MAGISTER REKAYASA PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2014

Portable Infrared Mineral Analysis ( PIMA )

Oleh : Wahyudi Zahar 22113026 Rhoni Leonhard 22113037

Apa itu PIMA?

PIMA (Portable Infrared Mineral Analysis) adalah analisa dengan

spektrometer inframerah portabel yang digunakan untuk mengidentifikasi

secara kualitatif mineral menggunakan shortwave infrared (SWIR)

eletromagnetic spectrum (1300-2500 nanometer). PIMA umumnya

berukuran sebesar kotak sepatu yang memiliki window yang digunakan untuk memancarkan gelombang infrared.

Instrumen ini dapat dioperasikan di lapangan atau dilaboratorium, dan

dalam analisisnya merupakan analasis non-destruktif. Dalam aplikasinya,

PIMA tidak memerlukan preparasi sampel dan tidak menyebabkan

kerusakan akibat radiasi. Alat ini sensitif terhadap berbagai mineral yang

ditemukan di zona alterasi di sekitar badan bijih.

WINDOW

Merupakan alat pengukuran

yang berfungsi seperti window

dengan alat ini proses

pengukuran diharapkan dapat

dilakukan dengan lebih akurat

terkait dengan pengukuran

reflektan dan pemancaran

gelombang.

Penggunaan PIMA

PIMA dapat diaplikasikan untuk berbagai keperluan, antara lain:

Menentukan mineral-mineral alterasi Mengetahui bahan-bahan dasar benda arkeologi Sebagai bahan tambahan untuk studi tanah dan sedimentasi Mengidentifikasi mineral-mineral pada drillcore

Bagaimana cara kerja PIMA?

PIMA membutuhkan waktu antara 30-60 detik untuk 'membaca' sampel.

dengan menggunakan Shortwave Infrared (SWIR) elektromagnetic

spectrum (1300 - 2500 nanometer atau 1,3 m 2,5 m).

Dengan melihat posisi, kedalaman, dan bentuk fitur absorbsi, seorang

spectroscopist berpengalaman dapat menentukan mineral-mineral yang

terkandung dalam sampel. Dengan menggunakan Software kita akan

mendapatkan perbandingan otomatis spektrum hasil pengukuran dengan

referensi database yang ada atau dapat juga dengan database referensi

tersendiri dengan menggunakan mineral lokal sebagai kontrol.

Cara kerja PIMA secara umum adalah dengan pengukuran reflektan dari

gelombang inframerah yang dipantulkan kembali oleh sample atau

permukaan bidang yang diukur. Dengan menggunakan analisis ini kita

mengetahui karakteristik energi ikatan interatomik mineral tertentu.

Analisis ini juga dapat digunakan untuk menentukan derajat kristalinitas

material.

Jenis material apa yang dapat dianalisa menggunakan PIMA?

Material terbaik untuk dianalisis menggunakan PIMA adalah material

yang mengandung hidroksil (kelompok OH), seperti phyllosilicates

(termasuk tanah liat, klorit, dan mineral serpentine, dihidroksilasi silikat

(epidotes dan amphiboles), sulfat (misalnya gipsum), dan karbonat.

PIMA telah digunakan untuk menganalisis mineral oleh ahli geologi dan

industri pertambangan di Australia, Kanada, Eropa, dan Amerika Utara

dan Selatan. baru-baru ini diterapkan pada artefak arkeologi dari batu dan

tanah liat seperti pipa Hopewell dan Cahokian-gaya patung batu clay

(lihat Emerson et al. 2002, 2003, Emerson dan Hughes 2000, 2001,

Hughes et al 1998;... Wisseman et al, 2002) dengan mengambil sampel

batu dan tanah liat sumber bahan baku di Midwest, database referensi

spektrum sedang disusun untuk perbandingan dengan artefak spektrum.

Penggunaan PIMA dalam menentukan

minera alterasi

Keuntungan penggunaan PIMA dalam menentukan mineral alterasi

adalah:

Mineral alterasi dan zona alterasi memiliki informasi penting mengenai proses pembentukan bijih. Data ini dapat menjadi masukan prediktif

untuk menetukan model eksplorasi awal.

Zona alterasi sering memiliki dimensi jauh lebih besar daripada badan bijih. Sehingga eksplorasi terhadap badan bijih yang relatif kecil dapat

dilakukan dengan mengamati zona alterasinya.

Pengetahuan lingkungan dan keterdapat zona alterasi dapat membimbing eksplorasi terhadap bijih.

Gambar: Cara penggunaan PIMA

Gambar: Seorang yang sedang menggunakan PIMA

untuk mengindentifikasi jenis mineral.

Pengguan PIMA dalam analisa drillcore

Dalam penggunaannya untuk mengidentifikasi mineral pada drillcore

analisa dapat di bagi menjadi grid-grid tertentu. Sehingga hasil analisa

dapat mewakili keseluruhan drillcore.

Contoh analisis drillcore menggunakan PIMA

PIMA juga dapat digunakan untuk mempelajari tanah dan sedimen dari

situs arkeologi. penerapan analisis tulang juga sekarang sedang

dieksplorasi (abstract sebuah paper konferensi yang dipresentasikan oleh Linda Klepinger dan Sarah Wisseman).

Penerapan PIMA pada keramik memberikan hasil yang tidak pasti.

Panas yang tinggi dalam pembuatan keramik mengakibatkan

berkurangnya kadar air pada mineral tertentu (dehidrasi), dan dengan

demikian tidak menghasilkan spektrum yang baik untuk dianalisis

menggunakan PIMA. keramik yang dipanaskan dengan suhu rendah

(dipanaskan kurang dari 800 derajat celcius) menghasilkan spektrum

bisa digunakan atau dianalisa. Namun, keramik cenderung heterogen,

dengan tanah liat yang dicampur dan inklusi - temper - yang juga akan

terbaca' oleh PIMA. Hal ini dimungkinkan untuk beberapa faktor mineral dari spektrum, meninggalkan tanda jejak mineral dari tanah liat, tapi ini

belum sepenuhnya dieksplorasi.

Pengguan PIMA bidang ilmu Arkeolgi

Application of a PIMA SPTM to Pipestone Flint Clay Studies of Two Native American Cultures

PIMA telah sangat berhasil dalam menentukan komposisi mineral dari

museum artefak. Ini telah terbukti dan berguna dalam museum dalam

pengkurasian dan penentuan keaslian artefak atau bagian potongan

yang direkonstruksi museum. Keuntungan terbesar PIMA adalah bahwa

itu adalah non-destruktif, sehingga pembacaan yang akurat dapat

diambil tanpa bergerak atau merusak objek sampling.

(Lihat artikel mendatang di Journal of American Institute for

Conservation, oleh Wisseman, Emerson, Hynes, dan Hughes:

Menggunakan Spektrometer Portable untuk Sumber Bahan Arkeologi

dan Mendeteksi Restorasi di Museum Objects)

Keuntungan menggunakan PIMA?

PIMA memiliki tiga keunggulan utama:

1. Portabel - PIMA dapat digunakan di lapangan dilaboratorium. Alat ini

memiliki komputer Palmtop yang dapat digunakan untuk menyimpan

bacaan/data, atau dapat dihubungkan ke laptop untuk spektral output

yang instan.

2. Sangat mudah dan cepat dalam pembacaan (analisis) untuk

mengoperasikan PIMA membutuhkan waktu 30-60 detik.

4. Analis yang dilakukan merupakan analisis non-destruktif, sehingga

dapat digunakan untuk analisa dengan sample yang terbatas

3. Tidak membutuhkan preparasi sample sehingga lebih praktis untuk

digunakan.

How does PIMA compare to other mineralogical and chemical analyses such as thin-section petrography, X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), instrumental neutron activation analysis (INAA), and sequential acid dissolution-inductively coupled plasma (SDA-ICP)?

PIMA spektrometer hampir unik dalam portabilitas dan operasi nya yang

non-destruktif. PIMA adalah teknik mineraological semi-kuantitatif seperti

XRD. Ini tidak memberikan kuantitatif, data yang multielemental seperti

AANI atau XRF.

Dapat digunakan untuk sumber bahan arkeologi, metode gabungan yang

menggunakan portable PIMA dalam hubungannya dengan metode

laboratorium lain menghasilkan hasil yang terbaik. PIMA berfungsi

sebagai langkah pertama non-destruktif dalam menganalisis komposisi

mineral. Hal ini dapat membantu para peneliti memilih sampel harus

dianalisa lebih lanjut menggunakan teknik berbasis laboratorium yang

lebih tradisional. Pendekatan ini menghemat waktu, uang, dan sampel

dari kehancuran yang tidak perlu.

courtesy of Integrated Spectronics Pty Ltd.

Gambar : Hasil analisis Portable Infrared Mineral Analizer yang telah diolah

SUMBER

Paper ATAM (Program Of Ancient Technologiest and Archaelogical Material)

www. Australiant Government Geoscience Australia

http://econgeol.geoscienceworld.org/content/96/5/939.abstract

http://www.isas.illinois.edu/atam/research/pima/faqs.html

http://www.isas.illinois.edu/public_engagement/exhibits.shtml

http://www.isas.illinois.edu/atam/research/pima/whatispima.html