BAB V KIMIA AIR. 5.1 Tinjauan Umum

Transkripsi

1 BAB V KIMIA AIR 5.1 Tinjauan Umum Analisa kimia air dapat dilakukan untuk mengetahui beberapa parameter baik untuk eksplorasi ataupun pengembangan di lapangan panas bumi. Parameter-parameter tersebut adalah: a. Tipe dan asal fluida hidrotermal b. Temperatur reservoir berdasarkan perhitungan ataupun pengeplotan geotermometer c. Cadangan energi panasbumi d. Kehadiran mineral sekunder yang muncul, dan sebagainya. 5.2 Tipe Air Komposisi kimia air panasbumi dipengaruhi oleh interaksi antara batuan dan air. Anion yang terkandung dalam air panasbumi dapat menunjukkan proses interaksi ini. Oleh sebab itu, klasifikasi fluida panasbumi didasarkan pada kandungan relatif Cl - (klorida), SO 2-4 (sulfat), dan - HCO 3 (bikarbonat). Terdapat tiga tipe air panasbumi (Nicholson, 1993), yaitu: a. Air klorida Air klorida merupakan air yang paling dominan terbentuk pada sistem panasbumi. Air ini memiliki anion utama berupa klorida dan ber-ph yang netral. 37

2 b. Air Asam Sulfat Air asam sulfat terbentuk akibat adanya kondensasi uap ke dalam air permukaan dan memiliki ph yang relatif asam. c. Air Bikarbonat Air bikarbonat umumnya terbentuk di daerah marginal dan dekat permukaan, dimana gas CO 2 bersama dengan uap air terkondensasi ke dalam air tanah dingim, kondensasi uap tersebut dapat memanaskan air tanah. Air bikarbonat ini memiliki ph netral hingga basa. Tabel 3. Hasil Analisa Kimia Air di Sumur WA-3 dan WF-2. Parameter Satuan Sumur WA-3 WF-2 Kedalaman meter Li mg/kg 21,91 10,39 Na mg/kg K mg/kg Ca mg/kg Mg mg/kg 0,23 0,51 Fe mg/kg <0.076 Tidak Tersedia Rb mg/kg 10,5326 Tidak Tersedia As mg/kg 39,2091 Tidak Tersedia B mg/kg NH 4 mg/kg 0,46 0,68 SiO 2 mg/kg Cl mg/kg F mg/kg 0,9226 Tidak Tersedia Cs mg/kg Tidak Tersedia Tidak Tersedia SO 4 mg/kg 8 13 HCO 3 mg/kg <3,84 33 CO 2 mol 0,899 0,959 ph Laboratorium - 6 5,35 38

3 Data kimia air pada tabel 3, diambil langsung dari air reservoir yang berada pada sumur pengeboran WA-3 pada kedalaman 1270 m dan WF-2 pada kedalaman 1326 m (UNOCAL Geothermal of Indonesia, 2002). Pada suhu laboratorium (25 o C), sampel WA-3 memiliki derajat keasaman netral (ph= 6). Terdiri dari mg/kg Cl, 3,84 mg/kg HCO 3, dan 8 mg/kg SO 4. Sampel WF-2 memiliki derajat keasaman mendekati netral (ph=5,35). Terdiri dari 6138 mg/kg Cl, 33 mg/kg HCO 3, dan 13 mg/kg SO 4. Berdasarkan data tersebut maka tipe air pada sumur pengeboran WA-3 dan WF-2 adalah air klorida (gambar 23). Gambar 23. Kandungan relatif Cl, SO 4, dan HCO 3 (mg/kg) 39

4 5.3 Geotermometer Perhitungan geotermometer dilakukan untuk mengetahui temperatur reservoir di bawah permukaan berdasarkan kandungan beberapa unsur terlarut dalam fluida panasbumi yang bervariasi sebagai fungsi dari temperatur. Pada umumnya geotermometer didasarkan pada reaksi kesetimbangan kimia antara mineral dan larutan yang secara perlahan mengalami kesetimbangan kembali (re-equilibrium) pada temperatur dingin (Nicholson, 1993). Temperatur yang diberikan oleh geotermometer mempunyai kisaran antara 5 hingga 10 o C. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan dengan rumus di bawah ini (Giggenbach, 1988 op. cit. Nicholson, 1993): t o C = 1390/[log (Na/K) + 1,750] 273 Hasil dari perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4 di bawah ini. Tabel 4. Perhitungan Geotermometer Na-K (Giggenbach, 1988) Pada Sumur WA-3 dan WF-2. Hasil pengeplotan geotermometer unsur terlarut Na-K-Mg (Giggenbach, 1988 op. cit. Nicholson, 1993) dapat terlihat di bawah ini (gambar 24). 40

5 Gambar 24. Pengeplotan Geotermometer Na-K-Mg (Giggenbach, 1988 op. cit. Nicholson, 1993). Berdasarkan hasil perhitungan dan pengeplotan diagram Na-K-Mg (Giggenbach, 1988 op. cit. Nicholson, 1993), maka diketahui bahwa temperatur reservoir pada sumur WA-3 adalah 338 o C atau berkisar 340 o C dan pada sumur WF-2 adalah 327 o C atau berkisar 330 o C. 5.4 Diagram Aktivasi Diagram aktivasi merupakan suatu metode yang digunakan untuk mengetahui hubungan mineral hidrotermal dengan fluida hidrotermal dengan cara pengeplotan log rasio aktivitas ion. Pada temperatur dan tekanan yang konstan, setidaknya terdapat tujuh fasa mineral yang diduga dapat hadir bersamaan dengan air di batuan yang telah teralterasi dalam keadaan setimbang, yaitu: kuarsa, epidot, klorit, K-feldspar (adularia), albit, K-mika (ilit), dan kalsit (Browne, 1999). 41

6 Pada penelitian ini dilakukan pengeplotan terhadap dua diagram aktivasi, yaitu: a. Log ak + /ah + vs Log aca 2+ /a 2 H + b. Log amg 2+ /a 2 H + vs Log aca 2+ /a 2 H + Tabel 5. Hasil Perhitungan Log ak + /ah +, Log aca 2+ /a 2 H +, dan Log amg 2+ /a 2 H + pada sumur WA-3 dan WF-2. Parameter Satuan Sumur WA-3 WF-2 Konsentrasi Ca 2+ mg/kg 193,2 64,8 Konsentrasi K + mg/kg 773,2 356 Konsentrasi Mg 2+ mg/kg 0,092 0,204 Masa atom Ca Masa atom K Masa atom Mg Konsentrasi Ca 2+ mol 4,83 1,62 Konsentrasi K + mol 19,8 9,13 Konsentrasi Mg 2+ mol 0,0038 0,0085 Konsentrasi CO 2 mol 0,899 0,959 Konsentrasi H ,35 Log ak + /ah + 7,3 6,3 Log aca 2+ /a 2 H + 6,7 5,6 Log amg 2+ /a 2 H + 3,58 3,2 Berdasarkan hasil pengeplotan unsur-unsur terlarut (tabel 7) pada diagram log ak + /ah + vs log aca 2+ /a 2 H +, maka dapat diketahui bahwa pada sumur WA-3 di kedalaman 1270 m dan sumur WF-2 di kedalaman 1326 m terbentuk mineral sekunder berupa kalsit dan K-feldspar (gambar 25a). Sedangkan, hasil pengeplotan unsur-unsur terlarut pada diagram log amg 2+ /a 2 H + vs og aca 2+ /a 2 H + dapat diketahui bahwa pada sumur WA-3 di kedalaman 1270 m dan sumur WF-2 di kedalaman 1326 m terbentuk mineral sekunder berupa kalsit dan smektit (gambar 25b). 42

7 (a) (b) Gambar 25. (a) Diagram Aktivasi Log ak + /ah + vs Log aca 2+/ a 2 H + dan (b) Log amg 2+ /a 2 H + vs Log aca 2+ /a 2 H +. 43

8 44