Perpustakaan Digital ITB

Suseptibilitas magnetik yang diukur pada medan magnetik rendah merupakan parameter yang umum digunakan dalam metoda kemagnetan batuan. Alat yang digunakan untuk mengukur suseptibilitas magnetik dikenal sebagai magnetic susceptibility meter. Kajian tentang suseptibilitas magnetik hingga saat ini terus mengalami perkembangan seiring dengan perkembangan instrumentasi dan teknik pengukurannya. Namun, di sisi lain terdapat masalah yang terkait dengan spesifikasi ukuran standar sampel yang harus digunakan. Pada umumnya volume standard sampel yang digunakan adalah 10 cm3. Pengukuran sampel dengan volume kurang dari ukuran standar dapat menyebabkan adanya penyimpangan (error) hasil pengukuran sehingga dapat mempengaruhi hasil analisa. Masalah lainnya yang mungkin timbul adalah terkait dengan rentang pengukuran di mana susceptibility meter memiliki batas maksimum nilai yang terukur. Pengukuran sampel yang bersifat magnetik kuat di mana nilai suseptibilitas magnetiknya melebihi nilai maksimum yang dapat diukur alat dapat menimbulkan penyimpangan pula pada hasil pengukuran. Cara yang paling umum digunakan untuk mengukur suseptibilitas magnetik bahan dengan volume kecil atau pun bahan bersifat magnetik kuat adalah dengan memasukkan sejumlah kecil bahan tersebut (dengan volume < 10 cm3) dalam sample holder standar dan kemudian meletakannya di pusat sensor alat. Kajian lebih mendalam mengenai kemampuan alat ukur suseptibilitas magnetik untuk memberikan respon terhadap sampel dengan volume kecil masih perlu dilakukan. Berkaitan dengan hal tersebut, dalam penelitian disertasi ini telah dilakukan pengujian akurasi pengukuran dari Bartington MS2 magnetic susceptibility meter dengan sensor tipe B (Bartington MS2B), sebagai susceptibility meter yang banyak digunakan dalam kajian metoda kemagnetan batuan, terhadap volume sampel. Untuk melakukan pengujian tersebut telah didesain seperangkat sample holder internal dengan diameter yang bervariasi dari 3-18 mm sebagai holder tambahan yang dapat ditempatkan di dalam sample holder standar. Pengujian dilakukan pada bahan YO-8087, R-9998 dan MO-4232. Massa bahan yang digunakan berkisar dari 0.0776 - 2.8290 gram, 0.1610 - 5.6901 gram dan 0.0706 - 3.0250 gram berturut-turut untuk YO-8087, R-9998 dan MO-4232. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa penggunaan sampel yang kurang dari ukuran standar, meskipun sampel telah ditempatkan di pusat sensor, tetap menghasilkan penyimpangan yang signifikan. Penyimpangan pengukuran dengan menggunakan diameter holder internal terkecil (3 mm) dan terbesar (18 mm) berturut-turut adalah 14.2 % dan 0.9 % pada pengukuran YO-8087 serta 6.8 % dan 0.6 % pada pengukuran R-9998. Sementara itu, penyimpangan pengukuran untuk MO-4232 tidak dapat ditentukan karena suseptibilitas magnetik per satuan volumenya melebihi 9999 × 10-5 SI. Hasil pengujian akurasi tersebut memberikan motivasi untuk mengusulkan metoda pengukuran lain dengan mengkombinasikan bahan yang akan diuji dengan bahan lain sebagai referensi yang suseptibilitasnya diketahui (metoda kombinasi). Pengukuran dengan mengkombinasikan bahan uji dan bahan referensi dengan proporsi bahan uji yang bervariasi memberikan estimasi suseptibilitas magnetik per satuan massa dari bahan uji melalui analisa secara grafis. Metoda kombinasi magnetik memberikan estimasi suseptibilitas magnetik dengan penyimpangan sekitar 1% untuk dua bahan magnetik produk industri (YO-8087 dan R-3098) dan sekitar 3% untuk tanah laterit dan partikulat kendaraan bermotor. Dalam penelitian disertasi ini dilakukan pula kajian suseptibilitas magnetik sebagai fungsi dari frekuensi (frequency-dependent susceptibility, FDS). Pada umumnya parameter FDS diperoleh melalui pengukuran dengan menggunakan Bartington MS2B yang memiliki dua frekuensi operasi. Untuk menganalisa FDS lebih jauh, diperlukan pengukuran dengan menggunakan frekuensi operasi yang lebih lebar. Untuk alasan ini, selain Bartington MS2B, pada penelitian ini digunakan pula alat lain dengan frekuensi operasi yang lebar yang didesain oleh Kodama (2010). Selain dua alat tersebut yang bekerja dalam domain frekuensi, digunakan pula satu alat lain yang berkerja pada domain waktu, yaitu magnetic viscosity meter (MVM1). Pengukuran dengan menggunakan kedua tipe alat tersebut diujikan pada bahan magnetik produk industri dan sampel tanah laterit. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa suseptibilitas magnetik bahan magnetik produk industri tidak menunjukkan adanya kebergantungan terhadap frekuensi (frequency-independet susceptibility. Sebaliknya, pengukuran pada tanah laterit menunjukkan adanya kebergantungan suseptibilitas magnetik terhadap frekuensi pengukuran. Hasil pengukuran dengan MVM1 menunjukkan bahwa berdasarkan kemiringan kurva log-log hasil tidak terlihat adanya perbedaan yang signifikan antara sampel laterit yang memiliki nilai FDS yang signifikan dengan bahan magnetik produk industri di mana suseptibilitasnya tidak bergantung frekuensi.