TUGAS AKHIR INSTRUMENTASI FISIKA

TUGAS AKHIR INSTRUMENTASI FISIKA

LAPORAN OBSERVASI DI LABORATORIUM FMIPA-UNP, BMKG

STASIUN KLIMATOLOGI SICINCIN, GAW KOTOTABANG, LAPAN

KOTOTABANG, DAN PT. SEMEN PADANG

Disusun dalam Rangka Melengkapi Tugas-tugas

Mata Kuliah Instrumentasi Fisika

Oleh :

FUJI PRASETYO

NIM. 1101449/2011

Dosen Pembimbing :

1. Harman Amir, M.Si.

2. Dr. Yulkifli, S.Pd, M.Si.

PROGRAM STUDI FISIKA

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2014

Laporan Observasi Fuji Prasetyo i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya

lah maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan kunjungan atau observasi

laboratorium di lapangan guna memenuhi tugas mata kuliah Instrumentasi Fisika. Shalawat

dan salam semoga selalu dilimpahkan Allah SWT kepada Nabi Muhammad SAW.

Dalam penulisan laporan ini penulis mengucapkan rasa syukur yang tak terhingga

kepada Allah SWT yang telah memberikan kesehatan dan kesempatan dalam menyelesaikan

laporan ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Harman Amir, M.Si. dan Bapak

Dr. Yulkifli, S.Si, M.Si. selaku dosen pembimbing mata kuliah Instrumentasi Fisika, karena

atas bimbingan dan dorongan dari beliaulah laporan yang dianjurkan dalam rangka

melengkapi tugas-tugas Instrumentasi Fisika ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan

terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua penulis yang telah memotivasi

serta mendo‟akan anak-anak beliau juga kepada semua pihak yang telah ikut serta dalam

penyusunan laporan ini yang tidak dapat penulis cantumkan satu per satu.

Penulis berharap semoga Allah memberikan imbalan yang setimpal kepada mereka

yang telah memberikan sumbangan moril dan materil dan semoga menjadikan semua bantuan

ini sebagai ibadah, Amiin Yaa Rabbal ‘Alamiin.

Laporan ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu pengetahuan tentang

instrumentasi-instrumentasi fisika yang penulis sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai

sumber informasi, referensi, dan berita.

Akhir kata, penulis mengakui bahwa laporan ini masih belum sempurna mengingat

keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang penulis miliki. Untuk itu, penulis sangat

mengharapkan kritik dan saran dari pembaca, agar laporan ini lebih baik dari yang sekarang

ini. Semoga Allah SWT meridhai segala usaha kita. Amiin Yaa Rabbal ‘Alamiin.

Padang, Desember 2014

Penulis

Laporan Observasi Fuji Prasetyo ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................................................ i

DAFTAR ISI ...................................................................................................................................... ii

PENDAHULUAN ............................................................................................................................. 1

A. Latar Belakang .................................................................................................................. 1

B. Rumusan Masalah ............................................................................................................. 2

C. Batasan Masalah .............................................................................................................. 2

D. Tujuan Pengamatan .......................................................................................................... 2

LANDASAN TEORI DAN PEMBAHASAN .................................................................................... 3

A. Profil Singkat Tempat Observasi dan Instrumen Fisika yang Terdapat di Tempat

Observasi ....................................................................................................................................... 3

1. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) ................................................ 3

1.Anemometer Manual ....................................................................................................... 4

2.Anemometer Otomatis ..................................................................................................... 6

3.Arcinograph Bimetal....................................................................................................... 7

4.Automatik Rain Water Sampel (ARWS).......................................................................... 8

5.Campble Stoke ................................................................................................................ 8

6.Evaporimeter Panci Terbuka .........................................................................................10

7.Gun Bellani Integrator Radiation ..................................................................................11

8.Penakar Hujan Biasa.....................................................................................................11

9.Penakar Hujan Jenis Hellman ......................................................................................13

10.Thermohigrof Graph ....................................................................................................14

11.Thermometer Tanah .....................................................................................................15

12.Thermometer Apung.....................................................................................................17

13.Sangkar Meteorologi ....................................................................................................18

2. Global Atmosphere Watch (GAW Kototabang) .................................................................23

1.AirKit Flask Sampler ......................................................................................................25

2.Analyzer Thermo Scientific Model 43i Trace Level ........................................................25

3.BAM 1020 ......................................................................................................................26

4.Imager Airglow ..............................................................................................................26

5.M9003 Integrating Nephelometer ...................................................................................27

6.Mobile Automatic Weather Station (MAWS) ..................................................................27

7.High Volume Air Sampler (HVAS) ................................................................................28

Laporan Observasi Fuji Prasetyo iii

8.Partisol Sampler .............................................................................................................28

9.CO2-CH4-H20 Analyzer Picarro Model G1301. ............................................................29

10.NO-NO2-NOx Analyzer Thermo Scientific Model 42i Trace Level Enhanced. ............29

11.pH meter dan Conductivity meter merek InoLab ..........................................................30

12.Pyrheliometer dan Pyranometer merek Eppley.............................................................30

13.Ozone Analyzer type TEI 49C .......................................................................................31

14.TEI Type 48C dan HORIBA APMA360. ......................................................................31

3. Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang (LAPAN KOTOTABANG) ...............................32

1.Equatorial Atmosdphere Radar (EAR) ...........................................................................32

2.Global Position System (GPS) ........................................................................................33

3.Micro-rain Radar ...........................................................................................................34

4.Rain Gauge ....................................................................................................................34

5.Disdrometer ....................................................................................................................35

6.Radiometer .....................................................................................................................35

7.Radio Acustik Sound System (RASS) .............................................................................36

8.Lidar ...............................................................................................................................36

9.Meteor Wind Radar ........................................................................................................37

4. PT. SEMEN PADANG .....................................................................................................37

1.Compressive Strengh ......................................................................................................38

2.Bomb Calorimeter ..........................................................................................................43

Proses Pembuatan Semen .................................................................................................49

1.Bahan Pembuatan Semen ..............................................................................................49

2.Tahap-tahap Pembuatan Semen.....................................................................................49

3.Proses Pengujian Semen ................................................................................................50

5. Laboratorium FMIPA-UNP .............................................................................................56

Instrumen-instrumen yang Ada di Laboratorium FMIPA-UNP .......................................59

1. X-Ray Diffraction (XRD) ...............................................................................................59

2. Susceptibility Meter .......................................................................................................61

3. Ares Multi Elektroda .....................................................................................................69

4. Scanning Electron Microscope ......................................................................................72

PENUTUP ........................................................................................................................................79

A. Kesimpulan .......................................................................................................................79

B. Saran ................................................................................................................................81

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................................82

Laporan Observasi Fuji Prasetyo 1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Instrumentasi fisika merupakan salah satu mata kuliah untuk jurusan fisika.

Berdasarkan Buku Pedoman Akademik Universitas Negeri Padang 2011/2012 Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, mata kuliah instrumentasi fisika termasuk

kedalam kelompok Mata Kuliah Keahlian Berkarya (MKB) dengan bobot 3 SKS. Mata

kuliah intrumentasi fisika merupakan mata kuliah wajib dan termasuk komponen

pendukung. Mata kuliah instrumentasi fisika ini membahas tentang proses fisis dari

peralatan penelitian fisika meliputi: Spektroskopi atom dan molekul, Radiasi laser, Kisi,

sumber-sumber gelombang elektromagnetik, observasi dan membahas berbagai

instrumentasi spektrokopi dan instrumentasi geofisika.

Mata kuliah intrumentasi fisika mengharuskan mahasiswanya dapat memahami

dasar-dasar proses fisis yang terjadi pada instrumen penelitian fisika. Oleh karena itu,

untuk memahami proses-proses fisis tersebut, mahasiswa melakukan observasi untuk

melihat secara langsung proses-proses fisis yang terjadi dalam penelitian fisika. Di

laboratorium Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri

Padang terdapat beberapa instrumen penelitian fisika seperti: X-Ray Difractometer

(XRD), Scennning Electron Microscope (SEM), dan Seismik. Untuk instrumen-

instrumen yang lain tidak ada di laboratorium FMIPA-UNP. Sehingga, mahasiswa

melakukan observasi di tempat-tempat yang memiliki instrumen-intrumen penelitian

fisika.

Adapun tempat-tempat observasi yang dikunjungi yaitu:

1. Laboratorium Fisika FMIPA-UNP

2. Laboratorium Biologi FMIPA-UNP

3. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Stasiun Klimatologi Sicincin

(BMKG Sicincin)

4. GAW (Global Atmosphere Watch) KOTOTABANG

5. Lokasi Pengamatan Atmosfer Kototabang (LAPAN KOTOTABANG)

6. Laboratorium Fisika dan Kimia PT. Semen Padang.

Agar dapat memahami proses-proses fisis instrumen fisika di tempat-tempat

observasi tersebut, mahasiswa diharapkan membuat laporan observasi. Hal ini bertujuan

untuk melatih mahasiswa dalam menulis karya-karya ilmiah dan sebagai bahan bacaan


bagi pembaca khususnya bahan bacaan bidang instrumen fisika yang telah dikembangkan

sampai laporan ini dibuat.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka rumusan

masalahnya adalah sebagai berikut :

1. Apa sajakah nama instrumen fisika yang ada di tempat observasi yang ada di tempat

observasi/pengamatan?

2. Apa sajakah kegunaan dari masing-masing instrumen fisika yang ada di tempat


3. Bagaimanakah prinsip kerja dari masing-masing instrumen fisika yang ada di tempat


4. Bagaimanakah bentuk fisis dari masing-masing instrumen fisika yang ada di tempat


5. Bagaimanakah bentuk sample yang digunakan untuk masing-masing instrumen fisika

yang ada di tempat observasi/pengamatan?

C. Batasan Masalah

Instrumen-instrumen fisika yang dibahas dalam laporan observasi ini merupakan

instrumen-instrumen yang ada pada tempat observasi dan waktu melakukan observasi.

D. Tujuan Pengamatan

Pengamatan atau observasi lapangan ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui atau mengenal nama dari masing-masing instrumen fisika yang ada di

tempat observasi/pengamatan.

2. Mengetahui kegunaan dari masing-masing instrumen fisika yang ada di tempat

observasi/pengamatan.

3. Mengetahui prinsip kerja dari masing-masing instrumen fisika yang ada di tempat


4. Mengetahui bentuk fisis dari masing-masing instrumen fisika yang ada di tempat


5. Mengetahui bentuk sampel yang digunakan untuk masing-masing instrumen fisika

yang ada di tempat observasi/pengamatan.


BAB II

LANDASAN TEORI DAN PEMBAHASAN

A. Profil Singkat Tempat Observasi dan Instrumen Fisika yang Terdapat di Tempat

Observasi

1. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG)

Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari tentang atmosfer, dimana

membahas tentang pembentukan dan gejala perubahan cuaca serta fisika yang

berlangsung di atmosfer. Proses fisika ini berlangsung secara terus-menerus, sangat

rumit, dan dinamis akibatnya cuaca senantiasa berubah menurut ruang dan waktu.

Pengamatan cuaca dilakukan setiap hari dan terus menerus dalam jangka waktu

yang panjang dalam bentuk sejumlah data. Data tersebut selanjutnya diolah secara

statistik dan akan didapatlah suatu pola, sehingga dapat memperkirakan keadaan cuaca

pada masa yang akan datang. Selain itu juga di peroleh nilai suhu rata-rata, maksimum,

minimum, kelembaban rata–rata dan lain sebagainya. Klimatologi dan meteorologi

merupakan hal yang tidak dapat dipisahkan, dimana iklim merupakan rata-rata dari

cuaca dam memberikan penjelasan tentang peredaran cuaca dan unsur-unsur atmosfer

dalam jangka panjang, sedangkan meteorologi sendiri membahas proses-proses fisika

yang terjadi di atmosfer dalam waktu yang lebih singkat.

Sejarah pengamatan meteorologi dan geofisika di Indonesia dimulai pada tahun

1841 diawali dengan pengamatan yang dilakukan secara perorangan oleh Dr. Onnen,

Kepala Rumah Sakit di Bogor. Tahun demi tahun kegiatannya berkembang sesuai

dengan semakin diperlukannya data hasil pengamatan cuaca dan geofisika. Pada tahun

1866, kegiatan pengamatan perorangan tersebut oleh Pemerintah Hindia Belanda

diresmikan menjadi instansi pemerintah dengan nama Magnetisch en Meteorologisch

Observatorium atau Observatorium Magnetik dan Meteorologi dipimpin oleh Dr.

Bergsma. Pada tahun 1879 dibangun jaringan penakar hujan sebanyak 74 stasiun

pengamatan di Jawa. Pada tahun 1902 pengamatan medan magnet bumi dipindahkan

dari Jakarta ke Bogor. Sedangkan pengamatan gempa bumi dimulai pada tahun 1908

dengan pemasangan komponen horisontal seismograf Wiechert di Jakarta, sedangakn

pemasangan komponen vertikal dilaksanakan pada tahun 1928.


Gambar 1. Logo BMKG

Gambar 2. Stasiun Klimatologi Sicincin

Meteorologi, klimatologi, dan gempa tersebut dipantau oleh sebuah instansi

yang bernama BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika). Salah satu

BMKG yang ada di Indonesia, tepatnya di Sumatra Barat adalah BMKG Sicincin dan

BMKG Padang Panjang. Dimana BMKG sicincin lebih kepada pemantauan cuaca dan

iklim, sedangkan BMKG Padang Panjang lebih kepada pengamatan gempa.

Instrumen-instrumen yang Ada di BMKG

1. Anemometer Manual

Anemometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan

angin yang banyak dipakai dalam bidang Meteorologi dan Geofisika atau stasiun

prakiraan cuaca. Nama alat ini berasal dari kata Yunani anemos yang berarti angin.

Perancang pertama dari alat ini adalah Leon Battista Alberti pada tahun 1450.

Selain mengukur kecepatan angin, alat ini juga dapat mengukur besarnya tekanan

angin itu.


Anemometer dapat dibagi menjadi dua kelas: yang mengukur angin dari

kecepatan, dan orang-orang yang mengukur dari tekanan angin, tetapi karena ada

hubungan erat antara tekanan dan kecepatan, yang dirancang untuk satu alat

pengukur jurusan angin akan memberikan informasi tentang keduanya.

Gambar 3. Anemometer manual

Prinsip Kerja Anemometer

Angin adalah gerakan atau perpindahan masa udara pada arah horizontal

yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara dari satu tempat dengan tempat

lainnya. Masa udara ini mempunyai sifat yang dibedakan antara lain oleh

kelembaban (RH) dan suhunya, sehingga dikenal adanya angin basah, angin kering

dan sebagainya. Sifat-sifat ini dipengaruhi oleh tiga hal utama, yaitu (1) daerah

asalnya dan (2) daerah yang dilewatinya dan (3) lama atau jarak pergerakannya.

Dua komponen angin yang diukur ialah kecepatan dan arahnya.

Kecepatan angin adalah jarak tempuh angin atau pergerakan udara per

satuan waktu dan dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/s), kilometer per jam

(km/j), dan mil per jam (mi/j). Kecepatan angin bervariasi dengan ketinggian dari

permukaan tanah, sehingga dikenal adanya profil angin, dimana makin tinggi

gerakan angin makin cepat. Kecepatan angin diukur dengan menggunakan alat

yang disebut Anemometer atau Anemograf.


Kerja Anemometer ini mengikuti prinsip tabung pitot, yaitu dihitung dari

tekanan statis dan tekanan kecepatan sehubungan dengan adanya perbedaan

kecepatan angin dari berbagai ketinggian yang berbeda, maka tinggi pemasangan

anemometer ini biasanya disesuaikan dengan tujuan atau kegunaannya. Untuk

bidang agroklimatologi dipasang dengan ketinggian sensor (mangkok) 2 meter di

atas permukaan tanah.

Arah angin adalah arah dari mana tiupan angin berasal. Bila angin itu

datang dari Selatan, maka arah anginnya adalah Utara, datangnya dari laut,

dinyatakan angin laut. Arah angin untuk angin di daerah permukaan biasanya

dinyatakan dalam 16 arah kompas yang dikenal dengan istilah Wind Rose,

sedangkan untuk angin di daerah atas dinyatakan dengan derajat dimulai dari arah

Utara bergerak searah jarum jam sampai di arah yang bersangkutan. Bila tidak ada

tiupan angin maka arah angin dinyatakan dengan kode 00 dan bila angin berasal

dari titik utara dinyatakan dengan 3600. Arah angin tiap saat dapat dilihat dari

posisi panah angin (Wind Vane), atau dari posisi kantong angin (Wind Sack).

Pengamatan dengan kantong umumnya dilakukan dilapangan terbang.

2. Anemometer Otomatis

Alat ini memiliki fungsi dan cara kerja yang sama dengan Anemometer

manual. Bedanya hanya terletak dari cara pembacaan datanya. Dimana pada alat ini

data akan dihubungkan ke kabel transmisi data, sehingga data dapat diperoleh

secara otomatis di komputer.

Gambar 4. Anemometer Otomatis


3. Arcinograph Bimetal

Pada prinsipnya alat ini terdiri bola kaca berdiameter tertentu yang

memfokuskan sinar datang sesuai sudut datang matahari dan pencatat intenitas

radiasi matahari sesuai waktu atau sudut datang/ posisi matahari berupa film

celelloid. Film tersebut yang akan terbakar dengan intensitas tertentu berupa bekas

goresan hingga terbakarnya bahan tersebut. Alat ini dinamakan Arcinograph. Pada

perkembangannya digunakan tinta dan kertas grafik pencatat dengan dasar

pemuaian sensor yang langsung menggeser posisi pena tinta sesuai besar kecilnya

pemuaian sensor oleh radiasi matahari yang datang. Macam alat tersebut: Solari

meter tipe Yordan, Tipe Combell-Stakes

Gambar 5. Arcinograph Bimetal

Untuk keperluan penelitian hasil fotosintesis bersih suatu fase

pertumbuhan tanaman atau mengetahui besarnya kemampuan setiap posisi daun

dalam menghasilkan atau sebagai pengguna saja fotosintat (mutual shading), data

intensitas sinar matahari pada setiap posisi daun perlu diketahui. Alat untuk

mencatat intensitas sinar yang diterima setiap posisi daun tanaman dilakukan

dengan lightmeter atau fluxmeter (elektrik) yang operasionalnya dengan batere.

Alat ini langsung menunjuk angka satuan yang tertera pada monitor.


4. Automatik Rain Water Sampel (ARWS)

Gambar 6. Automatik Rain Water Sampel (ARWS)

Automatik Rain Water Sampel (ARWS) adalah alat yang digunakan untuk

mengetahui sampel air, pada alat ini terdapat autometic range yang berfungsi

untuk mengetahui jumlah intensitas air hujan dan gun belami yang berfungsi untuk

mengetahui intensitas matahari.

5. Campble Stoke

Pengukuran lamanya sinar matahari bersinar dimaksudkan untuk

mengetahui intensitas dan berapa lama/ jam matahari bersinar mulai terbit hingga

terbenam. Matahari dihitung bersinar terang jika sinarnya dapat membakar pias

Campble stokes. Lamanya matahari bersinar dapat dinyatakan dalam presentase

atau jam. Untuk keperluan pemasangan dan pengamatan perlu diketahui hal-hal

yang menyangkut waktu semu lokal dan waktu rata-rata lokal. True Solar Day yaitu

waktu antara dua gerakan matahari melintasi meridian. Waktu yang didasarkan

panjang hari ini disebut apparent solartime atau waktu semu lokal. Waktu ini dapat

ditunjukkan oleh sunshine recorder. Waktu semu lokal ialah waktu yang ditentukan

oleh gerakan relatif matahari terhadap horizon. Sepanjang tahun lamanya

(panjangnya) True Solar Day berbeda-beda. Untuk memudahkan perhitungan

dibayangkan adanya matahari fiktif yang beredar mengelilingi bumi dengan

kecepatan tetap selama setahun.


Gambar 7. Campble Stokes

Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang terbakar

dinyatakan dalam jam. Alat ini mengukur lama penyinaran surya. Hanya pada

keadaan matahari terang saja pias terbakar, sehingga yang terukur adalah lama

penyinaran surya terang.Pias ditaruh pada titik api bola lensa. Pembakaran pias

terlihat seperti garis lurus di bawah bola lensa. Kertas pias adalah kertas khusus

yang tak mudah terbakar kecuali pada titik api lensa.

Gambar 8. Hasil Pengamatan Campble Stoke

Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan

(memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari

tersebut tepat mengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan

pada jejak pias. Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan agar alat tersebut dapat

dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa

terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang


konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan tepat mengenai pias. Jika

matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak

pias terbakar yang tak terputus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus, maka

jejak dipiaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian-

bagian terbakar yang terputus-putus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari.

Alat dipasang di tempat terbuka, tak ada halangan ke arah Timur matahari

terbit dan ke barat matahari terbenam. Kemiringan sumbu bola lensa disesuaikan

dengan letak lintang setempat. Posisi alat tak berubah sepanjang waktu hanya

pemakaian pias dapat diganti-ganti setiap hari. Ada 3 tipe pias yang digunakan pada

alat yang sama:

1) Pias waktu matahari di ekuator

2) Pias waktu matahari di utara

3) Pias waktu matahari di selatan

6. Evaporimeter Panci Terbuka

Evaporimeter Panci Terbuka adalah alat yang berfungsi untuk mengetahui

seberapa besar banyaknya penguapan air dalam satu hari, didalam evaporimeter

panci terbuka diisi air sehingga dapat mengapungkan termometer yang telah ada di

dalam panci tersebut, pembacaan suhu pada termometer yang mengapung dalam

panci dilakukan setiap hari pada jam 07.30 WIB, 13.30 WIB dan 17.30 WIB.

Fungsi termometer apung yang berada di dalam evaporimeter panci terbuka adalah

untuk mengukur suhu maksimum dan suhu minimum air permukaan.

Gambar 9. Evaporimeter Panci Terbuka


7. Gun Bellani Integrator Radiation

Pencatat Intensitas Cahaya Matahari

Satuan : Calori/Cm2 (Langley).

Intensitas Cahaya Matahari = Selisih pembacaan skala dikalikan konstanta dibagi

21

Cara kerja alat :

Sewaktu memasang alat dipagi hari, alat dibalik dan dikembalikan

sehingga permukaan air dalam tabung mendekati nol. Air dlm alat volumenya

konstan dan bila kena cahaya matahari akan menguap dan berkondensasi sehingga

air turun kebawah

.

Gambar 10. Gun Bellani Integrator Radiation

8. Penakar Hujan Biasa

Penakar hujan ini termasuk jenis penakar hujan non-recording atau tidak

dapat mencatat sendiri. Bentuknya sederhana, terdiri dari :

1. Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat.

2. Bak tempat penampungan air hujan.

3. Kaki yang berbentuk tabung silinder.

4. Gelas penakar hujan.


Gambar 11. Penakar Curah Hujan Biasa

Alat pengukur hujan, mengukur tinggi hujan seolah-olah air yang jatuh ke

tanah menumpuk ke atas merupakan kolom air. Bila air yang tertampung

volumenya dibagi dengan luas corong penampung maka hasilnya dalah tinggi.

Satuan yang dipakai adalah milimeter (mm).

Penakar hujan yang baku digunakan di Indonesia adalah tipe

observatorium. Semua alat penakar hujan yang beragam bentuknya atau yang

otomatis dibandingkan dengan alat penakar hujan otomatis (OBS). Penakar hujan

OBS adalah manual. Jumlah air hujan yang tertampung diukur dengan gelas ukur

yang telah dikonversi dalam satuan tinggi atau gelas ukur yang kemudian dibagi

sepuluh karena luas penampangnya adalah 100 cm sehingga dihasilkan satuan mm.

Pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam yaitu pada pagi hari. Hujan yang diukur

pada pagi hari adalah hujan kemarin bukan hari ini.


9. Penakar Hujan Jenis Hellman

Gambar 12. Penakar Hujan Jenis Hellman

Alat ini merupakan penakar hujan otomatis dengan tipe siphon. Bila air

hujan terukur setinggi 10 mm, siphon bekerja mengeluarkan air dari tabung

penampungan dengan cepat, kemudian siap mengukur lagi dan kemudian

seterusnya. Di dalam penampung terdapat pelampung yang dihubungkan dengan

jarum pena penunjuk yang secara mekanis membuat garis pada kertas pias posisi

dari tinggi air hujan yang tertampung. Bentuk pias ada dua macam, harian dan

mingguan. Pada umumnya lebih baik menggunakan yang harian agar garis yang

dibuat pena tidak terlalu rapat ketika terjadi hujan lebat. Banyak data dapat

dianalisadari pias, tinggi hujan harian, waktu datangnya hujan, derasnya hujan atau

lebatnya hujan per satuan waktu.

Cara kerja alat ini :

Jika hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul

dalam tabung tempat pelampung. Air ini menyebabkan pelampung serta tangkainya

terangkat (naik keatas). Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang

gerakkannya selalu mengikuti tangkai pelampung. Gerakkan pena dicatat pada pias

yang ditakkan/ digulung pada silinder jam yang dapat berputar dengan bantuan

tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh, pena akan mencapai tempat teratas


pada pias. Setelah air mencapai atau melewati puncak lengkungan selang gelas, air

dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung dan tangki

pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus

vertikal. Dengan demikian jumlah curah hujan dapat dhitung/ ditentukan dengan

menghitung jumlah garis-garis vertikal yang terdapat pada pias.

Gambar 13. Diagram Cara Kerja penakar Hujan Jenis Hellman

10. Thermohigrof Graph

Fungsi : untuk mengukur suhu dan kelembapan udara

Cara kerja :

Alat ini mencatat otomatis temperatur dan kelembapan sebagai fungsi

waktu. Thermohygrograph ini adalah logam panjang yang terdiri dari 2 bagian,

kuningan dan invar. Bentuk bimetal merupakan spiral. Terpasang pada sumbu

horizontal dan diluar kotak Thermograph. Satu ujung bimetal dipasang pada kotak

dengan sekrup penyetel halus, sehingga letak pena dapat diatur. Ujung lain

dihubungkan ketangkai pena melalui sumbu horizontal sehingga dapat

menimbulkan track/ rekaman pada kertas pias yang berputar 24 jam per rotasi. Jika

temperatur naik, ujung bimetal menggerakkan tangkai pena keatas, dan sebaliknya.

Sebelum dipakai, thermograph harus dikalibrasi terlebih dahulu. Alat ini harus

ditempatkan dalam sangkar apabila dipakai untuk mengukur atmospher.


Gambar 14. Thermohygrograph

11. Thermometer Tanah

Thermometer tanah berfungsi untuk mengukur suhu tanah pada kedalaman

tertentu ( 5, 10, 20, 50, dan 100 cm). Untuk keperluan ini telah dibuat termometer

sesuai dengan kedalamannya. Pengukuran suhu tanah dilakukan pada tanah yang

tertutup oleh rumput maupun tanah yang terbuka. Pengukuran biasanya dilakukan

dalam areal stasiun pengamatan. Areal tidak boleh ternaungi dan tergenang air, hal

ini harus dihindari. Termometer dilindungi dengan pagar kawat dan dijaga agar

tanah disekitarnya tidak terganggu.

Gambar 15. Thermometer Tanah Gundul


Gambar 16. Thermometer tanah berumput

Prinsip kerja termometer tanah hampir sama dengan termometer biasa,

hanya bentuk dan panjangnya berbeda. Pengukuran suhu tanah lebih teliti daripada

suhu udara. Perubahannya lambat sesuai dengan sifat kerapatan tanah yang lebih

besar daripada udara.

Sampai kedalaman 20 cm digunakan termometer air raksa dalam tabung

gelas dengan bola ditempatkan pada kedalaman yang diinginkan. Ciri-ciri dari

termometer tanah adalah pada bagian skala dilengkungkan.halini dibuat adalah

untuk memudahkan dalam pembacaan termometer dan menghindari kesalahan

paralaks.

Gambar 17. Termometer tanah kedalaman 50 cm dan 100 cm


Termometer tanah untuk kedalaman 50 cm dan 100 cm bentuknya berbeda

dengan kedalaman lain. Termometer berada dalam tabung gelas yang berisi parafin,

kemudian tabung diikat dengan rantai lalu diturunkan dalam selongsong tabung

logam ke dalam tanah sampai kedalaman 50 cm atau 100 cm.

Cara membaca termometer pada kedalaman 50 cm dan 100 cm :

1. Buka tutup tabung besi

2. Tarik tabung gelas yang terikat pada rantai dengan hati-hati

3. Pegang ujung gelas yang terikat dengan rantai

4. Baca termometer sampai persepuluhan derajat dengan cepat dan cermat

5. Waktu membaca usahakan membelakangi matahari, untuk menghindari

pengaruh sinar matahari terhadap ketelitian pembacaan.

6. Kembalikan termometer ke tempat semula dengan hati-hati.

Suhu tanah berpengaruh terhadap proses-proses metabolisme dalam tanah,

seperti mineralisasi, respirasi mikroorganisme dan akar serta penyerapan air dan

hara oleh tanaman. Laju fluks panas ke dalam tanah ditentukan gradien suhu dan

konduktivitas tanah yang nilai dipengaruhi oleh lengas dan bahan organik.

Suhu tanah maksimum pada permukaan tanah akan tercapai pada saat

intensitas radiasi matahari mencapai maksimum, tetapi untuk lapisan yang lebih

dalam, suhu maksimum tercapai beberapa waktu kemudian. Makin lama

pemanasan permukaan tanah maka makin dalam pula suhu permukaan akan terasa

ke lapisan yang lebih dalam.

Suhu tanah umumnya rata-rata lebih besar daripada suhu daripada suhu di

atmosfer sekelilingnya. Hal ini disebabkan oleh penyimpanan panas di tanah lebih

lama daripada di udara. Suhu tanah yang tertutup tanaman lebih kecil daripada suhu

tanah gundul, karena tanaman memerlukan energi untuk keperluan transpirasi.

12. Thermometer Apung

Thermometer ini merupakan bagian/ kelengkapan dari alat evaporasi panci

terbuka. Berfungsi untuk mengetahui suhu permukaan air yang terjadi di

permukaan bumi/ tanah. Terdiri dari thermometer maksimum (thermometer air

raksa) dan thermometer minimum (thermometer alcohol). Suhu rata-rata air didapat

dengan menambahkan suhu makimum dan minimum, kemudian dibagi dua. Letak

thermometer harus terapung tepat di permukaan air, sehingga dilengkapi dengan


pelampung dibagian depan dan melakang yang terbuat dari bahan yang tahan air/

karat (biasanya almunium). Setelah dilakukan pembacaan, posisi indek pada

thermometer minimum harus dikembalikan ke suhu actual dengan

memiringkannya. Sedangkan untuk thermometer maksimum, tinggi air raksa juga

dikembalikan pada suhu actual dengan menggunakan magnet.

Gambar 18. Thermometer apung

13. Sangkar Meteorologi

Sangkar meteorologi umumnya dipasang di dalam taman alat-alat

meteorologi, bentuknya terlihat seperti pada gambar.

Gambar 19. Sangkar Meteorologi


Didalam sangkar Meteorologi dipasang alat-alat seperti Thermometer bola

kering, Thermometer bola basah, Thermometer maximum, Thermometer minimum,

dan Evaporimeter jenis piche. pada stasiun meteorologi pertanian dan klimatologi

dipasang Evaporometer jenis Keshner tersendiri.

Pemasangan alat-alat meteorologi didalam sangkar dimaksudkan agar hasil

pengamatan dari tempat-tempat dan waktu yang berbeda dapat dibandingkan satu

sama lain. Selain itu, alat-alat yang terdapat didalamnya terlindung dari radiasi

matahari langsung, hujan dan debu.

Sangkar cuaca digunakan dengan maksud agar pengukuran suhu tidak

terkena langsung sinar matahari tetapi sirkulasi udara masih lancar, sehingga

sangkar cuaca dibuat sedemikian rupa sehingga memenuhi persyaratan pengukuran

a. Bentuk Sangkar

Terbuat dari kayu yang baik (jati/ulin) sehingga tahan terhadap

perubahan cuaca. Sangkar dicat putih agar tidak banyak menyerap radiasi

panas matahari. Sangkar dipasang dengan lantainya berada pada ketinggian

120 cm di atas tanah berumput pendek, sedangkan letaknya paling dekat dua

kali (sebaiknya empat kali) tinggi benda yang berada di sekitarnya. Sangkar.

Sangkar dipasang kuat berpondasi beton sehingga tidak dapat bergerak atau

bergoyang jika angin kencang, selain itu agar sangkar tidak mudah dimakan

rayap. Sangkar mempunyai dua buah pintu dan dua jendela yang berlubang-

lubang/kisi. Lubang/kisi itu memungkinkan adanya aliran udara. Temperatur

dan kelembaban udara di dalam sangkar mendekati/hampir sama dengan

temperatur dan kelembaban udara di luar. Sangkar dipasang dengan pintu

membuka/ menghadap utara-selatan, sehingga alat-alat yang terdapat di

dalamnya tidak terkena radiasi matahari langsung sepanjang tahun. Jika

matahari berada pada belahan bumi selatan, pintu sebelah utara yang dibuka

untuk observasi atau sebaliknya

b. Peralatan yang terdapat di dalam Sangkar Meteorologi

Alat pengukur kelembaban udara dimasukkan ke dalam Sangkar Cuaca

yang di dalamnya antara lain terdapat beberapa peralatan, yaitu :


1) Termometer Maksimum Minimum

Gambar 20. Thermometer Maximum dan Thermometer Minimum

a) Thermometer Makxsimum

Thermometer air raksa ini memiliki pipa kapiler kecil

(pembuluh) didekat tempat/ tabung air raksanya, sehingga air raksa

hanya bisa naik bila suhu udara meningkat, tapi tidak dapat turun

kembali pada saat suhu udara mendingin. Untuk mengembalikan air

raksa ketempat semula, thermometer ini harus dihentakan berkali-kali

atau diarahkan dengan menggunakan magnet.

b) Thermometer Minimum

Thermometer minimum biasanya menggunakan alkohol untuk

pendeteksi suhu udara yang terjadi. Hal ini dikarenakan alkohol

memiliki titik beku lebih tinggi dibanding air raksa, sehingga cocok

untuk pengukuran suhu minimum. Prinsip kerja thermometer

minimum adalah dengan menggunakan sebuah penghalang (indeks)

pada pipa alkohol, sehingga apabila suhu menurun akan menyebabkan

indeks ikut tertarik kebawah, namun bila suhu meningkat maka indek

akan tetap pada posisi dibawah. Selain itu peletakan thermometer

harus miring sekitar 20-30 derajat, dengan posisi tabung alkohol

berada di bawah. Hal ini juga dimaksudkan untuk mempertahankan

agar indek tidak dapat naik kembali bila sudah berada diposisi bawah

(suhu minimum


Gambar 21. Termometer Minimum

Untuk mengembalikan posisi indeks ke posisi aktual dapat

dilakukan dengan memiringkan/ membalikkan posisi thermometer

hingga indek bergerak ke ujung dari alkohol (posisi suhu aktual).

2) Termometer Bola Basah- Bola Kering

Gambar 22. Termometer Bola Kering dan Termometer Bola Basah

a. Dry Bulb temperature (Temperatur bola kering)

Temperatur bola kering yaitu suhu yang ditunjukkan dengan

thermometer bulb biasa dengan bulb dalam keadaan kering. Satuan untuk

suhu ini bias dalam celcius, Kelvin, fahrenheit. Seperti yang diketahui

bahwa thermometer menggunakan prinsip pemuaian zat cair dalam

thermometer. Jika kita ingin mengukur suhu udara dengan thermometer

biasa maka terjadi perpindahan kalor dari udara ke bulb thermometer.

Karena mendapatkan kalor maka zat cair (misalkan: air raksa) yang ada

di dalam thermometer mengalami pemuaian sehingga tinggi air raksa

tersebut naik. Kenaikan ketinggian cairan ini yang di konversika dengan

satuan suhu (celcius, Fahrenheit, dll).


b. Wet Bulb Temperature (Temperatur bola basah)

Temperatur bola basah yaitu suhu bola basah. Sesuai dengan

namanya “wet bulb”, suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer

yang bulbnya (bagian bawah thermometer) dilapisi dengan kain yang telah

basah kemudian dialiri udara yang ingin diukur suhunya.

c. Prinsip Kerja Temperatur Bola Basah dan Bola Kering

Perpindahan kalor terjadi dari udara ke kain basah tersebut. Kalor

dari udara akan digunakan untuk menguapkan air pada kain basah tersebut,

setelah itu baru digunakan untuk memuaikan cairan yang ada dalam

thermometer. Untuk menjelaskan apa itu wet bulb temperature, dapat kita

gambarkan jika ada suatu kolam dengan panjang tak hingga diatasnya

ditutup. Kemudian udara dialirka melalui permukaan air. Dengan adanya

perpindahan kalor dari udara ke permukaan air maka terjadilah

penguapan. Udara menjadi jenuh diujung kolam air tersebut. Suhu

disinilah yang dinamakan Wet Bulb temperatur.

Untuk mengukur dua sifat (Dry dan Wet bulb temperature) ini

sekaligus biasanya menggunkan alat yang namanya sling, yaitu dua buah

thermometer yang di satukan pada sebuah tempat yang kemudian tempat

tersebut dapat diputar. Satu thermometer biasa dan yang lainnya

thermometer dengan bulb diselimuti kain basah. Dew Point, yaitu suhu

dimana udara telah mencapai saturasi (jenuh). Jika udara tersebut

mengalami pelepasan kalor sedikit saja, maka uap air dalam udara akan

mengembun.

Termometer Bola Kering merupakan alat ukur suhu udara di

permukaan yang diamati setiap jam pengamatan. Dari 2 termometer ini

diketahui data RH dan TD.


2. Global Atmosphere Watch (GAW Kototabang)

Gambar 23. Logo GAW

Pemantau Atmosfer Global Bukit Kototabang (Global Atmosphere Watch)

terletak di Pulau Sumatera, Indonesia (0° 12′ 07″ LS – 100° 19′ 05″ BT). Stasiun ini

berjarak 17 km arah Utara kota Bukittinggi dan lebih kurang 120 km Utara kota Padang

yang merupakan ibukota provinsi Sumatera Barat. Stasiun yang berada di area terpencil

ini terletak di daerah ekuatorial pada ketinggian 864,5 m di atas permukaan laut dan 40

km dari garis pantai bagian Barat. Arah angin berasal dari Selatan-Tenggara (Desember

sampai Mei) atau Utara-Barat Laut (Mei sampai Oktober). Temperatur bervariasi dari

16 sampai 25°C dengan variasi yang sangat kecil dan kelembaban relatif biasanya lebih

dari 80%. Fasilitas yang tersedia meliputi bangunan yang cukup luas yang menyediakan

ruang kantor, ruang rapat, dan laboratorium. Di area atap seluas 300 m2, inlet udara dan

beberapa peralatan radiasi dan meteorologi dipasang. Stasiun ini dapat dicapai dari jalan

kecil yang tertutup untuk publik dan berjarak beberapa kilometer dari sebelah Barat

jalan utama antara kota Padang dan Medan. Vegetasi yang mengelilingi area (30 km)

sebagian besar berupa hutan tropis.


Gambar 24. Kantor GAW Kototabang

Stasiun ini merupakan bagian dari sistem monitoring dan riset yang

dikoordinasi oleh World Meteorological Organization (WMO). Secara resmi mulai

beroperasi sejak tanggal 7 Desember 1996 sebagai salah satu unit kerja dari Badan

Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG), Stasiun Pemantau Atmosfer Global

Bukit Kototabang merupakan salah satu stasiun di daerah ekuatorial yang penting dalam

program pengamatan atmosfer secara global karena secara umum pengukuran kondisi

atmosfer dan kualitas udara di daerah ini sangat terbatas.

Ada tiga program pengamatan yang dilakukan di Stasiun Pemantau Atmosfer

Global Bukit Kototabang, yaitu :

1. Pengamatan Gas Rumah Kaca

2. Pengamatan Kualitas Udara

3. Parameter Fisis Atmosfer


Instrumen-instrumen yang Ada di GAW Kototabang

1. AirKit Flask Sampler

Gambar 25. AirKit Flask Sampler

Pemantauan konsentrasi gas rumah kaca di Stasiun Pemantau Atmosfer

Global Bukit Kototabang dilakukan dengan menggunakan alat AirKit Flask

Sampler. Pemantauan gas rumah kaca dengan alat ini adalah hasil kerjasama antara

Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika, Indonesia dengan National Oceanic

and Atmospheric Administration, Amerika Serikat sejak tahun 2004, dan

merupakan salah satu bagian dari situs pemantau konsentrasi gas rumah kaca yang

tersebar di lebih dari 40 tempat di seluruh dunia.

2. Analyzer Thermo Scientific Model 43i Trace Level

Gambar 26. SO2 Analyzer Thermo Scientific Model 43i Trace Level


Pengamatan konsentrasi sulfur dioksida di Bukit Kototabang dimulai pada

bulan Oktober 2008 dengan menggunakan SO2 Analyzer Thermo Scientific Model

43i Trace Level.

3. BAM 1020

Massa Aerosol PM10 di Stasiun Pemantau Atmosfer Global Bukit

Kototabang menggunakan BAM 1020 untuk mengamati variabilitas aerosol PM10

di udara ambien. Aerosol PM10 merupakan salah satu parameter yang dijadikan

acuan dalam penentuan Indeks Standar Pencemaran Udara (ISPU).

Gambar 27. BAM 1020

4. Imager Airglow

Gambar 28. Imager Airglow

Airglow berfungsi untuk mengamati perilaku atmosfer (Gelombang-

gelombang) diakibatkan oleh cahaya-cahaya benda-benda langit yang menunjukkan

adanya transfer energi di daerah Atmosfer atas.


5. M9003 Integrating Nephelometer

Gambar 29. M9003 Integrating Nephelometer

Koefisien Hamburan Cahaya Aerosol adalah Instrumen Pengukuran

Aerosol PM10 di Stasiun Pemantau Atmosfer Global Bukit Kototabang telah

dilakukan sejak Maret 2004 dengan menggunakan instrumen M9003 Integrating

Nephelometer buatan Ecotech, Australia. Hasil pengukuran parameter ini disajikan

dalam suatu nilai yang disebut sebagai Scattering Coefficient (Koefisien

Hamburan).

6. Mobile Automatic Weather Station (MAWS)

Gambar 30. Mobile Automatic Weather Station (MAWS)

Instrumen yang digunakan untuk memantau fisis atmosfer di Stasiun

Pemantau Atmosfer Global Bukit Kototabang adalah Mobile Automatic Weather

Station (MAWS). Pada alat ini terdapat beberapa sensor yang dapat memantau

parameter fisis atmosfer di antaranya: suhu udara, tekanan udara, kelembaban

udara, radiasi matahari, curah hujan, kecepatan dan arah angin.


7. High Volume Air Sampler (HVAS)

Gambar 31. High Volume Air Sampler (HVAS)

High Volume Air Sampler (HVAS) merupakan instrumen yang digunakan

untuk mengukur jumlah partikel, terutama aerosol PM10 yang ada di atmosfer

dalam jangka waktu 24 jam. Dalam hal fungsinya, alat ini mirip dengan BAM

1020, hanya metode pengukurannya menggunakan kertas saring dan dilakukan

secara gravimetri (selisih berat setelah dan sebelum kertas saring digunakan).

8. Partisol Sampler

Gambar 32. Partisol Sampler

Bersama dengan HVAS, Partisol Sampler juga digunakan untuk mengukur

konsentrasi partikel. Partisol sampler digunakan spesifik untuk mengukur aerosol

PM25. Metode pengukuran yang digunakan juga gravimetri dengan jangka waktu

sampling 7 hari. Dari hasil sampling, kertas saring hasil pengukuran juga digunakan

untuk menganalisis kandungan ion yang ada di atmosfer.


9. CO2-CH4-H20 Analyzer Picarro Model G1301.

Gambar 33. CO2-CH4-H20 Analyzer Picarro Model G1301.

Pengamatan konsentrasi gas karbon dioksida di Bukit Kototabang dimulai

pada bulan Oktober 2008 dengan menggunakan CO2-CH4-H20 Analyzer Picarro

Model G1301.

10. NO-NO2-NOx Analyzer Thermo Scientific Model 42i Trace Level Enhanced.

Gambar 34. NO-NO2-NOx Analyzer Thermo Scientific Model 42i Trace Level Enhanced

Pengamatan konsentrasi oksida nitrogen di Bukit Kototabang dimulai pada

bulan Oktober 2008 dengan menggunakan NO-NO2-NOx Analyzer Thermo

Scientific Model 42i Trace Level Enhanced


11. pH meter dan Conductivity meter merek InoLab

Analisis kimia air hujan dilakukan dengan melakukan pengukuran derajat

keasaman (pH) dan daya hantar listrik dari sampel air hujan. Alat yang digunakan

adalah pH meter dan Conductivity meter merek InoLab.

Gambar 35. pH meter dan Conductivity meter merek InoLab

12. Pyrheliometer dan Pyranometer merek Eppley

Gambar 36. Pyrheliometer dan Pyranometer merek Eppley

Pengukuran intensitas radiasi matahari dilakukan dengan menggunakan

Pyrheliometer dan Pyranometer merek Eppley. Intensitas radiasi matahari yang

diukur meliputi radiasi global (global radiation), radiasi langsung (direct

radiation), radiasi baur (diffuse radiation), dan radiasi inframerah (infrared

radiation).


13. Ozone Analyzer type TEI 49C

Gambar 37. Ozone Analyzer type TEI 49C

Pengamatan ozon permukaan di Stasiun Pemantau Atmosfer Global Bukit

Kototabang telah dimulai sejak September 1996. Instrumen yang digunakan adalah

Ozone Analyzer type TEI 49C dan Ozone Calibrator TEI 49 PS sebagai kalibrator.

Mulai September 2006, instrumen pengamatan ozon ditambah dengan Ozone

Analyzer type 49C, bantuan WMO-WCC EMPA, Swiss.

14. TEI Type 48C dan HORIBA APMA360.

Karbon Monoksida adalah Pengukuran Karbon Monoksida di Stasiun

Pemantau Atmosfer Global Bukit Kototabang mempergunakan dua jenis instrumen,

yaitu TEI Type 48C dan HORIBA APMA360.

Gambar 38. TEI Type 48C dan HORIBA APMA360.


3. Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang (LAPAN KOTOTABANG)

Loka pengamatan Atmosfer kototabang adalah salah satu fasilitas pengamatan

yang terletak dekat dengan khatulistiwa di Kototabang, Kecamatan Palupuh, Kabupaten

Agam-Sumatera Barat dengan posisi 100.32 BT, 0.23 LS dan ketinggian 900 mdpl

(meter di atas permukaan laut).

Pembangunan Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang dikarenakan kurangnya

data-data Meteorologi untuk daerah Indonesia bagian Barat. Daerah ini merupakan

daerah penyimpan bahang (panas) baik panas sensibele maupun panas laten terbesar

bagi pembentukan awan-awan raksasa, sebab daerah ini terletak di daerah yang dekat

dengan khatulistiwa dan letak geografis yang unik, yakni diapit oleh dua benua besar

dan dua samudera besar yang dikenal sebagai kawasan benua maritim. Stasiun

Pengamatan Dirgantara Kototabang diresmikan oleh Menteri Negara Riset dan

Teknologi DR. AS Hikam pada 26 juni 2001

Instrumen-instrumen yang Ada di LAPAN Kototabang

1. Equatorial Atmosdphere Radar (EAR)

Gambar 39. Equator Atmosphere Radar ( EAR)

Radar EAR berfungsi sebagai pengamat atmosfer yang berpengaruh pada

iklim global.Alat ini juga dirancang untuk mendeteksi arah dan kecepatan

angin,salah satu yanga diamati adalah pengamatan musim hujan di Indonesia.Radar

ini secara umum mempelajari dinamika atmosfer dan mampu mendeteksi perilaku

angin dalam bentuk tiga dimensi yaitu vertikal ,meridional dan zonal dalam selang


waktu beberapa menit untuk setiap ketinggian 150- 300 meter serta mampu

menyimpan 1.440 profil dinamika atmosfer dalam satu hari.Alat tersebut juga

mampu mendeteksi fenomena elektromagnetik yang terjadi pada lapisan sekitar 100

km.Radar EAR dibuat hampir menyerupai MU (Middle and Uppper atmosphere)

radar yang ada di Shiragaki,Jepang baik dari sistem antena yang dipakai maupun

frekuensi yang digunakan yakni 46,5 MHz.Radar EAR merupakan radar terbesar

ketiga didunia setelah Radar Meshophere Stratosphere Trophosphere (MST) di

Peru India.Radar tersebut unik sebab memiliki resolusi tinggi dan teknologinya

sama seperti Jepang.

2. Global Position System (GPS)

Gambar 40. Global Position System (GPS)

GPS ada 2 macam (GPS Centilasi dan GPS TEC), GPS TEC berguna

untuk menentukan total electron content (TEC) Ionosfer , yang berfungsi

mengetahui koreksi ionosfer dan gangguanya untuk keperluan komunikasi dan

navigasi.


3. Micro-rain Radar

Gambar 41. Micro Rain Radar

Radar ini di Frekwensi 24,1 GHz, Transmit power 50 mW, receiver-

offaet parabolic dengan dia meter 0,6 m. Fungsinya untuk mendapatkan

data kandungan uap air yang ada di atmosfer, pengamatan otomatis dan

data yang didapat real time dan kontinyu.

4. Rain Gauge

Gambar 42. Rain Gauge

Optical Rain Gauge merupakan alat untuk mendapatkan data curah hujan

(rainrate) yang terjadi secara terus-menerus.ORG mempunyai spesifikasi sebagai

berikut:

a) Curah hujan : 0,1-500


b) Resolusi : 0,001mm

c) Sampling : 1 menit

Optical Rain Gauge didirikan dengan tiang setinggi 1,5 m,kotak sebelah kanan

merupakan trasmiter,sedang kotak sebelah kiri merupakn receiver

5. Disdrometer

Gambar 43. Disdrometer

Disdrometer berfungsi untuk mendapatkan data besarnya butiran hujan.

Alat ini mulai melakukan pengamatan sejak tahun 2003.Dalam melaksanakan

pengamatan alat ini menggunakan kamera sebagai sensor.Gambar sebelah kanan

merupakan unit sensor dari didrometer,sedangkan sebelah kanan merupakan OEU

dari disdrometer.

6. Radiometer

Gambar 44. Radiometer


Radiometer berguna untuk mengukur kelembaman udara. Data yang

didapatkan dari radiometer yairu kandungan uap air dengan batas ukur sampai

ketinggian 10 km.Radiometer didirikan diatas sebuah bangunan dengan tinggi lebih

kurang 1 m diatas permukaan tanah,dan ditopang dengan empat kaki.

7. Radio Acustik Sound System (RASS)

RASS mempunyai speaker dan Profiler khusus. Speker ini memancarkan

suara arah vertikal dengan f~2000 Hz, dengan menfaatkan gelombang suara untuk

mendapatkan profil temperature vertical sampai ketinggian kurang lebih l - 20

km,dan RASS (Radio Acustik Sound System) ini dapat mendeteksi per 2 menit

8. Lidar

Gambar 45. Lidar

Alat ini berfungsi untuk mengukur Areosol, debu dan dan lainya,

pengamatan dapat mencapai ketinggian sekitar 60 km. dan bisa

mencapai ketinggian 90 km.

Target observasi Lidar adalah:

1. Struktur-struktur lapisan metalik seperti Na, Fe, Ca ion di dalam daerah

mesopause oleh resonance scattering lidar

2. Struktur temperatur di dalam daerah mesopause oleh narrowband resonance

scattering lidar

3. Struktur-struktur temperatur malam hari dan siang hari di dalam mesosfer dan

stratosfer oleh Reyleigh lidar

4. Struktur-struktur awan dan aerosol di dalam troposfer oleh mie lidar

5. Profil-profil uap air di dalam troposfer oleh Raman lidar


9. Meteor Wind Radar

Gambar 46. Meteor Wind Radar

Radar yang berguna untuk memonitor meteor yang jatuh di Atmosfer.

Dan untuk melihat keadaan angin dari meteor-meteor ini.

4. PT. SEMEN PADANG

Gambar 47. PT. Semen Padang

PT Semen Padang (Perusahaan) didirikan pada tanggal 18 Maret 1910 dengan

nama NV Nederlandsch Indische Portland Cement Maatschappij (NV NIPCM) yang

merupakan pabrik semen pertama di Indonesia. Kemudian pada tanggal 5 Juli 1958

Perusahaan dinasionalisasi oleh Pemerintah Republik Indonesia dari Pemerintah

Belanda. Selama periode ini, Perusahaan mengalami proses kebangkitan kembali

melalui rehabilitasi dan pengembangan kapasitas pabrik Indarung I menjadi 330.000


ton/ tahun. Selanjutnya pabrik melakukan transformasi pengembangan kapasitas pabrik

dari teknologi proses basah menjadi proses kering dengan dibangunnya pabrik Indarung

II, III, dan IV.

Pada tahun 1995, Pemerintah mengalihkan kepemilikan sahamnya di PT

Semen Padang ke PT Semen Gresik (Persero)Tbk bersamaan dengan pengembangan

pabrik Indarung V. Pada saat ini, pemegang saham Perusahaan adalah PT Semen Gresik

(Persero)Tbk dengan kepemilikan saham sebesar 99,99% dan Koperasi Keluarga Besar

Semen Padang dengan saham sebesar 0,01 %. PT Semen Gresik (Persero) Tbk sendiri

sahamnya dimiliki mayoritas oleh Pemerintah Republik Indonesia sebesar 51,01%.

Pemegang saham lainnya sebesar 48,09% dimiliki publik. PT Semen Gresik (Persero)

Tbk. merupakan perusahaan yang sahamnya tercatat di Bursa Efek Indonesia.

Sejak 7 Januari 2013, PT Semen Gresik (Persero) Tbk berubah nama menjadi

PT Semen Indonesia (Persero) Tbk sesuai hasil Rapat Umum Pemegang Saham Luar

Biasa (RUPSLB) di Jakarta pada 20 Desember 2012.

Instrumen-instrumen yang Ada di PT. Semen Padang

1. Compressive Strengh

a) Tujuan Identifikasi Compressive Strengh

Tujuan dari pengenalan alat Compressif Strengh adalah

1) Untuk mengetahui hubungan antara umur beton dengan kuat tekan yang

dihasilkannya

2) Untuk mengetahui unsur unsur apa saja yang berpengaruh terhadap kuat

tekan beton

b) Compressive Strengh

Kompressif Strengh merupakan alat yang bekerja untuk mendeteksi

nilai kuat tekan beberapa material. Material yang akan diukur kuat tekannya

akan disesuaikan dengan batas ukur dari masing-masing tipe alat Kompressif

Strengh.

c) Komponen Alat Compressive Strengh


Gambar 48. Compressive Strengh

Alat Compressive Strengh ini terdiri dari beberapa komponen yang

menyusunnya sesuai fungsinya masing-masing. Secara keseluruhan,

Compressive Strengh dapat dilihat seperti gambar berikut :

1) Parameter bacaan alat ukur

2) Jarum Kalibrasi

3) Media sampel (Mesin Tekan)

4) Pemutar Media Sampel (Knop)

5) Tempat sampel

d) Prinsip Kerja Compressive Strengh

1. Pembuatan Sampel

Dalam hal ini pembuatan benda uji berbentuk silinder, langkah-

langkah yang perlu dilakukan :

a) Mengisikan campuran beton pada cetakan dengan adukan beton

dalam 3 lapis, dimana setiap lapis dipadatkan dengan 25x tusukan

secara merata.

b) Meratakan permukaan beton dan menutupnya dengan bahan kedap

air, kemudian membiarkannya selama 24 jam.

c) Membuka cetakan dan mengeluarkan benda uji, lalu merendamnya

dalam bak perendam berisi air pada temperatur 25 0C.

d) Mengambil benda uji dari bak perendam dan menentukan berat dan

ukuran benda uji.

2. Pengujian Sampel


a) Menghubungkan mesin uji kuat tekan dengan arus listrik untuk

Compressive Strengh digital.

b) Mengkalibrasi mesin Compressive Strengh

c) Meletakan benda uji pada mesin tekan.

d) Menekan tombol turn down, sehingga bagian dari mesin penekan

akan tepat diatas permukaan benda uji.

e) Memutar knop, sehingga bagian penekan mesin akan melakukan

penekanan terhadap benda uji sampai batas maksimum dan jarum

skala yang bewarna merah akan menunjukkan angka maksimum dari

beban tekan yang dihasilkan benda uji tersebut.

f) Mencatat berapa angka maksimum yang ditunjukkan oleh jarum

skala

g) Menghitung berapa luas penampang dari benda uji,sesuai dengan

benda uji yang digunakan.

Luas permukaan kubus: s x s

Luas permukaan silinder : r2 dengan = 3,14 atau

7

22

h) Menggunakan persamaan kuat tekan (f‟c) = A

P

dengan : f‟c adalah harga kuat tekan beton (kg/cm2)

A adalah luas penampang beton (cm2)

P adalah beban tekan (kg)

untuk mendapatkan berapa harga kuat tekan dari benda uji yang

digunakan.

e) Aspek Fisis Compressive Strengh

1. Bahan Penyusun Beton

Beton umumnya tersusun dari tiga bahan penyusun utama yaitu

semen, agregat, dan air. Jika diperlukan bahan tambahan yang dapat

mengubah sifat-sifat tertentu dari beton yang bersangkutan.

a. Semen

Semen merupakan bahan dasar terpenting dalam pembuatan

beton. Semen berasal dari kata “Cement” dalam bahasa Inggris berarti


pengikat atau perekat. Semen bersifat hidrolis yang dapat bereaksi

secara kimia dengan air sehingga membentuk material padat, kaku,

dan keras yang disebut dengan hydrolic binder (perekat hidrolis).

Semen merupakan bahan campur yang secara kimiawi aktif setelah

berhubungan dengan air. Agregat tidak memainkan peranan yang

penting dalam reaksi kimia tersebut, semen juga merupakan bahan

ikat hidrolik yang dapat bereaksi secara kimia dengan air, yang

disebut hidrasi, sehingga membentuk material batu padat.

b. Air

Air merupakan salah satu bahan yang penting dalam

pembuatan beton. Di dalam campuran beton, air mempunyai dua

fungsi: pertama, untuk memungkinkan reaksi kimia yang

menyebabkan terjadinya pengikatan dan berlangsungnya pengerasan,

dan yang kedua sebagai pelicin campuran kerikil, pasir dan semen

untuk mempermudah pencetakan.Air diperlukan pada pembuatan

beton untuk memicu proses kimiawi dari semen, menbasahi agraget

dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang

digunakan dapat berupa air tawar (dari sungai, danau, telaga, kolam,

dan lain-lain.

c. Agregat

Agregat adalah butir-butir mineral yang dicampur dengan

semen Portland dan air sehingga membentuk beton. Dikarenakan ¾

bagian volume beton terdiri dari agregat, maka tidak mengherankan

bahwa kualitas agregat memegang peranan yang sangat penting.

Beton mengandung 60-70 % agregat (agregat halus dan agregat kasar)

yang berasal dari mineral alam dan digunakan sebagai bahan pengisi.

Oleh sebab itu untuk mendapatkan beton yang berkualiatas diperlukan

agregat yang baik

Menurut standar ASTM C 33-90 agregat halus memiliki

ukuran butiran < 5 mm atau lolos saringan no. 4 dan tertahan pada


saringan no. 200 dan Agregat kasar untuk beton adalah berupa kerikil,

batu kapur, dan batu pecah.

2. Kuat Tekan Beton

Kekuatan tekan merupakan salah salah kinerja utama dari beton.

Kekuatan beton merupakan kemampuan beton untuk menerima gaya

tekan persatuan luas. Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik yang

kecil, diasumsikan bahwa semua tegangan tekan didukung oleh beton

tersebut. Penentuan kekuatan tekan dapat dilakukan dengan

menggunakan alat uji tekan. Salah satu cara untuk mengetahui kuat tekan

dari beton yang diperoleh dari benda uji akan berbeda, karena beton

merupakan material heterogen, yang kekuatannya dipengaruhi oleh:

a. Kualitas dari bahan-bahan beton itu sendiri meliputi kualitas semen,

air

b. Proporsi dari campuran beton

c. Kecepatan pembebanan (Tri Mulyono, 2005; hal 9)

Nilai kuat tekan beton diperoleh dari pengujian yang standarnya

didasarkan atas daya dukung beton umur 28 hari. Perkembangan

kekuatan beton tergantung dari suhu, kelembapan selama pemeliharaan

(curing). Suhu yang lebih tinggi mempercepat reaksi kimia dan sudah

tentu akan mempercepat perkembangan dari daya tekan tersebut.Pada

prinsipnya aplikasi kekuatan tekan berfungsi untuk menahan gaya-gaya

yang akan bekerja pada beton diantaranya adalah gaya horisontal dan

gaya vertikal.

Penentuan kekuatan tekan data dilakukan dengan menggunakan

alat uji tekan dengan benda uji berbentuk silinder dengan rosedur uji

ASTM C39 atau kubus dengan prosedur BS1881 part 115 part 116 ada

umur 8 hari. Kuat tekan beton merupakan faktor yang utama dan penting

untuk diperhatikan di dalam pelaksanaan pengecoran dilapangan. Rata-

rata, beton mencapai kekuatan tekan karakteristik rencananya pada umur

28 hari. Pada umur tersebut kuat tekan karakteristik beton mencapai

kekuatan rencananya. Kekuatan tekan relatif antara benda uji silinder

dengan kubus.

Nilai kuat tekan benda uji dihitung dengan persamaan berikut:


Kuat tekan (f‟c) = A

P

dengan : f‟c adalah harga kuat tekan beton (kg/cm2)

A adalah luas penampang beton (cm2)

P adalah beban tekan (kg)

Pengujian kuat tekan sering dilakukan pada benda uji pada umur 7

hari dan 28 hari (mengacu pada ASTM). Untuk umur 3 hari tidak

dilaksanakan uji kuat tekan beton karena suhu yang masih tinggi pada

beton tersebut, hal ini mengakibatkan bila diraba beton tersebut sangat

panas, sehingga betonnya masih rapuh dan komponen di dalamnya belum

menyatu, yang mengakibatkan nilai kuat tekannya cendrung rendah.

Pengujian kuat tekan beton umur 28 hari dilakukan untuk

mengetahui kuat tekan karakteristik dari beton yang dibuat sekaligus

menetukan mutu betonnya. Hal ini sesuai dengan standar dari PBI yang

menyatakan saat umur beton 28 hari faktor koreksinya bernilai 1,00 dan

beton dikatakan sudah matang karena komponen di dalamnya sudah padu

sehingga nilai kuat tekannya cenderung tinggi.

2. Bomb Calorimeter

a) Tujuan Identifikasi Bomb Calorimeter

Tujuan dari pengenalan alat Bomb Calorimeter adalah

a. Untuk mengukur kalor atau nilai kalori suatu bahan yang dibebaskan pada

pembakaran sempurna

b. Untuk menyatakan kualitas bahan berdasarkan nilai kalornya.

b) Bomb Calorimeter

Kalorimeter Bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah

kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2

berlebih) suatu senyawa, bahan makanan, bahan bakar.

Secara umum Bomb kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk

mengukur kalor atau nilai kalori suatu bahan yang dibebaskan pada

pembakaran sempurna. Adapun nilai kalor yang di ukur antara lain:

1. Nilai kalor batubara (coal calorific value)

Salah satu parameter penentu kualitas batubara ialah nilai kalornya,

yaitu seberapa banyak energi yang dihasilkan per satuan massanya.


Kalorimater bom terdiri dari 2 unit yang digabungkan menjadi satu alat.

Unit pertama ialah unit pembakaran di mana batubara dimasukkan ke

dalam bejana dan dibakar dengan pasokan udara/oksigen pembakar. Unit

kedua ialah unit pendingin (kondensor). Dengan standar pengukuran

ASTM D 3286.

2. Nilai kalor zat makanan

Kalorimeter makanan adalah alat untuk menentukan nilai kalor zat

makanan karbohidrat, protein, atau lemak.

c) Komponen Bomb Calorimeter

Salah satu bentuk perangkat Bomb Calorimeter type Parr 1261

Gambar 49. Bomb Calorimeter

Bagian-Bagian Bomb Kalorimeter

1. Kalorimeter

Kalorimeter berfungsi sebagai tempat pembakaran sampel terjadi,

pada kalorimeter terdapat penyekat dan elektroda serta keyboard untuk

memasukkan data sampel yang akan diuji. Secara keseluruhan calorimeter

ditunjukkan pada gambar 50.


Gambar 50. Calorimeter

2. Bomb

Bomb terdiri dari kepala bomb dan tabung bomb. Pada kepala bomb

terdapat capsul tempat meletakkan sampel. Sedangkan tabung bomb

berfungsi sebagai tempat gas O2 diletakkan sebagai pembantu dalam

pembakaran sempurna. Bomb ditunjukkan pada gambar 51.

Gambar 51. Bomb

3. Water Handling

Water handling berfungsi sebagai penentu suhu dan penentu massa air

yang akan digunakan dalam water bucket. Water handling ditunjukkan

pada gambar 52.


Gambar 52. Water handling

4. Wire

Wire merupakan kawat halus yang terbuat dari nikel. Adapun fungsi

wire adalah untuk mengukur reaksi pembakaran yang dihubungkan ke

elektroda. Yang dapat diketahui dengan mengukur panjang wire sebelum

pembakaran dan panjang wire setelah pembakaran, lalu dikalikan dengan

2,3 kalori. Untuk panjang wire sebelum pembakaran selalu 10 cm.

5. Water Bucket

Water bucket berfungsi sebagai penahan panas dari hasil pembakaran

sampel sampai panas yang dihasilkan dapat terukur oleh termometer. Water

bucket ditunjukkan pada gambar 53.

Gambar 53. Water Bucket

6. Printer

Sebagai keluaran data nilai kalor dari sampel yang diuji karena bomb

calorimeter parr 1261 ini merupakan bomb calorimeter digital yang datanya

dapat diperoleh secara langsung.


d) Prinsip Kerja Bomb Calorimeter

Adapun langkah-langkah dalam pengoperasian bomb kalorimeter

adalah sebagai berikut:

1. On kan power, calorimeter, dan water handing untuk sirkulasi serta cooler

2. Tunggu sampai suhu air yang ada dalam water handling antara 29-300C

3. Timbang sampel sebanyak 1 gram dalam capsul dengan ketelitian 0,1 mg.

4. Ukur wire 10 cm (10 cm = 23 cal), hubungkan kedua ujungnya pada kedua

elektroda dan buat gelungan atau lekukan ditengah hingga menyentuh

sampel.

5. Pasangkan kepala bomb pada tabung bomb dan kunci sampai erat

6. Tutup valve tempat gas O2 keluar (outlet valve)

7. Hubungkan tempat gas O2 masuk dengan oksigen filling

8. Buka main valve O2 pada tabung

9. Setting tekanan O2 pada regulator

10. Isi tabung bomb dengan O2 dengan cara menekan O2 fill pada keyboard

calorimeter

11. Biarkan sampai tekanan mencapai 450 psi (dengan otomatis akan berhenti

sendiri) ditandai dengan kedengaran bunyi

12. Ukur suhu air yang keluar dari water handling, bila telah mencapai suhu

29-300C langsung isi water bucket dengan air melalui delivery volume

sebanyak 2000 ml yang akan terisi secara otomatis.

13. Masukkan water bucket ke dalam kalorimeter

14. Tempatkan bomb ke dalam water bucket pada posisi yang telah disediakan

15. Hubungkan kedua ujung elektroda pada bomb

16. Tutup calorimeter

17. Tekan F2 untuk menukar program dari standard ke determinan .Pada

display akan muncul DETR

18. Tekan tombol start untuk memulai pengujian

19. Isikan data: call ID , sample ID , weight lalu enter

20. Setelah itu pada display akan muncul PRE, tunggu sampai suhu stabil

21. Setelah suhu stabil maka secara otomatis akan terjadi pembakaran yang

didahului dengan bunyi alarm alat dan pada display PRE akan berubah

menjadi POST. Pada saat pembakaran energi yang dilepaskan akan


menimbulkan suhu pada bomb dan air di sekitar bucket. Perubahan suhu

dalam air tersebut diukur secara akurat dengan termometer yang

dicelupkan dalam air. Panas yang dihasilkan akan merata karena

pengadukan air oleh penyekat yang berfungsi mengisolasi udara. Kenaikan

suhu ini digunakan untuk menghitung energi yang diberikan oleh sampel

yang terbakar. Berdasarkan temperatur yang muncul dan jumlah energi

dari panas yang dilepaskan pada pembakaran serta kapasitas panas dari

sistem kalorimeter nantinya kita dapat menghitung kalor dari sampel, yang

datanya dapat diperoleh secara langsung.

22. Pada saat pembakaran alat tidak boleh dipegang atau disentuh dengan

bagian badan yang manapun juga.

23. Tunggu sampai pembakaran selesai yang ditandai dengan bunyi alarm dan

pada display akan muncul gross heatnya

24. Tekan done untuk menyimpan data dan pada display akan keluar secara

bergantian suhu bucket

25. Keluarkan bomb dan water bucket dari calorimeter

26. Air yang ada dalam bucket dimasukkan kembali ke dalam water handling

27. Keluarkan gas O2 dari tabung melalui outlet valve sampai habis

28. Injeksikan air yang mengandung metil orange 1 % 1 ml dalam 1 liter

sebanyak 100 cc melalui outlet valve ke dalam tabung bomb untuk

mencuci seluruh bagian dalam bomb.

29. Kumpulkan air pencuci tadi ke dalam beaker dan bilas sampai tidak ada

asamnya yang tertinggal dengan aquadest. Titrasi larutan dengan larutan

Na2CO3 1 ml = 1 cal sampai titik akhir (tepat perubahan warna dari orange

ke kuning).

30. Jumlah volume (ml) Na2CO3 yang terpakai untuk menetralisir asam sama

dengan jumlah kalori asam yang dihasilkan sampel yang diuji

31. Ukur panjang wire yang tersisa, kemudian hitung panjang wire yang

terbakar dan kalikan dengan 2,3 kal. Didapatkan kalori yang dihasilkan

wire.

32. Hitung harga gross heat yang sesungguhnya dengan cara

1. tekan tombol RPT pada keyboard calorimeter

2. isikan data: sample ID ,fuse ID, acid lalu enter,maka gross heat yang

sesungguhnya akan keluar pada printer


Proses Pembuatan Semen

1. Bahan Pembuatan Semen

1. Bahan utama

a. Batu kapur sebanyak 80%

b. Silica sebanyak 10%

c. Clay sebanyak 8%

d. Irond san sebanyak 2%

2. Bahan penolong

a. Gypsum sebanyak 3.5%

b. Pozzoolan sebanyak 1-1.5%

c. Fly ash sebanyak 1%

d. High grade limestone sebanyak 4,5%

3. Bahan Bakar

a. Batubara

b. Solar

4. Listrik

Listrik yang digunakan adalah listrik dengan daya 90 MWH

2. Tahap-tahap Pembuatan Semen

1. Penambangan dan penyimpanan bahan mentah

2. Penggilingan dan pencampuran bahan mentah

3. Homogenesis hasil penggalian bahan mentah

4. Pembakaran

5. Penggilingan akhir hasil pembakaran

Skema proses produksi adalah sebagai berikut :

Batu kapur

Raw mill

Raw max

Cement mill


Gambar 54. Skema Proses Produksi Semen

Dari Gambar diatas tersebut dapat dijelaskan bahwa batu kapur digiling

atau dimasukkan dalam raw mill dalam udara panas dialirkan dari tanur putar

(klin) sehingga dihasilkan raw max dengan kandungan air <1 %. Setelah menjadi

homogenisasi. Raw max di bakar dengan bahan bakar batu bara dengan suhu

1400oC dengan menghasilkan klingker berupa butiran hitam. Selanjutnya

penggulingan akhir klinker di tromol semen (cement mill ) dengan menambahkan

gypsum denga perbandingan tertentu. Dan hasil penggulingan terakhir ini adalah

semen yang siap dipakai dan di jualkan kepasar baik dalam kemasan kantong

ataupun dalam kemasan encer.

3. Proses Pengujian Semen

1. Pengujian Bahan Semen

a. Pembuatan Beton

1) Pembuatan semen

2) Argen halus/pasir

3) Argen kasar batu pecah 5/10

4) Argen kasar batu pecah 10/20


Gambar 55. Bahan Material Untuk Pembuatan Beton

b. Penimbangan Bahan Material

Gambar 56. Penimbang Bahan Material

c. Pengaduk Bahan

Gambar 57. Alat Pengaduk Bahan

d. Pembuatan Sampel


Gambar 58. Contoh Cetakan Sampel

e. Pendiaman Sampel

Gambar 59. Sampel Yang Sudah Di Buat

f. Perendaman Sampel

Gambar 60. contoh sampel yang direndam

g. Pengeringan Sampel


Gambar 61. Alat Untuk Mengeringkan Sampel

h. Pembakaran

Gambar 62. Alat Stem Curing Beton

i. Pengujian Sampel

Gambar 63. Alat uji Kuat Lentur Sampel

j. Pemeriksaan Kadar Air


Gambar 64. Alat Untuk Menguji Kadar Air

2. Pengujian Kualitas Bahan

Adapun kualitas bahan yang diuji di laboratorium kualitas bahan adalah

a. Kertas (kantong semen)

b. Kantong semen terdiri dari beberapa yaitu:

1) Kantong pastek yang berasal dari rusia dengan ketahanan 80%

2) Kantong jahit yang di bikin sendiri oleh masyarakat Sumbar

dengan ketahanan 75%

3) Kantong laminasi dengan ketahanan 100%

Gambar 65. Contoh Kantong Semen Yang Digunakan


Gambar 66. Alat Untuk Menguji Kuat Regang Kertas

Gambar 67. Alat untuk Menguji Ketahanan Kertas

Dan yang diuji terhadap kertas adalah

a) Menguji kuat tarik benang

b) Menguji kaut regang benang

c) Menguji tahanan kertas

d) Menguji ketahanan sobek

e) Menguji daya serap kertas

3. Pengujian Sifat Fisika Semen berdasarkan ASTM


Gambar 68. skema pengujian sifat fisika semen

Beberapa komponen berdasarkan sifat fisika yang diuji dari semen adalah :

a) Kehalusan

b) Pengujian Falseset

c) Setting Time

d) Pemuaian

e) Kuat Tekan

5. Laboratorium FMIPA-UNP

Laboratorium FMIPA-UNP merupakan salah satu fasilitas yang dimiliki oleh

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Padang sebagai

sarana penunjang dalam perkuliahan.

Gambar 69. Laboratorium FMIPA-UNP


a. Laboratorium Fisika

Laboratorium fisika dilengkapi dengan peralatan-peralatan yang dapat

dipergunakan untuk praktikum mahasiswa. Laboratorium ini terdiri atas

sub-sub labor.

1) Fisika dasar

2) Fisika Komputasi berfasilitas internet dengan 20 buah komputer

3) Pengajaran Fisika

4) Elektronika dan Instrumentasi

5) Fisika Material

6) Fisika Bumi

7) Mekanika dan Fluida

8) Optik

9) Fisika Inti

10) Bengkel

b. Laboratorium Biologi

Jurusan Biologi telah memiliki laboratorium kimia yang dilengkapi

dengan berbagai peralatan praktek dan dipergunakan untuk praktikum

mahasiswa.

1) Biologi Dasar

2) Ekonomi

3) Genetika

4) Fisiologi Hewan

5) Fisiologi Tumbuhan

6) Struktur Perkembangan Hewan

7) Struktur Perkembangan Tumbuhan

8) Mikrobiologi

9) Mikroteknik

10) Penelitian

11) Pengajaran (AVA)

c. Laboratorium kimia


Jurusan Kimia telah memiliki laboratorium kimia yang dilengkapi

dengan berbagai peralatan praktek dan dipergunakan untuk praktikum

mahasiswa. Laboratorium Biologi terdiri atas sub-sub laboratorium:

1) Kimia Dasar

2) Kimia Fisik

3) Kimia Anorganik

4) Kimia Analitik

5) Kimia Organik

6) Biokimia

7) Penelitian

8) Teknologi Pengajarna

9) Lab Instrumentasi


Instrumen-instrumen yang Ada di Laboratorium FMIPA-UNP

1. X-Ray Diffraction (XRD)

a) Pengertian

Sinar X ditemukan pertama kali oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada

tahun 1895. Karena asalnya tidak diketahui waktu itu maka disebut sinar-X.

Sinar X digunakan untuk tujuan pemeriksaan yang tidak merusak pada

material maupun manusia. Disamping itu, sinar X dapat juga digunakan untuk

menghasilkan pola difraksi tertentu yang dapat digunakan dalam analisis

kualitatif dan kuantitatif material.

Gambar 70. X-Ray Diffraction

Pada waktu suatu material dikenai sinar X, maka intensitas sinar yang

ditransmisikan lebih rendah dari intensitas sinar datang. Hal ini disebabkan

adanya penyerapan oleh material dan juga penghamburan oleh atom-atom

dalam material tersebut.Berkas sinar X yang dihamburkan tersebut ada yang

saling menghilangkan karena fasanya berbeda dan ada juga yang saling

menguatkan karena fasanya sama. Berkas sinar X yang saling menguatkan

itulah yang disebut sebagai berkas difraksi. Gambar dibawah akan menjelaskan

pengertian tersebut.

Hukum Bragg merupakan perumusan matematika tentang persyaratan

yang harus dipenuhi agar berkas sinar X yang dihamburkan tersebut

merupakan berkas difraksi. Sinar X dihasilkan dari tumbukan antara elektron

kecepatan tinggi dengan logam target. Dari prinsip dasar ini, maka dibuatlah

berbagai jenis alat yang memanfaatkan prinsip dari Hukum Bragg ini.


XRD atau X-Ray Diffraction merupakan salah satu alat yang

memanfaatkan prinsip tersebut dengan menggunakan metoda karakterisasi

material yang paling tua dan paling sering digunakan hingga sekarang. Teknik

ini digunakan untuk mengidentifikasi fasa kristalin dalam material dengan cara

menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel.

Bahan yang dianalisa adalah tanah halus, homogenized, dan rata-rata

komposisi massal ditentukan

b) Prinsip Kerja

Dasar dari prinsip pendifraksian sinar X yaitu difraksi sinar-X terjadi

pada hamburan elastis foton-foton sinar-X oleh atom dalam sebuah kisi

periodik. Hamburan monokromatis sinar-X dalam fasa tersebut memberikan

interferensi yang konstruktif. Dasar dari penggunaan difraksi sinar-X untuk

mempelajari kisi kristal adalah berdasarkan persamaan Bragg:

n.λ = 2.d.sin θ ; n = 1,2,...

Berdasarkan persamaan Bragg, jika seberkas sinar-X di jatuhkan pada

sampel kristal,maka bidang kristal itu akan membiaskan sinar-X yang memiliki

panjang gelombang sama dengan jarak antar kisi dalam kristal tersebut. Sinar

yang dibiaskan akan ditangkap oleh detektor kemudian diterjemahkan sebagai

sebuah puncak difraksi. Makin banyak bidang kristal yang terdapat dalam

sampel, makin kuat intensitas pembiasan yang dihasilkannya. Tiap puncak

yang muncul pada pola XRD mewakili satu bidang kristal yang memiliki

orientasi tertentu dalam sumbu tiga dimensi. Puncak-puncak yang didapatkan

dari data pengukuran ini kemudian dicocokkan dengan standar difraksi sinar-X

untuk hampir semua jenis material. Standar ini disebut JCPDS.

Gambar 71. Prinsip Kerja X-Ray Diffraction


Prinsip kerja XRD secara umum adalah sebagai berikut : XRD terdiri

dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinar-X, tempat objek yang diteliti, dan

detektor sinar X. Sinar X dihasilkan di tabung sinar X yang berisi katoda

memanaskan filamen, sehingga menghasilkan elektron. Perbedaan tegangan

menyebabkan percepatan elektron akan menembaki objek. Ketika elektron

mempunyai tingkat energi yang tinggi dan menabrak elektron dalam objek

sehingga dihasilkan pancaran sinar X. Objek dan detektor berputar untuk

menangkap dan merekam intensitas refleksi sinar X. Detektor merekam dan

memproses sinyal sinar X dan mengolahnya dalam bentuk grafik.

2. Susceptibility Meter

a) Pengertian

Mineral magnetik dan hal-hal yang berkaitan dengannya (kuantiítas,

bentuk bulir, dan ukuran bulir), dapat diidentifikasi dengan serangkaian

metode yang dikenal sebagai metode-metode kemagnetan batuan (rock

magnetic methods) .Metode-metode ini berbasis pada pengukuran sifat-sifat

magnetik dari sampel (Bijaksana, 2002).

Gambar 72. Seperangkat alat Magnetik Susceptibility Meter

Metode yang paling lazim digunakan adalah pengukuran suseptibilitas

magnetik. Nilai suseptibilitas magnetik suatu bahan pun dapat ditentukan baik

pada sampel di laboratorium maupun dilakukan di lapangan pada permukaan

tanah atau permukaan singkapan batuan. Penentuan harga suseptibilitas


magnetik secara eksperimen dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang

disebut Suseptibility Meter. Bartington MS2 Magnetik Susceptibility Meter

yang merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengukur suseptibilitas

magnetik dari bahan.

Bartington MS2 Magnetik Susceptibility Meter meliputi sebuah MS2

meter dan berbagai macam sensor. MS2 Meter menunjukkan nilai

susceptibilitas magnetik dan bahan ketika berada dalam pengaruh sensor

tertentu. Masing- masing sensor dirancang untuk aplikasi dan jenis sampel

tertentu. Sensor-sensor pada Bartington MS2 Magnetik Susceptibility Meter

dioperasikan berdasarkan prinsip induksi arus bolak-balik.

b) Komponen penyusun Magnetik Susceptibility Meter

Untuk dapat mengoperasikan susceptibility meter dibutuhkan kompenen-

komponen, diantaranya:

a. 1 unit komputer dengan program Multisus 2

b. Sampel yang akan diukur

c. Kotak sampel ( Holder )

d. Bartington MS2 Magnetik Susceptibility Meter

Gambar 73. Komponen pendukung Magnetik Susceptibility Meter

Alat bartington susebtibilitas magnetik ini digunakan untuk mengukur

sifat magnet atau medan magnet suatu bahan. Sampel yang diukur berupa

padatan yang telah dihaluskan atau berbentuk serbuk. Misalnya daun yang


telah dipotong kecil-kecil karena massanya kecil jadi harus dicampur dengan

silikon. Tempat sampel benama Holder dan tidak berpengaruh nilainya pada

saat pengukuran. Kemudian pada saat pengukuran sampel dietakkan pada

lubang pada sebuah alat. Arah sampel pada saat pengukuran awal harus sama

dengan arah sampel pada pengukuran selanjutnya karena kalau berbeda

hasilnya akan jauh berbeda pula.

c) Proses penggunaan Bartington MS2 Magnetik Susceptibility Meter

Dalam penggunaan Bartington MS2 Magnetik Susceptibility meter ini

ada beberapa langkah yang harus dilakukan. Yaitu :

a. Menghubungkan Alat dengan Komputer

Pertama sekali hubungkan kabel alat dengan alat yang

dibelakangnya, kabel yang satu lagi dihubungkan ke CPU komputer,

tempat colokan USB. Lalu dikomputer kita buka programnya, yaitu

multisus2. Lalu lihat serial portnya, maksudnya dikomputer mana atau

berapa terpasang kabel yang dicolokin ke USB tadi. Kemudian kita reset

zero kan program ini dengan cara, yaitu:

1. Pilih serial port.

2. Lalu ambil serial port comunication.

3. Lihat pada program berapa nilai yang tertera, kalau pada program

nilainya 1 berarti pada alat harus bernilai 1 juga.

4. Kalau belum 1, kita reset zerokan terlebih dahulu.

5. Kalau sudah bunyi dan nol berarti program sudah bisa digunakan.

Gambar 74. Tampilan Awal Program Bartington


b. Menggunakan Program

Langkah- langkah menggunakan Program Bartington Instruments

Multisus:

1. Untuk mengukur sampel kita buka File kemudian pilih New Data File

lalu Ms28 Dual Frequency sensor

Gambar 75. Membuka File Bartington

2. Kemudian muncul tulisan connect MS2 Meter to Port Com4 and switch meter

on, maka kita pilih “Ok”.

Gambar 76.Tampilan selanjutnya dari Bartington

3. Kemudian muncul “MS28 sensor setup”, di “batch Reference” kita isi dengan

nama sampel lalu pilih “mass specfitic” kalau mengukur dalam bentuk massa.


Selanjutnya kita lihat “MS2 meter units”, kalau diprogram dalam “SI” maka

pada alat kita lihat harus dalam SI juga. Setelah itu OK lagi.

Gambar 77. MS2 sensor setup Bartington

4. Setelah OK muncul MS28 Mass specific corection, kita isi massa dari sampel

tersebut.

Gambar 78. MS28 Mass specific corection

5. Selanjutnya muncul MS28 Batch topsoil karena tadi kita isi dengan nama

topsoil. Lalu isi “sample reference” dengan nama yang tertera pada tempat

sampel. Kemudian isi berat bersih sampel di “sample weight”. Seterusnya lihat

MS2 Meter, perhatikan frekuensinya. Kalau frekuensinya LF atau low berarti

yang tertera dibelakang alat harus Low juga. Kemudian klik start measurement


Gambar 79. MS28 batch topsoil.

6. Lalu muncul “measurement for sample”, setelah itu letakkan sampel pada

lubang yang terdapat pada alat dan lihat arah panah letak sampel, kemudian

kita reset zero kan setelah bunyi angkat sample kembali. Setelah itu lihat angka

diatas Firts Air (F8) apabila belum nol kita first airkan sampai nol, setelah nol

kita klik sample (F9)

Gambar 80. Measurement sample.


7. Setelah diklik sample (F9) muncul confirm dan lihat nilainya lalu OK.

Maka akan muncul nilainya di values.

Gambar 81. Confirm data Pengukuran dengan Susceptibility

8. Setelah 1x pengukaran akan terdapat nilai yang kedua, pilih save average (F11)

untuk menyimpan data.

Gambar 82. Hasil pengukuran ke-2 dari susceptibility


9. Setelah di save tadi akan muncul nilai rata-rata dari 2x pengukuran tadi

Gambar 83. Nilai rata-rata hasil pengukuran Sesceptibility

10. Kemudian simpan data.

Gambar 84. Penyimpanan data pengukuran susceptibility


Sampel yang digunakan saat penggunaan alat Bartington MS2

Magnetik Susceptibility Meter adalah padatan yang telah dihaluskan atau

berbentuk serbuk.

3. Ares Multi Elektroda

a) Pengertian

Geolistrik adalah metode geofisika aktif yang menggunakan arus listrik

untuk menyelidiki material di bawah permukaan bumi. Metode ini dikenal

dengan geolistrik, atau geoelectric. Istilah ³electrical resistivity´,

³DCresistivity´, dan ³VES (vertical Electric Sounding)´ juga mengacu kepada

metode geofisika aktif ini. Revolusi dan evolusi dalam teknologi instrumentasi

dan teknik prosesing komputer telah menyumbangkan andil yang sangat besar

dalam perkembangan dari survey geolistrik ini. Perkembangan terakhir dari

"multi-channel electrical resistivitysystem" and "computer-processing

modeling" telah menigkatkan fleksibilitas, kecepatan,dan efesiensi pekerjaan di

lapangan pada survey geolistrik konvensional. Selain itu, perkembangan

terakhir metode ini juga dapat memfasilitasi aplikasi geofisika ini

untuk menyelidiki lingkungan di bawah permukaan bumi yang lebih kompleks.

Sehingga dapatdikatakan bahwa survey geolistrik dapat membantu dalam

memotong waktu dan biaya yang diperlukan dalam eksplorasi mineral.

Gambar 85. Seperangkat Alat Geolistrik: Ares Multi Elektroda


Ares Automatic Resistivity System merupakan pengukuran resistivity

lapisan bumi yang dilakukan dengan mengalirkan arus DC ke dalam bumi dan

mengukur voltase (beda tegangan) yang ditimbulkan di dalam bumi. Arus

Listrik dan Tegangan disusun dalam sebuah susunan garis linier. Beberapa

susunan garis linier yang umum dipakai adalah: dipole-dipole, pole-

pole,schlumberger, dan wenner.

Survey geolistrik dapat diaplikasikan pada:

1) Eksplorasi Air Bawah Tanah

2) Eksplorasi Batubara

3) Eksplorasi Emas

4) Eksplorasi Batubesi (Iron Ore)

5) Eksplorasi Mangan

6) Eksplorasi Chromites2)

Manfaat pengukuran geolistrik sebagai berikut:

1) untuk mengetahui lapisan permaebilitas air

2) batu bara

3) mineral dan logam mulia

4) dll

b) Instrument ARES

Agar dapat di operasikan Ares memiliki beberapa kompenen

pendukung seperti:

1) Conector

2) Palu Geologi

3) Elektroda kabel dan kabel penghubung

4) Elektroda pancang

Gambar 86. Instrumen Penunjang ARES


c) Prinsip Kerja dari Ares Multi Elektroda

Pada dasarnya alat ukur geolistrik ini terdiri dari dua bagian utama,

yaitu bagian komutator dan potensiometer.

a. Bagian Komutator mengubah isyarat arus searah menjadi arus bolak-balik

yang kemudian diinjeksikan ke dalam bumi.

b. Bagian potensiometer berfungsi untuk mengukur besar potensial yang

terjadi di permukaan tanah.

Penggunaan geolistrik pertama kali dilakukan oleh Conrad

Schlumberger pada tahun 1912. Geolistrik merupakan salah satu metoda

geofisika untuk mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah

permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC („Direct Current‟)

yang mempunyai tegangan tinggi ke dalam tanah. Injeksi arus listrik ini

menggunakan 2 buah „Elektroda Arus‟ A dan B yang ditancapkan ke dalam

tanah dengan jarak tertentu. Semakin panjang jarak elektroda AB akan

menyebabkan aliran arus listrik bisa menembus lapisan batuan lebih dalam.

Dengan adanya aliran arus listrik tersebut maka akan menimbulkan

tegangan listrik di dalam tanah. Tegangan listrik yang terjadi di permukaan

tanah diukur dengan penggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah

„Elektroda Tegangan‟ M dan N yang jaraknya lebih pendek dari pada jarak

elektroda AB. Bila posisi jarak elektroda AB diubah menjadi lebih besar maka

tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan

informasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang

lebih besar.

Dengan asumsi bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus

oleh arus listrik ini sama dengan separuh dari jarak AB yang biasa disebut AB/2

(bila digunakan arus listrik DC murni), maka diperkirakan pengaruh dari injeksi

aliran arus listrik ini berbentuk setengah bola dengan jari-jari AB/2

Gambar 87. Prinsip Kerja Metode Geolistrik


4. Scanning Electron Microscope

a) Pengertian Scanning Electron Microcope

Mikroskop elektron scanning (SEM) adalah jenis mikroskop

elektron yang mengamati detil arsitektur permukaan sampel (atau

struktur jasad renik lainnya), dan obyek diamati secara tiga dimensi. SEM

bekerja tergantung pada prinsip scan sinar elektron pada permukaan sampel,

dan kemudian informasi yang diperoleh kemudian diubah menjadi gambar.

Gambar 88. SEM (Scanning Electron Microscope )

Dalam teori lain, SEM merupakan salah satu metode karakterisasi yang

digunakan untuk melihat topografi permukaan dari suatu material. Perbesaran

dari SEM bisa mencapai 300.000 kali. Material yang dapat diuji dengan

menggunakan SEM hanyalah material padat. Untuk material padat konduktif,

tidak ada preparasi khusus yang dilakukan, hanya persiapan metalografi

standar seperti dipolish dan dietsa. Sedangkan untuk material non konduktif,

material tersebut harus dilapis dengan emas atau karbon supaya terbentuk

lapisan tipis yang konduktif.

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&prev=/search%3Fq%3DINSTRUMENT%2Belektronik%2Bsem%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26biw%3D1280%26bih%3D586%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.co.id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscope&usg=ALkJrhhwDAQ_Iozhg1J_6cyiQ2hniAXTIw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&prev=/search%3Fq%3DINSTRUMENT%2Belektronik%2Bsem%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26biw%3D1280%26bih%3D586%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.co.id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscope&usg=ALkJrhhwDAQ_Iozhg1J_6cyiQ2hniAXTIw

http://id.wikipedia.org/wiki/Sel

http://id.wikipedia.org/wiki/Jasad_renik

http://id.wikipedia.org/wiki/Tiga_dimensi


Gambar 89. SEM (Scanning Electron Microscope ) Tanpa Cassing

Keterangan Gambar 89:

4. Tabung/ruang elektron di bagian atas kolom (di sini suatu yang disebut

sumber pancaran medan).

5. Lensa Elektron magnit untuk mengarahkan dan memusatkan berkas elektron

di dalam kolom.

6. Ruang hampa memompa sistem.

7. Pembukaan untuk memasukkan/menyisipkan obyek ke dalam kamar

pengamatan hampa udara tinggi pada SEM gaya konvensional.

8. Operasi memberi papan dengan fokus, kelurusan dan perkakas perbesaran

dan suatu joystick untuk memposisikan contoh/sampel.

9. Layar untuk menampilkan menu dan gambaran memajang.

10. Cryo-Unit untuk sampel (retakan, mantel dan menyublim) material yang

dibekukan sebelum disisipkan atau dimasukkan ke dalam kamar/ ruang

pengamatan di dalam Cryo-Sem Gaya.

11. Elektronika menyimpan lemari di bawah meja tulis.

12. Teknisi .

b) Komponen Penyusun Scanning Electron Microscope

Pada sebuah mikroskop elektron (SEM) terdapat beberapa peralatan

utama antara lain:

1. Pistol elektron, biasanya berupa filamen yang terbuat dari unsur yang

mudah melepas elektron misal tungsten.


2. Lensa untuk elektron, berupa lensa magnetis karena elektron yang

bermuatan negatif dapat dibelokkan oleh medan magnet.

3. Sistem vakum, karena elektron sangat kecil dan ringan maka jika ada

molekul udara yang lain elektron yang berjalan menuju sasaran akan

terpencar oleh tumbukan sebelum mengenai sasaran sehingga

menghilangkan molekul udara menjadi sangat penting.

Gambar 90. Bagian-bagian dari SEM

Bagian bagian lainnya, dapat dilihat pada gambar :

1. Ruang sampel;

2. Pemegang sampel;

3. Bagian pendeteksi ruang vacum;

4. Lensa Obyektif;

5. Pompa pemutar;

6. photo-multiplier blok;

7. Pengukur tekanan vacum;

8. Klep penutup;

9. Klep pintu


c) Prinsip Kerja Scanning Electron Microscope

Prinsip kerja dari SEM adalah sebagai berikut:

1. Sebuah pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat dengan

anoda. menyebabkan terjadinya interaksi antara elektron yang ditembakkan

(elektron primer) dengan elektron yang ada pada sampel. Akibat ada beda

potensial (1-30 kV) maka elektron akan menumbuk sampel.

2. Lensa magnetik memfokuskan elektron menuju ke sampel. Lensa

elektromagnetik berfungsi untuk memfokuskan electron beam tersebut agar

tepat menuju sampel.

3. Sinar elektron yang terfokus memindai (scan) keseluruhan sampel dengan

diarahkan oleh koil pemindai.

4. Ketika elektron mengenai sampel maka sampel akan mengeluarkan elektron

baru yang akan diterima oleh detektor dan dikirim ke monitor (CRT).

Secara lengkap skema SEM dijelaskan oleh gambar dibawah ini:

Pada SEM, gambar dibuat berdasarkan deteksi elektron baru (elektron

sekunder) atau elektron pantul yang muncul dari permukaan sampel ketika

permukaan sampel tersebut dipindai dengan sinar elektron. Elektron sekunder

atau elektron pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya, kemudian

besar amplitudonya ditampilkan dalam gradasi gelap-terang pada layar monitor

CRT (cathode ray tube). Di layar CRT inilah gambar struktur obyek yang

sudah diperbesar bisa dilihat. Pada proses operasinya, SEM tidak memerlukan

sampel yang ditipiskan, sehingga bisa digunakan untuk melihat obyek dari

sudut pandang 3 dimensi.


Gambar 91. Skema SEM

(sumber:iastate.edu)

d) Aplikasi Scanning Electron Microscope

Aplikasi berdasarkan jenis sampel SEM :

1. Sampel padat: Logam, bubuk kimia, kristal, polymers, plastik, Ceramic,

fosil, butiran, karbon, Campuran partikel logam, Sampel Arkeologi.

2. Sampel Biologi: sel darah, produk bakteri, fungal, ganggang, benalu dan

cacing. Jaringan binatang, manusia dan tumbuhan.

3. Sampel Padatan Biologi: Contoh Profesi dokter gigi, Tulang, Fosil dan

Sampel Arkeologi.

e) Aplikasi dari Teknik SEM :

1. Teknil Topografi: Menganalisa permukaan dan teksture (kekerasan,

reflektivitas dsb)

2. Teknil Morfologi: Menganalisa bentuk dan ukuran dari benda sampel

3. Teknik Komposisi: Menganalisa komposisi dari permukaan benda secara

kuantitatif dan kualitatif.

http://www.purdue.edu/rem/rs/graphics/sem2.gif


f) Contoh Aplikasi Jenis Sampel

1. Sampel padat

Elektron backscattered (BSE) gambar dari suatu Antimon daerah

kaya dalam fragmen kaca kuno. Museum menggunakan SEM untuk

mempelajari artefak berharga dalam cara yang tak rusak. Banyak BSE

gambar diambil di atmosfer daripada merusak kondisi vakum tinggi.

(gambar 5(a))

2. Sampel biologi

SEM gambar sirkulasi manusia normal darah . Ini adalah

mikrograf tua dan berisik dari subjek umum untuk mikrograf SEM: sel

darah merah. (gambar 5(b))

3. Sampel padatan biologi

SEM citra hederelloid dari Devonof Michigan (diameter tabung

terbesar adalah 0,75 mm). SEM digunakan secara luas untuk menangkap

gambar detil dari fosil mikro dan makro. (gambar 5(c))

Gambar 3. contoh hasil pengamatan SEM

g) Kelebihan dan Kekurangan SEM

1. Kelebihan

1) SEM mempunyai deptho ff ield yang besar, yang dapat memfokus

jumlah sampel yang lebih banyak pada satu waktu dan menghasilkan

bayangan yang baik dari sampel tiga dimensi.

2) SEM juga menghasilkan bayangan dengan resolusi tinggi, yang berarti

mendekati bayangan yang dapat diuji dengan perbesaran tinggi.

Kombinasi perbesaran yang lebihtinggi, darkfield, resolusi yang

lebihbesar, dan komposisi serta informasi kristallografi membuat SEM

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&prev=/search%3Fq%3DINSTRUMENT%2Belektronik%2Bsem%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26biw%3D1280%26bih%3D586%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.co.id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Antimony&usg=ALkJrhhdhMriHky96-XIOJjg7EfIo0pIJg

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&prev=/search%3Fq%3DINSTRUMENT%2Belektronik%2Bsem%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26biw%3D1280%26bih%3D586%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.co.id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/White_blood_cell&usg=ALkJrhjWnRHoqR5XBqP1kN_-QLZuvMpDeg

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&prev=/search%3Fq%3DINSTRUMENT%2Belektronik%2Bsem%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26biw%3D1280%26bih%3D586%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.co.id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hederellid&usg=ALkJrhib9eMLZPSAlVm1xjcuTtkD2d-7FA

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&prev=/search%3Fq%3DINSTRUMENT%2Belektronik%2Bsem%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26biw%3D1280%26bih%3D586%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.co.id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Devonian&usg=ALkJrhiAXzaA0vFr0UovUIJmk5DV_KyYUg


merupakan satu dari peralatan yang paling banyak digunakan dalam

penelitian,R&D industry khususnya industry semikonductor.

3) SEM menghasilkan bayangan dengan resolusi yang tinggi, yang

maksudnya adalah pada jarak yang sangat dekat tetap dapat

menghasilkan perbesaran yang maksimal tanpa memecahkan gambar.

4) Persiapan sampel relatif mudah. Kombinasi dari perbesaran kedalaman

jarak focus, resolusi yang bagus, dan persiapan yang mudah, membuat

SEM merupakan satu dari alat-alat yang sangat penting untuk

digunakan dalam penelitian.

5) Banyak sampel/material yang dapat dianalisa tanpa preparasi sampel

yang khusus. Ketebalan sampel tidak berpengaruh seperti pada

Mikroskop Elektron Transmisi (TEM). Karena itu sampel yang tebal

sekalipun dapat dianalisis dengan SEM.

6) Ukurannya sedemikian rupa sehingga dapat ditaruh di atas pemegang

sampel (specimen stage).

2. Kekurangan :

1) SEM tidak dapat mengamati bahan-bahan yang alami

2) Memerlukan kondisi vakum

3) Hanya menganalisa permukaan

4) Resolusi lebih rendah dari TEM

5) sampel harus bahan yang konduktif, jika tidak konduktor maka perlu

dilapis logam seperti emas.


BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. BMKG sicincin lebih fokus kepada pemantauan cuaca dan iklim.

2. Instrumen-instrumen yang diamati di BMKG Sicincin:

a. Anemometer Manual

b. Anemometer Otomatis

c. Arcinograph Bimetal

d. Automatic Rain Water Sampel (ARWS)

e. Camble Stoke

f. Evaporimeter Panci Terbuka

g. Gun Bellani Integrator Radiation

h. Penakar Hujan Biasa

i. Penakar Hujan Jenis Hellman

j. Thermohigrof Graph

k. Thermometer Tanah

l. Thermometer Apung

m. Sangkar Meteorologi

3. Stasiun Pemantau Atmosfer Global Bukit Kototabang merupakan salah satu

stasiun di daerah ekuatorial yang penting dalam program pengamatan atmosfer

secara global.

4. Instrumen-intrumen yang diamati di GAW Kototabang:

a. AirKit Flask Sample

b. Analyzer Thermo Scientific Model 43i Trace Level

c. BAM 1020

d. Image Airglow

e. M9003 Integrating Nephelometer

f. Mobile Automatic Weather Station (MAWS)

g. High Volume Air Sampler (HVAS)

h. Partisol Sampler

i. CO2-CH4-H20 Analyzer Picarro Model G1301


j. NO-NO2-NOx Analyzer Thermo Scientific Model 42i Trace Level

Enhanced.

k. pH meter dan Conductivity meter merek InoLab

l. Pyrheliometer dan Pyranometer merek Eppley

m. Ozone Analyzer type TEI 49C

n. TEI Type 48C dan HORIBA APMA360

5. Loka pengamatan Atmosfer kototabang adalah salah satu fasilitas pengamatan

yang terletak dekat dengan khatulistiwa di Kototabang, Kecamatan Palupuh,

Kabupaten Agam-Sumatera Barat dengan posisi 100.32 BT, 0.23 LS dan

ketinggian 900 mdpl (meter di atas permukaan laut).

6. Instrumen-instrumen yang diamati di LAPAN Kototabang:

a. Equatorial Atmosdphere Radar (EAR)

b. Global Position System (GPS)

c. Micro-rain Radar

d. Rain Gauge

e. Disdrometer

f. Radiometer

g. Radio Acustik Sound System (RASS)

h. Lidar

i. Meteor Wind Radar

7. PT Semen Padang (Perusahaan) didirikan pada tanggal 18 Maret 1910 dengan

nama NV Nederlandsch Indische Portland Cement Maatschappij (NV NIPCM)

yang merupakan pabrik semen pertama di Indonesia.

8. Instrumen-instrumen yang diamati di PT. Semen Padang

a. Compressive Strengh

b. Bomb Calorimeter

a. Penimbang Bahan Material

b. Alat Pengaduk Bahan

c. Contoh Cetakan Sampel

d. Alat Untuk Mengeringkan Sampel

e. Alat Stem Curing Beton


f. Alat uji Kuat Lentur Sampel

g. Alat Untuk Menguji Kadar Air

h. Alat Untuk Menguji Kuat Regang Kertas

i. Alat untuk Menguji Ketahanan Kertas

9. Laboratorium FMIPA-UNP merupakan salah satu fasilitas yang dimiliki oleh

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Padang

sebagai sarana penunjang dalam perkuliahan.

10. Laboratorium FMIPA-UNP memiliki 4 laboratorium yaitu:

a. Laboratorium Fisika

b. Laboratorium Kimia

c. Laboratorium Biologi

d. Laboratorium Matematika

11. Instrumen-instrumen yang diamati di Laboratorium FMIPA-UNP:

a. X-Ray Diffraction (XRD)

b. Susceptibility Meter

c. Ares Multi Elektroda

d. Scanning Electron Microscope (SEM)

B. Saran

Diharapkan pembaca agar dapat memperhatikan hal-hal yang penting dalam pembahasan

laporan ini. Banyak hal-hal yang menarik terdapat dalam pembahasan laporan ini

mengenai Instrumen-instrumen Fisika, baik dari segi pemakaian dan pembahasan tentang

cara kerjanya.


DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. “Studi Kasus PT. Semen Padang”. Diakses dari http://PT-Semen-Padang-

Company-case-study.pdf diakses tanggal 27 November 2014.

Anonimous. 2004. SNI Semen Portland Campur (Mixed Cement) Super Masonry Cement

(SMC). 15-3500-2004.BSN. diakses tanggal 27 November 2014.

Anonimous.2012.”Definisi Macam Jenis Energi”. http://klikinfokita.com/defenisi-pengertian-

arti-macam-jenis-energi/ diakses tanggal 27 November 2014.

Banjar,Tiro.2000.Mengenal Klimatologi dan Meteorologi. Jakarta: Gramedia.

Herbanda,Supitro.2006. Pengaruh Iklim terhadap Penyebaran Flora dan Fauna Zona

Wallace. Jurnal Penelitian Vol.4. Diunduh Tanggal 29 November 2014.

Sodikin,Muhammad.2005.Analisis Pengaruh Bentuk Bangunan Rumah Bedasarkan Iklim.

Jurnal Teknik Arsitektur Vol. 2. Diunduh Tanggal 29 November 2014.

Surya, Yohannes.2001.Fisika untuk SMP Kelas 1. Jakarta : Erlangga.

Van vlack, Lawrence. 1985.Ilmu dan Teknologi Bahan.Jakarta : Erlangga.

Wardi,Subhan.2008. Termometer,Jenis dan Kegunaannya. Diunduh Tanggal 6 Desember

2014.

http://pt-semen-padang-company-case-study.pdf/

http://pt-semen-padang-company-case-study.pdf/

http://klikinfokita.com/defenisi-pengertian-arti-macam-jenis-energi/

http://klikinfokita.com/defenisi-pengertian-arti-macam-jenis-energi/

Date post:	30-Nov-2023
Category:	Documents
Upload:	independent
View:	0 times
Download:	0 times

TUGAS AKHIR INSTRUMENTASI FISIKA

Documents