 100% - 5,66% = 94,34%

3) Tanah RSS Baumata a) Jarak 5 cm

σ=1ρ= 1

169,5 Ωm¿5,89 x1 0−3 Ω/m

b) Jarak 10 cm

σ=1ρ= 1

169.5 Ωm¿5,89 x1 03Ω /m

c) Jarak 15 cm

σ=1ρ= 1

166,17 Ωm¿6,07 x10−3Ω/m

d) Jarak 20 cm

σ=1ρ= 1

166,17 Ωm¿6,07 x1 0−3Ω/m

tabel data konduktivitasσ σ−σ ¿

5,89 x 10-3 -0.06 x 10-3 0,0036 x 10-6

5,89 x 10-3 -0,06 x 10-3 0,0036 x 10-6

6,02 x 10-3 0,07 x 10-3 0,0049 x 10-6

6,02 x 10-3 0.07 x 10-3 0,0049 x 10-6

∑ ¿¿ 0,017 x 10-6

rata-rata 𝜎σ=

∑ σ i

n= 0,02382

4=5,95 x 10−3Ω /m

standar devisiasi∆ σ=√∑ ¿¿¿¿

¿√ 0,017 x 10−6

4−1

¿√ 0,017 x 10−6

3¿√0,0057 x 1 0−6

¿0,075 x10−3

kesalahan relatif

%KR=∆ σσ

x 100 %

¿ 0,075 x 1 0−3

5,95 x 10−3 x100 %

¿1,2 % ketelitian = 100% - %KR

= 100% - 1,2% = 98,8%

2. kelembapan tanah

Page 8: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

RH ( %)=M basah−M kering

M basahx 100 %

a. Tanah TDM

RH ( %)=1.3−1.1151.3

x 100%

¿14,23 %b. tanah naimata

RH ( %)=1,2−1,11,2

x100 %

¿8,33 %c. tanah rss baumata

RH ( %)=1.2−0.951.2

x100 %

¿20,83 %

F. PembahasanBerdasarkan hasil percobaan

konduktivitas tanah dan kelembapan tanah yang dilakukan, kami menggunakan 3 sampel tanah yang berbeda yaitu tanah dari Tuak Daun Merah (TDM), tanah dari Naimata, dan tanah dari RSS Baumata.

Pengukuran konduktivitas tanah ini kami menggunakan metode potensial jatuh. Ketiga sampel tersebut masing-masing dimanipulasi setiap jaraknya yaitu sebesar 5 cm, 10 cm, 15 cm, dan 20 cm. Berdasarkan jarak tersebut dilakukan analisis data sehingga didapatkan hasil yang tidak terlalu berbeda jauh atau dapat dikatakan bahwa jarak tidak begitu mempengaruhi konduktivitas tanah.

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan didapatkan bahwa konduktivitas tanah dari TDM memiliki rata-rata 5,94x10-3

Ω/m dengan ketelitian dalam percobaan mencapai 98%, konduktivitas tanah dari Naimata memiliki rata-rata 5,92x10-3 Ω/m dengan ketelitian dalam percobaan mencapai 94,36%, sedangkan konduktivitas tanah dari RSS Baumata memiliki rata-rata 5,95x10-3

Ω/m dengan ketelitian dalam percobaan mencapai 98,2%.

Berikut ini adalah hasil plot kurva dari percobaan ini:1. Konduktivitas tanah dari sampel tanah

TDM

5 10 15 200.00550.00560.00570.00580.0059

0.0060.00610.0062

0.005720.00589

0.00602

0.00613

Konduktivitas Tanah TDM

jarak

kond

ukti

vita

s

2. Konduktivitas tanah dari sampel tanah Naimata

5 10 15 200.0058

0.00585

0.0059

0.00595

0.006

0.00605

0.00589 0.00589 0.00589

0.00602

Konduktivitas Tanah Naimata

jarak (cm)

kond

uktiv

itas

3. konduktivitas tanah dari sampel tanah RSS Baumata

5 10 15 200.0058

0.00585

0.0059

0.00595

0.006

0.00605

0.00589 0.00589

0.00602 0.00602

Konduktivitas Tanah RSS Baumata

jarak

kond

ukti

vita

s

Sedangkan untuk pengukuran kelembapan tanah dilakukan pengukuran tunggal dengan metode gravimetric. Dari metode tersebut didapatkan hasil pengukuran kelembapan tanah dari sampel TDM sebesar 14,23%, kelembapan tanah dari sampel tanah Naimata 8,33%, sedangkan kelembapan tanah dari sampel tanah RSS Baumata 20,83%.

Page 9: Paper Konduktivitas Dan Kelembapan Tanah (Fisika Lingkungan)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika FKIP Kupang 2016

Dari hasil pencobaan tersebut dapat di katakan bahwa tanah dari RSS Baumata memiliki tingkat kelembapan tanah yang lebih tinggi daripada tanah yang berasal dari Naimata dan TDM.G. Kesimpulan

sesuai hasil penelitian yang dilakukan dapat maka dapat disimpulkan bahwa nilai konduktivitas tanah dari daerah yang berbeda memiliki nilai yang berbeda juga. Hal ini disebabkan oleh karena karena kelembapan tanah dari setiap daerah juga berbeda.

Tanah yang memiliki kelembapan tinggi memiliki konduktivitas listrik tinggi, sebaliknya tanah yang memiliki kelembapan air sedikit/rendah memiliki tahanan tanah yang besar karena kemampuan mengalirkan arus juga kecil (konduktivitas rendah karena arus listrik terhambat).H. Saran

Bagi para mahasiswa yang ingin melakukan pengukuran konduktivitas dan kelembapan tanah sebaiknya memiliki banyak refrensi untuk lebih memahami pengukuran konduktivitas dan kelembapan tanah, serta menggunakan alat dan bahan yang lebih bagus dan tepat demi kelencaran percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Weslay, L. D. 1998. Mekanika Tanah. Jakarta: pusat penerbitanpekerjaan Umum

2. Isa albanna. 2015 . akuisisi daya hybrid-sensor sebagai pemantau kelembaban tanah dan kelembaban udara pada lahan pertanian, (http://jurnal.itats.ac.id/wp-content/uploads/2015/10/10.-isa-albanna_SNTEKPAN2015.pdf) (akses 29 april 2016)

3. Said, M. Analisis Sifat Listrik Pada Beberapa Jenis Material Dengan Metode Potensial Jatuh. (http://digilib.unm.ac.id/files/disk1/4/universitas%20negeri%20makassar-digilib-unm-saidm-184-1-8-said.pdf) (akses 29 april 2016)