Docstoc

LAPORAN PRAKTIKUM 1 kesi

Document Sample
LAPORAN PRAKTIKUM 1 kesi Powered By Docstoc
					              LAPORAN PRAKTIKUM
              EKSPERIMEN FISIKA II


                 PERCOBAAN 01
              METODE GEOLISTRIK




                     OLEH :
       NAMA        : SUKESI
       NIM         : J1D106018
       KELOMPOK : I (SATU)
       ASISTEN     : DINA WERDIANINGRUM




       DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
       UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
              PROGRAM STUDI FISIKA
                  BANJARBARU

                      2008
                    Laporan Praktikum Eksperimen Fisika II


Nama                      :   Sukesi
NIM                       :   J1D106018
Kelompok                  :   I (satu)
Judul Percobaan           :   Metode Geolistrik
Tanggal Percobaan         :   17 Maret 2008
Fakultas                  :   MIPA
Program Studi             :   Fisika
Asisten                   :   Dina Werdianingrum




          NILAI                           Banjarbaru,     Maret 2008
                                                    Asisten,




                                              (Dina werdianingrum)
                                 Percobaan 01

                               Metode Geolistrik




I.   Latar Belakang


       Aktivitas manusia dalam memanfaatkan alam selalu meninggalkan sisa
yang dianggap sudah tidak berguna lagi sehingga diperlakukan sebagai barang
buangan, yaitu sampah dan limbah. Sampah adalah buangan berupa padat
merupakan polutan umum yang dapat menyebabkan turunnya nilai estetika
lingkungan, membawa berbagai jenis penyakit, menurunkan sumber daya,
menimbulkan polusi, menyumbat saluran air dan berbagai akibat negatif lainnya.
Sampah merupakan masalah bagi semua orang, sehingga manusia menyingkirkan
sampah sejauh mungkin dari aktivitas manusia. Di kota-kota besar untuk menjaga
kebersihan sering kali menyingkirkan sampah ke tempat yang jauh dari
pemukiman atau yang biasa disebut Tempat Pembuangan Akhir (TPA).

       Di negara berkembang, sampah umumnya ditampung pada lokasi
pembuangan dengan menggunakan sistem Sanitary Landfill. Sanitary Landfill
adalah sistem pengelolaan sampah yang mengembangkan lahan cekungan dengan
syarat tertentu yaitu jenis dan porositas tanah, dimana pada dasar cekungan
dilapisi geotekstil untuk menahan peresapan lindi pada tanah serta dilengkapi
dengan saluran lindi. TPA di Indonesia, sesungguhnya tidak menerapkan sistem
Sanitary Landfill, namun paling bagus menggunakan metode Open Dumping,
yaitu sampah ditumpuk menggunung tanpa ada lapisan geotekstil dan saluran
lindi. Cara penimbunan seperti ini dianggap murah dan mudah. Karena
kelihatanya mudah, sehingga penimbunannya tidak direncanakan dengan baik dan
dilakukan dengan sembarangan sehingga tidak mengindahkan Sanitary Landfill
yang seharusnya menjadi persyaratan mutlak sebuah TPA. Hal ini dikarenakan
TPA di Indonesia tidak menerapkan aturan-aturan yang berlaku, sehingga sistem
Sanitary Landfill akhirnya berubah menjadi sistem Open Dumping. Akibatnya
adalah terjadi pencemaran air tanah dan udara di sekitar TPA.
II.   Tujuan Praktikum

       Tujuan dari praktikum ini adalah:
1. Agar dapat menggunakan alat Resistivity Meler
2. Agar dapat mengukur resistansi dan potensial dalam tanah
III. Dasar Teori

     Metode geolistrik memanfaatkan variasi resistivitas listrik berdasarkan
pengukuran beda potensial akibat arus listrik yang diinjeksikan kedalam bumi.
Metode geolistrik dapat digunakan dalam pemetaan bawah permukaan, pencarian
reservoir air, pencemaran air tanah dan eksplorasi geotermal. Dalam penelitian ini
dibuat suatu model fisis di laboratorium, menggunakan metoda geolistrik sebagai
alat monitoring transport limbah dalam pasir. Konfigurasi elektroda yang
digunakan dalam penelitian ini adalah Wenner-Schlumberger dengan jarak
elektroda potensial 5 cm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penyebaran
polutan jonduktif dapat dideteksi berdasarkan variasi hambatan jenis listrik.
Penambahan polutan kedalam medium pasir menyebabkan harga resistivitas
listriknya berkurang, hal ini karena polutan yang digunakan bersifat konduktif.
Setelah dilakukan monitoring melalui pengukuran sebanyak lima kali, dengan
polutan yang diinjeksikan kedalam pasir bertambah masing-masing sebanyak 600
ml, jelas bahwa pola rembesan polutan meluas setiap selang pengukuran.

(http://piannopiana.wordpress.com/2007/11/05/identifikasi-penyebaran-limbah-
cair-menggunakan-metode-geolistrik/ )

       Tahanan jenis adalah suatu sifat dasar material yang mencirikan material
tersebut. Pengkuran tahanan jenis di lapangan pada berbagai jenis batuan kan
menghasilkan suatu kesimpulan yang membedakan suatu tipe batuan dari tipe
batuan lainnya tanpa melakukan penggalian. Hal ini didasarkan atas kemampuan
alat untuk mneghantarkan arus listrik ke dalam material yang mempunyai
kemampuan yang berbeda dalam menghantrkan arus listrik pada kedalaman yang
berbeda dan untuk mengukur tahanan jenis pada kedalaman tersebut.

       Dalam praktek aktifitas pendugaan geolistrik di lapangan, suatu arus listrik
yang besarnya diketahui dilewatkan dari suatu alat duga geolistrik ke dalam tanah,
yakni melalui sepasang elektrode arus yang dipasang, katakanlah di titik-titik A
dan B. Kemudian selisih potensialnya diukur, yaitu melalui sepasang elektrode
potensial yang ditancapkan di titik-titik M dan N. Titik-titik A, M, N, B
diusahakan berada dalam suatu garis lurus. Di dalam penelitian ini, pendugaan
geolistrik yang dilaksanakan menerapkan metode pendugaan yang menggunakan
susunan elektrode aturan Wenner (yang merupakan bentuk khusus dari susunan
Schlumberger dengan mengambil a = MN = 1/3 AB). Setiap kali selesai
dilakukan pengukuran, elektrode arus (C) dan elektrode potensial (P) bersama-
sama digerakkan atau dipindahkan dengan jarak pindah sesuai dengan kedalaman
duga menurut aturan tersebut. Jarak atau spasi elektrode-elektrode menentukan
kedalaman penetrasi arus listrik ke dalam tanah. Untuk setiap kali pengukuran,
nilai ρa dihitung atas dasar hasil pengukuran perbedaan potensial, besar arus yang
dikenakannya dan spasi dari elektrode-elektrode tersebut. Panjang bentangan
diatur sekitar 500 m untuk kedalaman duga sekitar 150 m. Dengan menerapkan
susunan elektrode Wenner ini (lihat gambar 1), bisa diperoleh harga-harga serta
hubungan antara nilai tahanan jenis semu (apparent specific resistivity) ρa
dengan besaran fisika R (tahanan listrik) dengan menggunakan rumus:



                 , yang berlaku untuk konfigurasi Schlumberger.

              Metode geolistrik memanfaatkan variasi harga resistivitas untuk
   mengetahui struktur geologi bawah permukaan, sehingga dapat diterapkan
   dalam pencarian
   reservoir air, pencemaran air tanah, dan eksplorasi geothermal. Penelitian
   diiakukan dalam dalam bentuk studi pemodelan fisika. Pengukuran resistivitas
   struktur lapisan menggunakan metode geolistrik tahanan jenis dengan
   konfigurasi Schlumberger, Wenner, dan Dipole-dipole.


       Tahanan jenis semu (apparent electrical resistivity) ρa dari suatu formasi
   geologi diperoleh dari hubungan berikut ini:


                                   ρa = R (A/L)

   yang mana R adalah tahanan terhadap arus listrik searah I (yang menyebabkan
   terjadinya perbedaan potensial V) pada blok satuan dari material batuan
   dengan luas penampang A dan panjang L. Di dalam material yang jenuh air,
   ρa tergantung pada kepadatan dan porositas dari material dan salinitas dari
    fluida yang terkandung di dalam material ini. Hukum Ohm merupakan hukum
    dan konsep dasar dari cara pendugaan geolistrik tahanan jenis ini.


         Printip dasar metode ini adalah dengna mengalirkan arus ke dalam bumi
melaluisepasang elektroda arus (A dan B) dan mengukur beda potensial di
permukaan bumi melalui elektroda potensial (M dan N). arus listrik (pergerakan
partikel-partikel bermuatan) menjalar didalam medium bumi melalui tiga jenis
konduksi, yaitu:
 1. Kondisi ohmik, yaitu electron-elektron yang dapat menjalar melalui struktur
     kristalin atau metal.
 2. Kondisi elektrolit, yaitu partikel-partikel bermuatna yang dapat menjalar
     melalui air tanah, sediment lepas ataupun batuan.
 3. Kondisi dielektrik, yaitu adanya medan listrik bolak balik menyebabkan ion-
     ion dalam medium bergerak melingkar sehingga menimbulkan medan
     magnet dan munculnya medan elektrik sekunder.
     Aliran-aliran elektron ini akan mengalami hambatan ketka menjalar di dalam
tanah. Hambatan ini didalam geolistrik di deskripsikan sebagai tahanan jenis
(resistivitas) listirk yang mempunyai satuan ohm-jarak. Besaran tahanan jneis
inilah yang menjadi target utama dalam pengukuran geolistrik. Nilai tahanan jenis
di dalam bumi sangat bergantung pada kombinasi ohmik dan dielektrikyang
bersesuaian dengan efek jenis batuan, sifat elektrolit dan keberadaan air tanah
dalam pori-pori mediumnya. Oleh karena itu, walaupun medium batuannya
berjenis sama dan pada formasi yang sama tetapi dapat memiliki nilai resisitivitas
yang berbeda.
1. Potensial disekitar titik arus
   Hubungna antara beda potensial, arus dan hambatan listrik diberikan oleh
george simon Ohm sebagai berikut :
     V
R                 (1)
     I
Dengan : R = hambatan (Ohm)
           I = arus (ampere)
           V = Beda potensial (volt)
Apabila dtinjau sebuah balok dnegna luas penampang A, panjang l, hambatan R
dan memiliki tahanan jenis ρ (seperti terlihat pada gambar 1), maka hubungna
yang diperoleh dinyatakan dengan rumus :
      l
 R                 (2)
      A
Dengan, ρ = tahanan jenis (Ωm)
           R = hambatan (Ω)
           A = luas penampang (m2)
           L = panjang penampang (m)




                                          ρ
                i         A
                                              l


Gambar 1. balok dengna luas penampang A, panjang l, hambatan R dan memiliki
                                  tahanan jenis ρ


      Mengalirnya arus ke dalam material akan meyebar keluar. Potensial yang
sama berbentuk setengah lingkaran yang makin membesar (gambar 2) apabila
material mempunyai tahanan jenis yang sama.
                                  elektroda


                                  Φ=V

                              a
                                                  Garis arus




                                                  Garis ekipotensial




  Gambar 2. pola penyebaran arus yang membentuk setengah lingkaran untuk
                   permukaan dengna potensial yang sama.
Potensial yang terukur pada elektroda adalah:

      i   1  1 
V           
           d            (3)
      2    1 d2 
Dengan, d1 : jarak elektroda potensial M dengan elektroda arus A
           d2 : jarak elektroda potensial M dengan elektroda arus B
potensial yang terukur pada elektroda N adalah:

      i    1 1 
V           
           d             (4)
      2    2 d3 
Dengan, d1 : jarak elektroda potensial N dengan elektroda arus A
           d2 : jarak elektroda potensial N dengan elektroda arus B
sedangkan beda potensial yang terukur di kedua titik MN adalah:

      i   1  1   1  1 
V          
           d                  (5)
      2    1 d2 d3 d4 
Persamaan (5) diatas merupakan nilai beda potensial dari sebuah media dengan
nilai resistivitas ρ yang seragam di medium yang homogen. Sedangkan di dalam
medium tanah, kondisinya sangat berbeda sehingga bidang ekipotensial yang
muncul akan sangat tidak beraturan oleh karena itudalam pengukuran dilapangna
dikenal istilah resistivitas semu (apparent resistivity). Nilai resistivitas semu
bergantung pada resistivitas lapisan-lapisan pembentuk formasi (medium yang
tidak homogen).


2. lapisan tanah

(http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi/fisika/aplikasi-metode-geolistrik-
resistivitas-untuk-menentukan-letak-akumulasi-rembesan-polutan-sampah-di-
temp)
(http://www.fmipa.itb.ac.id/jms/?m=view&y=2001&v=6&n=1&id=47)


       Harga atau nilai dari tahanan jenis lapangan (ohm meter) pada kedalaman
duga (m) diplot terhadap jarak spasi elektrodenya pada suatu kertas grafik log-log,
yang membentuk kurve atau garis-garis lengkung. Untuk tujuan interpretasi
stratigrafi, maka kurve hasil lapangan ini dibandingkan dengan kurve yang sudah
baku (standard curve) dan sudah diterbitkan. Kurve-kurve ini merupakan model
teoritis untuk suatu geometri lapisan-lapisan yang dibuat secara sederhana. Untuk
pengolahan data maupun guna mendapat gambaran yang teliti, maka diperlukan
beberapa langkah pengerjaan sebagai berikut:

1) Tafsiran tentang banyaknya lapisan atau satuan batuan sampai kedalaman
  duga dan banyaknya bidang-bidang perlapisan ditentukan berdasarkan atas
  gambaran titik potong kurve yang ada. Lengkung logaritmis dalam skala log-
  log yang didapat dari hasil plotting data lapangan, dicocokkan (matching)
  dengan lengkung (kurve) baku Wenner yang tersedia.
2) Apabila tidak bisa diperoleh suatu lengkung yang baik, maka diperlukan juga
  analisis kumulatif Moore, dengan selang kedalaman 10 m. Selain itu data
  lapangan dianalisis pula dengan cara Barnes. Dari hasil-hasil analisis ini akan
  diperoleh grafik vertikal sehingga dapat diduga dan dievaluasi tentang
  keberadaan akuifer, posisi muka air
  tanah dan bidang perlapisan serta kemungkinan terdapatnya pola struktur
  geologi. Guna mengetahui penyebaran batuan, telah dilakukan pula korelasi
  antara titik duga satu dengan titik duga yang lainnya (berupa hubungan secara
  lateral). Berdasarkan hasil analisis ini, akan dapat ditentukan lokasi-lokasi
  akuifer yang diperkirakan paling potensial untuk dikembangkan sebagai dasar
  untuk menentukan lokasi rencana dari titik sumur bor yang tepat.
3) Selain itu grafik vertikal yang didapat dengan selang kedalaman 10 m, dapat
  menunjukkan selain letak muka air tanah juga posisi dari akuifer serta mungkin
  pula akuitar atau akuiklud, jika memang ada.



  Dengan mengikuti langkah pengerjaan yang telah diuraikan tersebut di atas,
maka bisa diperoleh faktor ketelitian yang lebih baik, sehingga sangat
memudahkan untuk melakukan evaluasi dan penafsiran.

  Secara ringkas dapat dinyatakan bahwa pendugaan geolistrik (yang dalam hal
ini adalah pendugaan tahanan jenis), bertujuan untuk:

1) Mendapatkan data sifat kelistrikan (tahanan jenis semu) dari batuan atau
   satuan batuan di lokasi duga sampai pada kedalaman sekitar 150 m.
2) Mengidentifikasi susunan batuan sampai pada kedalaman duga yang
   dirancang.
3) Mengidentikasi posisi atau letak dan kondisi batuan yang digolongkan bisa
   bersifat sebagai akuifer, akuitar atau akuiklud.
4) Menentukan posisi atau letak dari muka air tanah serta arah gerakan air
   tanahnya.
5) Dapat mengidentifikasi struktur geologi yang dijumpai.
   Hasil dari metode pendugaan geolistrik ini kemudian harus dikaitkan dengan
kondisi geologi dan geohidrologi, baik yang ditemukan di lapangan dari hasil
survei maupun dari publikasi yang sudah diterbitkan mengenai hal ini. Korelasi
ini sangat penting untuk justification.

(http://www.malang.ac.id/jurnal/ft/tekjur/1998a.htm)



III. Alat-Alat Yang Digunakan
     Pada percobaan ini digunakan alat-alat sebagai berikut:

       1. Resistivity meter(naniura) berfungsi sebagai pengukur arus dan
           tegangan
       2. Meteran berfungsi sebagai megukur jarak antara c1, p1, p2, c2
       3. Kabel geolistrik berfungsi sebagai mengukur c1, p1, p2, c2 agar dapat
           mengetahuia arus dan tegangan dalam tanah.
       4. Elektroda berfungsi sabagai penghantar listrik.
       5. palu berfungsi sebagai pemukul.



IV. Prosedur Kerja
     A.Spasi 2 Meter

      1. Membentangkan meteran dengan jarak 20 meter diwilayah sekitar.
      2. Menanam elektroda pertama ke C1= 0, elektroda kedua ke P1= 2,
          elektroda ketiga ke P2= 4, lalu elektroda keempat ke C2= 6, kemudian
          dihubungkan pada ke resistivity meter(naniura). Dan dicari arus serta
          tegangannya.
      3. mengulang prosedur 3 dengan C1, P1, P2, dan C2 yang berbeda sesuai
          dengan spasi 2 meter.
B.Spasi 4 Meter

1. Membentangkan meteran dengan jarak 20 meter diwilayah sekitar.
2. Menanam elektroda pertama ke C1= 0, elektroda kedua ke P1= 4,
    elektroda ketiga ke P2= 8, lalu elektroda keempat ke C2= 12, kemudian
    dihubungkan pada ke resistivity meter(naniura). Dan dicari arus serta
    tegangannya.
3. mengulang prosedur 3 dengan C1, P1, P2, dan C2 yang berbeda sesuai
    dengan spasi 4 meter.

A.Spasi 6 Meter

1. Membentangkan meteran dengan jarak 10 meter diwilayah sekitar.
2. Menanam elektroda pertama ke C1= 0, elektroda kedua ke P1= 6,
    elektroda ketiga ke P2= 12, lalu elektroda keempat ke C2= 18, kemudian
    dihubungkan pada ke resistivity meter(naniura). Dan dicari arus serta
    tegangannya.
3. mengulang prosedur 3 dengan C1, P1, P2, dan C2 yang berbeda sesuai
    dengan spasi 6 meter.
                             DAFTAR PUSTAKA



http://piannopiana.wordpress.com/2007/11/05/identifikasi-penyebaran-limbah-
cair-menggunakan-metode-geolistrik/

http://www.fmipa.itb.ac.id/jms/?m=view&y=2001&v=6&n=1&id=47

http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi/fisika/aplikasi-metode-geolistrik-
resistivitas-untuk-menentukan-letak-akumulasi-rembesan-polutan-sampah-di-
temp

http://www.malang.ac.id/jurnal/ft/tekjur/1998a.htm

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:4057
posted:2/9/2010
language:Indonesian
pages:15