Laboratorium Geologi Komputasi 2016
Daya Hantar Listrik Day Daya hant hantar ar list listri rik k (DHL (DHL)) meru merupa paka kan n kem kemampu ampuan an suat suatu u cair cairan an untu untuk k mengha menghantar ntarka kan n arus arus listrik listrik (disebu (disebutt juga juga konduk konduktiv tivitas itas). ). DHL pada pada air merupa merupakan kan ekspresi numerik yang menunjukkan kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu, semakin banyak garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. esarnya nilai DHL bergantung kepada kehadiran ion-ion anorganik, valensi, suhu, serta konsentrasi total maupun relati!nya.
Day Daya
hant hantar ar list listri rik k adal adalah ah ukur ukuran an sebe sebera rapa pa kuat kuat suat suatu u laru laruta tan n dapa dapatt
menghantarkan listrik. Daya hantar listrik merupakan kebalikan dari hambatan listrik ("), dimana# " $ % L&' uatu hambatan dinyatakan dalam ohm disingkat , oleh karena itu daya hantar listrik dinyatakan # DHL $ *&" $ k '&L Dimana, k $ *&" + L&' Daya hantar listrik disebut konduktivitas. atuannya ohm-* disingkat -*, tetapi secara resmi satuan yang digunakan adalah siemen, disingkat , dimana $ -* maka satuan k adalah m-* atau m-*. onduktivitas digunakan untuk ukuran larutan & cairan elektrolit. onsentrasi elektrolit sangat menentukan besarnya konduktivitas, sedang konduktivitas sendiri tidak dapat dapat digunakan untuk ukuran suatu larutan. kuran yang lebih spesi!ik yaitu konduk konduktiv tivita itass molar molar (/m). (/m). onduk onduktiv tivita itass molar molar adalah adalah konduk konduktiv tivitas itas suatu suatu laruta larutan n apabila konsentrasi larutan sebesar sat u molar, yang dirumuskan sebagai#
Nama : Maghfur Zakiy A.. 1 N!M : 111.1"0.1#2 $lug : %
Laboratorium Geologi Komputasi 2016
/m $ k& Dimana# k # onduktivitas spesi!ik (m-*) # onsentrasi larutan (mol&L) /m# Hantaran molar (m0mol-*) esarnya daya hantar jenis dapat dicari dari tahanan larutan. 1adi dengan mengukur tahanan larutan dapat ditentukan daya hantar ekivalen. ntuk ini biasanya dipakai jembatan 2heat stone. 3aktor-!aktor yang mempengaruhi kecepatan ion antara lain seperti erat dan muatan ion, 'danya hidrasi, Orientasi atmos!er pelarut, 4aya tarik antar ion,5emperatur, dan 6iskositas onduktivitas dinyatakan dengan satuan p mhos&cm atau p iemens&cm. Dalam analisa air, satuan yang biasa digunakan adalah 7mhos&cm. 'ir suling (a8uades) memiliki nilai DHL sekitar * 7mhos&cm, sedangkan perairan alami sekitar 09 : *;99 7mhos&cm (oyd, *<== dalam >!!endi, 099?). esarnya daya hantar listrik bergantung pada kandungan ion anorganik (5D) yang disebut juga materi tersuspensi. Hubungan antara 5D dan DHL dinyatakan dalam persamaan (0.*) (@etcal! A >ddy # *<<* dalam >!!endi, 099?). 5D (mg&L) $ DHL (mmhos&cm atau ds&m) + BC9 (0.*) ilai 5D biasanya lebih kecil daripada nilai DHL. Eada penentuan nilai 5D, bahan-bahan yang mudah menguap (volatile) tidak terukur karena melibatkan proses pemanasan. Eengukuran DHL dilakukan menggunakan konduktivitimeter dengan satuan 7mhos&cm. Erinsip kerja alat ini adalah banyaknya ion yang terlarut dalam contoh air berbanding lurus dengan daya hantar listrik. atas 2aktu maksimum pengukuran yang direkomendasikan adalah 0= hari. "esistivitas (%) adalah kemampuan suatu bahan untuk mengantarkan arus listrik yang bergantung terhadap besarnya medan istrik dan kerapatan arus. emakin besar
Nama : Maghfur Zakiy A.. 2 N!M : 111.1"0.1#2 $lug : %
Laboratorium Geologi Komputasi 2016
resistivitas suatu bahan maka semakin besar pula medan listrik yang dibutuhkan untuk menimbulkan sebuah kerapatan arus. atuan untuk resistivitas adalah F.m. atuan adalah material yang mempunyai daya hantar listrik dan harga tahanan jenis tertentu. atuan yang sama belum tentu mempunyai tahanan jenis yang sama. ebaliknya harga tahanan jenis yang sama bisa dimiliki oleh batuan berbeda, hal ini terjadi karena nilai resistivitas atau tahanan jenis batuan memiliki rentang nilai yang bisa saling tumpang tindih.
Ø Sifat Kelistrikan Batuan etiap batuan memiliki karakteristik tersendiri tak terkecuali dalam hal si!at kelistrikannya. alah satu si!at batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis) yang menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik. emakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka semakin sulit bahan tersebut menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya. erdasarkan harga resistivitasnya, batuan digolongkan dalam ? kategori yakni # *.
onduktor baik # *9 -B G % G * Fm
0.
onduktor sedang # * G % G *9 Fm
?.
Isolator # % J *9 Fm atuan mempunyai si!at menghantarkan arus listrik yang besarnya tergantung pada !rekuensi arus yang dimasukkan, jadi bukan seperti tahanan murni dimana harga resistivitas tidak tergantung pada !rekuensi. "esistivitas batuan tergantung pada !rekuensi disebabkan arena adanya si!at kapasiti! yang terjadi pada bidang batas antara bagian padat dan larutannya. i!at kapasisti! terjadi karena adanya penumpukan muatan negati! pada permukaan bagian padat dan penumpukan ion positi! pada larutannya, jajaran muatan ini disebut Kelectrical double layeratau lapisan kembar listrik. 1adi secara analogi rangkaian listrik, seolah-olah resistivitas batuan terdiri dari tahanan murni yang terpasang seri dan paralel dengan suatu kapasitor. i!at kelistrikan batuan adalah karakteristik dari batuan bila dialirkan arus listrik kedalamnya. 'rus listrik ini dapat berasal dari alam itu sendiri akibat terjadinya ketidakseimbangan ataupun arus listrik yang sengaja dimasukkan kedalamnya. Eada bagian batuan, atom-atom terikat secara ionic atau kovalen. arena adanya ikatan ini maka batuaan mempunyai si!at menghantarkan arus listrik. 'liran arus listrik dalam batuan dapat digolongkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik, dan konduksi secara dielektrik. Nama : Maghfur Zakiy A.. & N!M : 111.1"0.1#2 $lug : %
Laboratorium Geologi Komputasi 2016
M Konduksi secara elektronik . onduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik di alirkan dalam batuan atau mineral oleh elektron-elektron bebas tersebut. 'liran listrik ini juga di pengaruhi oleh si!at atau karakteristik masing-masing batuan yang di le2atinya. alah satu si!at atau karakteristik batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis) yang menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik. emakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka semakin sulit bahan tersebut menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya. "esistivitas memiliki pengertian yang berbeda dengan resistansi (hambatan), dimana resistansi tidak hanya bergantung pada bahan tetapi juga bergantung pada !aktor geometri atau bentuk bahan tersebut, sedangkan resistivitas tidak bergantung pada !aktor geometri. 1ika di tinjau suatu silinder dengan panjang L, luas penampang ', dan resistansi ", maka dapat di rumuskan#
Di mana secara !isis rumus tersebut dapat di artikan jika panjang silinder konduktor (L) dinaikkan, maka resistansi akan meningkat, dan apabila diameter silinder konduktor diturunkan yang berarti luas penampang (') berkurang maka resistansi juga meningkat. Di mana % adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam Fm. edangkan menurut hukum Ohm, resistivitas " dirumuskan #
ehingga didapatkan nilai resistivitas (%) #
Nama : Maghfur Zakiy A.. " N!M : 111.1"0.1#2 $lug : %
Laboratorium Geologi Komputasi 2016
namun banyak orang lebih sering menggunakan si!at konduktivitas (N) batuan yang merupakan kebalikan dari resistivitas (%) dengan s atuan mhos&m.
Di mana 1 adalah rapat arus (ampere&m 0 ) dan > adalah medan listrik (volt&m).
M Konduksi secara elektrolitik . ebagian besar batuan merupakan konduktor yang buruk dan memiliki resistivitas yang sangat tinggi. amun pada kenyataannya batuan biasanya bersi!at porus dan memiliki pori-pori yang terisi oleh !luida, terutama air. 'kibatnya batuan-batuan tersebut menjadi konduktor elektrolitik, di mana konduksi arus listrik diba2a oleh i on-ion elektrolitik dalam air. onduktivitas dan resistivitas batuan porus bergantung pada volume dan susunan pori-porinya. onduktivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan bertambah banyak, dan sebaliknya resistivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan berkurang.
M Konduksi secara dielektrik .
onduksi ini terjadi jika batuan atau mineral bersi!at dielektrik terhadap aliran arus listrik, artinya batuan atau mineral tersebut mempunyai elektron bebas sedikit, bahkan tidak sama sekali. >lektron dalam batuan berpindah dan berkumpul terpisah dalam inti karena adanya pengaruh medan listrik di luar, sehingga terjadi poliarisasi. Eeristi2a ini tergantung pada konduksi dielektrik batuan yang bersangkutan, contoh # mika.
Nama : Maghfur Zakiy A.. ' N!M : 111.1"0.1#2 $lug : %
