Portable Infrared Mineral Analysis ( PIMA )
Oleh : Wahyudi Zahar 22113026 Rhoni Leonhard 22113037
Apa itu PIMA? PIMA (Portable Infrared Mineral Analysis ) adalah analisa dengan spektrometer inframerah portabel yang digunakan untuk mengidentifikasi secara kualitatif mineral menggunakan shortwave infrared (SWIR) eletromagnetic spectrum (1300-2500 nanometer). PIMA umumnya berukuran sebesar kotak sepatu yang memiliki “window” yang digunakan untuk memancarkan gelombang infrared. Instrumen ini dapat dioperasikan di lapangan atau dilaboratorium, dan dalam analisisnya merupakan analasis non-destruktif . Dalam aplikasinya, PIMA tidak memerlukan preparasi sampel dan tidak menyebabkan kerusakan akibat radiasi. Alat ini sensitif terhadap berbagai mineral yang ditemukan di zona alterasi di sekitar badan bijih.
WINDOW
Merupakan alat pengukuran yang berfungsi seperti “window” dengan alat ini proses pengukuran diharapkan dapat dilakukan dengan lebih akurat terkait dengan pengukuran reflektan dan pemancaran gelombang.
Penggunaan PIMA PIMA dapat diaplikasikan untuk berbagai keperluan, antara lain: • Menentukan mineral-mineral alterasi • Mengetahui bahan-bahan dasar benda arkeologi • Sebagai bahan tambahan untuk studi tanah dan sedimentasi • Mengidentifikasi mineral-mineral pada drillcore
Bagaimana cara kerja PIMA? PIMA membutuhkan waktu antara 30-60 detik untuk 'membaca' sampel. dengan menggunakan Shortwave Infrared (SWIR) elektromagnetic spectrum (1300 - 2500 nanometer atau 1,3 µm – 2,5 µm). Cara kerja PIMA secara umum adalah dengan pengukuran reflektan dari gelombang inframerah yang dipantulkan kembali oleh sample atau permukaan bidang yang diukur. Dengan menggunakan analisis ini kita mengetahui karakteristik energi ikatan interatomik mineral tertentu. Analisis ini juga dapat digunakan untuk menentukan derajat kristalinitas material. Dengan melihat posisi, kedalaman, dan bentuk fitur absorbsi, seorang spectroscopist berpengalaman dapat menentukan mineral-mineral yang terkandung dalam sampel. Dengan menggunakan Software kita akan mendapatkan perbandingan otomatis spektrum hasil pengukuran dengan referensi database yang ada atau dapat juga dengan database referensi tersendiri dengan menggunakan mineral lokal sebagai kontrol.
Jenis material apa yang dapat dianalisa menggunakan PIMA? Material terbaik untuk dianalisis menggunakan PIMA adalah material yang mengandung hidroksil (kelompok OH), seperti phyllosilicates (termasuk tanah liat, klorit, dan mineral serpentine, dihidroksilasi silikat (epidotes dan amphiboles), sulfat (misalnya gipsum), dan karbonat. PIMA telah digunakan untuk menganalisis mineral oleh ahli geologi dan industri pertambangan di Australia, Kanada, Eropa, dan Amerika Utara dan Selatan. baru-baru ini diterapkan pada artefak arkeologi dari batu dan tanah liat seperti pipa Hopewell dan Cahokian-gaya patung batu clay (lihat Emerson et al. 2002, 2003, Emerson dan Hughes 2000, 2001, Hughes et al 1998;... Wisseman et al, 2002) dengan mengambil sampel batu dan tanah liat sumber bahan baku di Midwest, database referensi spektrum sedang disusun untuk perbandingan dengan artefak spektrum.
Penggunaan PIMA dalam menentukan minera alterasi Keuntungan penggunaan PIMA dalam menentukan mineral alterasi adalah: •
Mineral alterasi dan zona alterasi memiliki informasi penting mengenai proses pembentukan bijih. Data ini dapat menjadi masukan prediktif untuk menetukan model eksplorasi awal.
•
Zona alterasi sering memiliki dimensi jauh lebih besar daripada badan bijih. Sehingga eksplorasi terhadap badan bijih yang relatif kecil dapat dilakukan dengan mengamati zona alterasinya.
•
Pengetahuan lingkungan dan keterdapat membimbing eksplorasi terhadap bijih.
zona
alterasi
dapat
Gambar: Cara penggunaan PIMA
Gambar: Seorang yang sedang menggunakan PIMA untuk mengindentifikasi jenis mineral.
Pengguan PIMA dalam analisa drillcore
Dalam penggunaannya untuk mengidentifikasi mineral pada drillcore analisa dapat di bagi menjadi grid-grid tertentu. Sehingga hasil analisa dapat mewakili keseluruhan drillcore.
Contoh analisis drillcore menggunakan PIMA
Pengguan PIMA bidang ilmu Arkeolgi PIMA juga dapat digunakan untuk mempelajari tanah dan sedimen dari situs arkeologi. penerapan analisis tulang juga sekarang sedang dieksplorasi (“abstract sebuah paper konferensi” yang dipresentasikan oleh Linda Klepinger dan Sarah Wisseman). Penerapan PIMA pada keramik memberikan hasil yang tidak pasti. Panas yang tinggi dalam pembuatan keramik mengakibatkan berkurangnya kadar air pada mineral tertentu (dehidrasi), dan dengan demikian tidak menghasilkan spektrum yang baik untuk dianalisis menggunakan PIMA. keramik yang dipanaskan dengan suhu rendah (dipanaskan kurang dari 800 derajat celcius) menghasilkan spektrum bisa digunakan atau dianalisa. Namun, keramik cenderung heterogen, dengan tanah liat yang dicampur dan inklusi - temper - yang juga akan „terbaca' oleh PIMA. Hal ini dimungkinkan untuk beberapa faktor mineral dari spektrum, meninggalkan tanda jejak mineral dari tanah liat, tapi ini belum sepenuhnya dieksplorasi.
Application of a PIMA SP TM to Pipestone Flint Clay Studies of Two Native American Cultures
PIMA telah sangat berhasil dalam menentukan komposisi mineral dari museum artefak. Ini telah terbukti dan berguna dalam museum dalam pengkurasian dan penentuan keaslian artefak atau bagian potongan yang direkonstruksi museum. Keuntungan terbesar PIMA adalah bahwa itu adalah non-destruktif, sehingga pembacaan yang akurat dapat diambil tanpa bergerak atau merusak objek sampling. (Lihat artikel mendatang di Journal of American Institute for Conservation, oleh Wisseman, Emerson, Hynes, dan Hughes: Menggunakan Spektrometer Portable untuk Sumber Bahan Arkeologi dan Mendeteksi Restorasi di Museum Objects)
Keuntungan menggunakan PIMA? PIMA memiliki tiga keunggulan utama: 1.
Portabel - PIMA dapat digunakan di lapangan dilaboratorium. Alat ini memiliki komputer Palmtop yang dapat digunakan untuk menyimpan bacaan/data, atau dapat dihubungkan ke laptop untuk spektral output yang instan.
2. Sangat mudah dan cepat dalam pembacaan (analisis) untuk mengoperasikan PIMA membutuhkan waktu 30-60 detik. 3.
Tidak membutuhkan preparasi sample sehingga lebih praktis untuk digunakan.
4.
Analis yang dilakukan merupakan analisis non-destruktif , sehingga dapat digunakan untuk analisa dengan sample yang terbatas
How does PIMA compare to other mineralogical and chemical analyses such as thin-section petrography, X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), instrumental neutron activation analysis (INAA), and sequential acid dissolutioninductively coupled plasma (SDA-ICP)? PIMA spektrometer hampir unik dalam portabilitas dan operasi nya yang non-destruktif. PIMA adalah teknik mineraological semi-kuantitatif seperti XRD. Ini tidak memberikan kuantitatif, data yang multielemental seperti AANI atau XRF. Dapat digunakan untuk sumber bahan arkeologi, metode gabungan yang menggunakan portable PIMA dalam hubungannya dengan metode laboratorium lain menghasilkan hasil yang terbaik. PIMA berfungsi sebagai langkah pertama non-destruktif dalam menganalisis komposisi mineral. Hal ini dapat membantu para peneliti memilih sampel harus dianalisa lebih lanjut menggunakan teknik berbasis laboratorium yang lebih tradisional. Pendekatan ini menghemat waktu, uang, dan sampel dari kehancuran yang tidak perlu.
courtesy of Integrated Spectronics Pty Ltd.
Gambar : Hasil analisis Portable Infrared Mineral Analizer yang telah diolah
SUMBER •
• •
•
•
•
Paper ATAM (Program Of Ancient Technologiest and Archaelogical Material) www. Australiant Government Geoscience Australia http://econgeol.geoscienceworld.org/content/96/ 5/939.abstract http://www.isas.illinois.edu/atam/research/pima/fa qs.html http://www.isas.illinois.edu/public_engagement/ex hibits.shtml http://www.isas.illinois.edu/atam/research/pima/wh atispima.html
