X-Ray Fluorosence (XRF)

1.1 Pengertian XRF

XRF merupakan alat yang digunakan untuk menganalisis komposisi kimia beserta konsentrasi unsur-unsur yang terkandung dalam

suatu sample dengan menggunakan metode spektrometri. XRF umumnya digunakan untuk menganalisa unsur dalam mineral atau batuan.

Analisis unsur di lakukan secara kualitatif maupun kuantitatif. Analisis kualitatif dilakukan untuk menganalisi jenis unsur yang terkandung dalam

bahan dan analisis kuantitatif dilakukan untuk menentukan konsentrasi unsur dalam bahan.

1.2 Jenis XRF XRF ada dua 2 jenis yaitu : WDXRF ( Wave Length Dispersive XRF ) dan EDXRF (Energy Dispersive XRF ). Secara umum

perbedaan kedua alat ini adalah :

1.3 Prinsip kerja XRF

Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan pencacahan karakteristik sinar-X yang terjadi akibat efek

fotolistrik. Efek fotolistrik terjadi karena electron dalam atom target pada sample terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma, sinar-X). berikut

penjelasanya :

1.        Elektron di kulit K terpental keluar dari atom akibat dari radiasi sinar X yang datang. Akibatnya, terjadi kekosongan/vakansi elektron pada orbital

(gambar 1).

2.        Elektron dari kulit L atau M “turun” untuk mengisi vakansi tersebut disertai oleh emisi sinar X yang khas dan meninggalkan vakansi lain di kulit

L atau M (gambar 2).

3.        Saat vakansi terbentuk di kulit L, elektron dari kulit M or N “turun” untuk mengisi vakansi tersebut sambil melepaskan Sinar X yang khas

(gambar 3).

4.        Spektrometri XRF memanfaatkan sinar-X yang dipancarkan oleh bahan yang selanjutnya ditangkap detector untuk dianalisis kandungan unsur

dalam bahan (gambar 4).

1.4 karakteristik sampel pada XRF

Beberapa sample yang dapat dianalisis dengan menggunakan XRF yaitu :

a.       Sample serbuk ± 100 mesh

b.      Sample cair yang homogen

  Tipe sample yang diperoleh dari lingkungan seperti minyak dan air

  Tidak membutuhkan preparasi yang rumit

c.       Sample padatan dengan batas maximum tinggi 2.5 cm dan diameter 2.5 cm

  Logam, plastic dan kaca atau keramik

  Pelapisan permukaan akan mempengaruhi komposisi kimia yang terbaca

  Ukuran partikel tidak menjadi persoalan

  Permukaan harus homogeny

d.      Presed Powder

  Tipe sample yang dapat dibentuk press powder seperti batuan, semen, lumpur, alumina, fly ash dan lain-lain

  Agen pengikat seperti lilin atau selulosa dapat digunakan untuk memperkuat sample

e.       Serbuk dipress membentuk tabletvpadat menggunakan hydraulic press Fused Beads

  Tipe sample yang termasuk dipreparasi seperti fused bead adalah batuan, semen, bijih besi dan lain-lain

  Sample dicmpur dengan flux. Digesti fluxing selalu penting bila dibutuhkan presisi yang tinggi dan borat Spectromelt dapat digunakan untuk pros es

ini

  Sample dan flux dipanaskan pada suhu ≈ 1000 oC

  Permukaan harus homogen

1.5 Kelebihan dan kelemahan XRF

Keunggulan XRF :

1. Mudah digunakan dan Sample dapat berupa padat, bubuk (butiran) dan cairan

2. Tidak merusak sample (Non Destructive Test), sample utuh dan analisa dapat

dilakukan berulang-ulang

3. Banyak unsur dapat dianalisa sekaligus (Na- U)

4 . Konsentrasi dari ppm hingga 100%

5. Hasil keluar dalam beberapa detik (hingga beberapa menit, tergantung

aplikasi)

6. Menjadi metoda analisa unsur standar dengan banyaknya metoda analisa ISO

dan ASTM yang mengacu pada analisa XRF

Kelemahan dari metode XRF :

         1. Tidak dapat mengetahui senyawa apa yang dibentuk oleh unsur-unsur yang terkandung dalam material yang akan kita teliti.

Lava

-magma yg keluar dari perut bumi/gunung api akibat adanya peningkatan aktivitas vukanik di dalam gunung api.

Mineral mafik

Adalah mineral primer berwarna gelap, tersusun oleh unsur-unsur Mg dan Fe. Mineral mafik terdiri dari olivin, piroksen, amfibol

(umumnya jenis hornblende), biotit dan muskovit.

Batuan beku dapat diklasifikasikan berdasarkan cara terjadinya, kandungan SiO2, dan indeks warna. Dengan demikian daat

ditentukan nama batuan yang berbeda-beda meskipun dalam jenis batuan yang sama, menurut dasar klasifikasinya. Klasifikasi berdasarkan

cara terjadinya, menurut Rosenbusch (1877-1976) batuan beku dinagi menjadi :

1. Effisive rock, untuk batuan beku yang terbentuk di permukaan

2. Dike rock, untuk batuan beku yang terbentuk dekat permukaan

3. Deep seated rock, untuk batuan beku yang jauh di dalam bumi. Oleh W. T. Huang (1962), jenis batuan ini disebut plutonik,

sedangbatuan effusive disebut batuan vulkanik.

Klasifikasi berdasarkan kandungan SiO2 (C. L. Hgnes, 1962), yaitu :

1. Batuan beku asam, apabila kandungan SiO2 lebih dari 66 %. Contohnya adalah riolit

2. Batuan beku intermediate, apabila andungan SiO2 antara 52 %-66 %. Contohnya dalah dasit

3. Batuan beku basa, apabila kandungan SiO2 antara 45 %-52 %. Contohnya adalah andesit

4. Batuan beku ultra basa, apabila kandungan SiO2 kurang dari 45 %. cotohnya dalah basalt

Klasifikasi berdasarkan indeks warna (S. J. Shand, 1943), yaitu :

1. Leucoctaris rock, apabila mengandung kurang dari 30 % mineral mafik

2. Mesococtik rock, apabila mengandung 30 %-60 % mineral mafik

3. Melanocractik rock, apabila mengandung lebih dari 60 % mineral mafik

Sedangkan menurut S. J. Ellis (1948) juga membagi batuan beku berdasarkan indeks warnanya sebagai berikut :

1. Holofelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna kurang dari 10 %

2. Felsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 10 % sampai 40 %

3. Mafelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 40 % sampai 70 %

4. Mafik, untuk batuan beku dengan indeks warna lebih dari 70 %

Crystal Settling/gravitational settling

Proses ini meliputi pengendapan kristal oleh gravitasi dari kristal-kristal berat yang mengandung unsur Ca, Mg, Fe yang akan memperluas

magma pada bagian dasar magma chamber. Disini, mineral-mineral silikat berat akan berada di bawah. Dan akibat dari pengendapan ini, akan

terbentuk suatu lapisan magma yang nantinya akan menjadi tekstur kumulat atau tekstur berlapis pada batuan beku.

Metasomatisme adalah proses kontak yang terjadi antara bebatuan dengan air panas (hydrothermal) atau fluida lainnya.Ini salah satu dari proses pembentukan endapan mineral! ada juga kayak hidrothermal, endapan lateritik, pegmatik, magmatik, dan lain-lain. Tentu dengan banyaknya klasifikasi tipe endapan ada yang membedakan antara satu dan yang lainnya, nah disini saya coba fokus dulu ke tipe kontak metasomatisme & metamorfisme.Pada saat magma cair dan pijar dalam keadaan sangat panas menerobos batuan maka magma tersebut panasnya akan semakin turun dan membentuk batuan intrusi. Dalam proses tersebut akan terjadi tekanan dan suhu yang sangat tinggi terutama pada kontak antara magma dengan batuan samping (country rock) yang diterobosnya.