BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metode Self Potential (SP) merupakan salah satu metode geofisika yang prinsip kerjanya adalah mengukur tegangan statis alam (static natural voltage) yang berada pada titik - titik di permukaan tanah. Metode Self Potential (SP) merupakan metode dalam Geofisika yang paling sederhana dilakukan, karena hanya memerlukan alat ukur tegangan yang peka dan dua elektroda khusus (Porous Pot Electroda). Metode Self Potential merupakan metode pasif dalam bidang geofisika karena untuk mendapatkan informasi bawah tanah melalui pengukuran tanpa menginjeksi arus listrik melalui permukaan tanah.
Prinsip kerja pada percobaan metode self potensial yaitu dengan memanfaatkan empat elektroda, dimana dua elektroda dihubungkan dengan voltmeter melalui kabel sebagai base (elektroda tetap), dan elektroda lainnya dihubungkan dengan voltmeter sebagai rover (elektroda bergerak). Rover dipindah ke titik-titik pengukuran secara berurutan sepanjang lintasan yang telah ditentukan dengan jarak perpindahan elektroda konstan, sehingga panjang lintasan akan mempengaruhi besarnya nilai rover.
Metode Self Potensial banyak diaplikasikan sebagai surver air geothermal dan digunakan untuk membantu pemetaan geologi, misalnya melihat delineasi zona geser, patahan dekat permukaan dan anomali dibawah permukaan tanah. Mengetahui sumber yang dapat menyebabkan terjadinya perbedaan potensial sangat penting untuk mengurangi noise. Pengolahan data biasanya dilakukan dengan membuat peta potensial dengan antara elektroda base dengan elektroda rover.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut timbul permasalahan dalam praktikum kali ini yaitu seperti apa hubungan antara panjang lintasan dengan potential (dalam hal ini elektroda base dan rover).
1.3 Tujuan
Tujuan dari praktikum metode self potential adalah Untuk mengetahui hubungan antara panjang lintasan dengan potential (dalam hal ini elektroda base dan rover).
1.4 Manfaat
Setelah melakukan praktikum, maka manfaat yang didapatkan adalah dapat memahami pengukuran dan mengaplikasikan metode Self potential (SP) dalam bidang yang sesuai, misalnya sebagai surver air tanah geothermal dan anomali air di bawah permukaan tanah.
BAB 2. DASAR TEORI
2.1 Pengertian Metode Self Potential
Metode Self Potential (Self Potensial) pertama kali ditemukan pada tahun 1830 oleh Robert Fox dengan menggunakan elektroda tembaga yang dihubungkan ke sebuah galvanometer untuk mendeteksi lapisan coppere sulfida di Carnwall (Inggris). Metode self potensial selama ini dimanfaatkan sebagai secondary tool dalam eksplorasi logam dasar khususnya untuk mendeteksi adanya bijih sulfida dan pada dekade terakhir metode Self Potensial banyak digunakan untuk meneliti air tanah, panas bumi, dan untuk membantu pendeteksian patahan dekat permukaan. Suatu proses mekanik yang menghasilkan potensial elektrolisis, terdiri dari tiga elektrokimia yang terdiri dari potensial liquid-junction, potensial shale dan potensial mineralisasi yang merupakan suatu proses yang menjelaskan mekanisme dari Self Potensial (Reynolds, 1997).
Metode Self potential (SP) adalah metode pasif, karena pengukurannya dilakukan tanpa menginjeksikan arus listrik lewat permukaan tanah, perbedaan potensial alami tanah diukur melalui dua titik dipermukaan tanah. Potensial yang dapat diukur berkisar antar beberapa millivolt (mV) hingga 1 volt. Self potensial adalah potensial spontan yang ada di permukaan bumi yang diakibatkan oleh adanya proses mekanis ataupun oleh proses elektrokimia yang di kontrol oleh air tanah. Proses mekanis akan menghasilkan potensial elektrokinetik sedangkan proses kimia akan menimbulkan potensial elektrokimia (potensial liquid-junction, potensial nernst) dan potensial mineralisasi. (Hendrajaya, 1988)
2.2 Penerapan Metode Self Potential
Self Potential umumnya berhubungan dengan perlapisan tubuh mineral sulfide (weathering of sulphide mineral body). Aktivitas elektrokimia dan mekanik adalah penyebab dari Self Potential (SP) di permukaan bumi. Salah satu faktor pengontrol dalam proses ini adalah air tanah. Potensial ini juga berhubungan erat dengan pelapukan yang terjadi pada mineral, variasi sifat batuan, aktivitas biolistrik dari material organik, korosi, perbedaan suhu dan tekanan dalam fluida di bawah permukaan dan fenomena-fenomena alam lainnya (Telford,1990).
Pengukuran Self Potential sangatlah sederhana, hanya menggunakan elektroda non-polar yang berhubungan ke multimeter yang memiliki impedansi input lebih besar dari 108 ohm, digunakan untuk mengukur dalam jangkauan mili-volt yaitu kurang lebih 1mV. Elektroda dibuat sedemikian rupa sehingga bagian bawah bersifat porous yang di dalamnya diberi cairan elektrolit, yang berfungsi sebagai kontak antara permukaan tanah yang akan diukur dengan elektroda tembaganya. Bentuk penampang melintang dari elektroda non-polarnya (John, 2004).
Perbedaan potensial dihasilkan di dalam bumi atau di dalam batuan yang teralterasi oleh kegiatan manusia maupun alam. Potensial alami terjadi akibat ketidaksamaan atau perbedaan material-material , dekat larutan elektrolit dengan perbedaan konsentrasi dan karena aliran fluida di bawah permukaan. Hal lain yang mengakibatkan terjadinya Self Potential di bawah permukaan bumi yang mana dipetakan untuk mengetahui informasi di bawah permukaan, Self Potential dapat dihasilkan oleh perbedaan mineralisasi, reaksi (kegiatan) elektromkimia, aktivitas geothermal dan bioelektrik oleh tumbuh-tumbuhan (vegetasi). (Suhanto,2005)
BAB 3.METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum Metode Self Potential adalah:
1. Empat buah elektroda porous spot: Sebagai tempat mengisi larutan CuSo4
2. Larutan 
: Sebagai larutan penghantar elektroda
: Sebagai larutan penghantar elektroda3. Set kabel:Utuk menghubungkan multimeter terhadap elektroda rover dan elektroda base.
4. Dua buah set kabel:Untuk membaca nilai tegangan pada potensial rover dan potensial base.
5. Tali rafia:Sebagai lintasan dengan panjang 5 meter.
6. Set alat tulis – menulis dan kertas:Untuk mencatat nilai potensial rover dan potensial base.
3.2 Gambar Percobaan
Susunan peralatan dan cara pengambilan data pada Metode Self Potential
Gambar 3.1 Susunan Peralatan dan Cara pengambilan data pada praktikum Metode Self Potential (Sumber: Petunjuk Praktikum Geofisika, 2006)
3.3 Langkah Kerja
Langkah kerja dalam praktikum Self Potensial adalah:
1. Alat didesain seperti gambar 3.1. Dua buah elektroda dihubungkan dengan voltmeter melalui kabel penghubung kemudian elektroda-elektroda tersebut ditanam di permukaan tanah sebagai base (elektroda tetap).
2. Dua elektroda lainnya yang juga dihubungkan dengan voltmeter berfungsi sebagai rover (elektroda bergerak). Rover ini berpindah-pindah ke titik pengukuran secara berurutan sepanjang lintasan yang akan diteliti dengan jarak perpindahan elektroda yang konstan.
3. Potensial pada elektroda base dan rover diukur secara bersamaan.
3.4 Metode Analisa
Data hasil pengamatan yang sudah diperoleh, kemudian diolah atau diproses dengan menggunakan komputer , grafik antara jarak dengan potensial diplot dengan menggunakan excel.
Tabel Pengamatan SP (Self Potential)
Lintasan | Panjang lintasan (m) | Base (mV) | Rover (mV) |
5 | |||
.... | |||
50 |
Pada praktikum digunakan dua lintasan dengan panjang lintasan merupakan kelipatan lima (5). Data-data yang diperoleh dicatat dalam tabel pengamatan. Di mana dari data-data yang diperoleh dapat dibuat suatu grafik antara panjang lintasan (m) dengan potensial (mV). Dalam hal ini potensial base dan potensial rover.
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Tabel Hasil Data Pengamatan
NO | Jarak Elektroda (m) | Lintasan Satu | Lintasan Dua | ||
Potensial Base | Potensial Rover | Potensial Base | Potensial Rover | ||
1 | 5 | 10.9 | -11.9 | -6.1 | 1.8 |
2 | 10 | 10.2 | 4.9 | -4.0 | 3.5 |
3 | 15 | 10.0 | -1.0 | -3.1 | 0.5 |
4 | 20 | 9.9 | 2.5 | -3.2 | 4.5 |
5 | 25 | 9.7 | -0.1 | -3.2 | 1.3 |
6 | 30 | 9.6 | 3.4 | -3.3 | 5.6 |
7 | 35 | 9.5 | -4.2 | -3.4 | -0.2 |
8 | 40 | 9.4 | -0.3 | -3.5 | -7.5 |
9 | 45 | 9.3 | 5.9 | -3.6 | -7.1 |
10 | 50 | 9.2 | -1.3 | -4.1 | 3.0 |
4.2 Pembahasan
Praktikum yang telah dilakukan adalah praktikum metode self potential. Alat yang digunakan dalam praktikum metode self potential salah satunya adalah elektroda. Elektroda dibagi menjadi dua fungsi yaitu elektroda base dan elektroda rover. Pada elektroda base difungsikan sebagai elektroda tetap yang ditanam dipermukaan tanah kemudian dihubungkan dengan voltmeter. Sedangkan elektroda rover difungsikan sebagai elektroda bergerak sehingga berpindah-pindah ketitik pengukuran secara berurutan sepanjang lintasan yang akan diteliti. Elektroda rover juga dihubungkan dengan voltmeter. Pengukuran nilai tegangan pada elektroda base dan elektroda rover dilakukan secara bersamaan.
Pengukuran beda self potential (SP) dilakukan di sepanjang jalur lintasan tanah lapang sebelah utara Fakultas Teknik Pertanaian (FTP), dengan interval setiap elektroda 5 meter dan panjang lintasan sepanjang 50 meter. Percobaan yang telah dilakukan menghasilkan beberapa data yaitu potensial elektroda base, potensial elektroda rover dan posisi (jarak). Dari data yang diperoleh kemudian dianalisis dan ditentukan hubungan grafik antara potensial (baik untuk potensial elektroda base maupun potensial elektroda rover) dengan jarak pada masing-masing lintasan. Nilai potensial sebagai sumbu y dan jarak masing-masing lintasan sebagai sumbu x. Hasil pengukuran berupa data dengan 2 lintasan. Data tersebut menunjukkan potensial listrik pada permukaan tanah yang memiliki tahanan sangat besar, sehingga terdapat kontak dari voltmeter yang terhubung dengan elektroda yang berisi larutan CuSO4.
Berdasarkan data pengamatan dan grafik hasil pengukuran diperoleh perbedaan dari hubungan pada masing-masing lintasan yang diukur sehingga menunjukkan gambaran dari pola respon anomali yang terdapat dalam daerah tersebut. Dari data yang diperoleh terdapat beberapa data yang menghasilkan potensial yang bernilai positif. Sehingga dapat ditafsirkan bahwa daerah yang mengandung adanya resapan air yang melalui endapan atau material di bawah permukaan jalur pengukuran sangat kecil. Berdasarkan keadaan tersebut ditafsirkan, bahwa harga self potential pada titik tersebut dipengaruhi oleh adanya sumber resapan air pada daerah tanah lapang. Karena titik tersebut terletak pada morfologi daerah yang ditumbuhi berbagai macam tumbuhan dan semak-semak yang rimbun. Untuk harga self potential yang bernilai negatif. Dapat diasumsikan bahwa titik tersebut terletak di atas endapan/material agak kering seperti pasir dan kerikil, sehingga daerah tersebut sulit untuk menyerap resapan air.
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari praktikum Metode self potential dapat disimpulkan bahwa grafik hubungan antara panjang lintasan dengan potensial memiliki nilai yang bervariasi. Hal ini Disebabkan oleh perbedaan dari nilai data pengamatan yang didapat. Karena data pengamatan yang didapat ada yang bernilai positif da nada yang bernilai negative. Selain itu bentuk dari grafik yang dihasilkan tidak linear melainkan bergelombang. Hal ini menunjukkan bahwa pada titik lintasan pengukuran terdapat anomali dalam tanah.
5.2 Saran
Sebaiknya dalam praktikum metode self potential lebih teliti dalam membaca multimeter, agar hasil yang diperoleh akurat. Selain itu dalam pengambilan data hendaknya dijauhkan dari gangguan (noise), seperti hujan deras, cahya matahari, akar tanaman, dan lain-lain. Karena noise ini akan mengganggu data primer anomali.
DAFTAR PUSTAKA
Hendrajaya, L., dan Arif, I. 1988. Geolistrik Tahanan Jenis. Laboratorium Fisika
Bumi. Jurusan FMIPA. ITB. Bandung.
John W, Sanders. 2004. Detectivy Seepage Through a Natural Moraine Dam
using The Self Potensial Method. New York: University Press.
Reynolds, John. 1997. An Introductions to Applied and Enviromental Geophysics.
Singapore: John Willey and Sons.
Suhanto, E dan Bakrun. 2005. Penyelidikan Geolistrik Tahanan Jenis di Daerah
Panasbumi Pincara Kabupaten Masamba Sulawesi Utara. Pemaparan
Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panasbumi.
Telford,W, M, Geldart,L, P, Sheriff,R ,E, & Keys,D, A. 1990. Applied
Geophysics. Cambridge University Press. New York. London.Melbourne.
0 komentar:
Posting Komentar