347498764-geokimia-isotop.docx

ISOTOP STABIL A. Definisi Geokimia Isotop Geokimia isotop merupakan suatu aspek geologi yang berdasarkan penelitian kandungan relatif dan absolut dari elemen serta isotopnya di Bumi. Isotop adalah suatu unsur yang memiliki nomor atom sama tetapi nomor massa atom yang berbeda. Dimana nomor atom adalah jumlah proton yang terdapat dalam inti atom. Sedangkan nomor massa adalah jumlah proton dan neutron dalam inti atau massa dari inti atom. Geokimia isotop dibagi menjadi isotop stabil dan isotop tidak stabil.

B. Isotop Stabil Isotop stabil yaitu pada unsur H, C, O, dan S. Unsur-unsur ini dapat ditemukan pada spesies volatil atau fugitif dan pada fasa padatan. Isotopik ini lebih sering dijumpai pada unsur-unsur dengan berat atom rendah. Dengan meningkatnya temperatur, fraksionasi isotop stabil menurun, sehingga fraksionasinya di sistem sedimentary lebih besar daripada di batuan magmatik. Derajat fraksionasi isotop stabil menurun pada material yang dibentuk pada permukaan bumi.

C. Pengukuran Isotop Stabil Pengukuran

isotop

stabil

oleh

spektrometri

massa

merupakan

perbandingan absolut, seperti 18O/ 16O, tetapi sering ditampilkan dalam bentuk faktor  dalam per mil (0/100) atau bagian per seribu.

R = perbandingan dua isotop dalam sampel atau standar

Gambar 1. Mass Spectrometer

D. Fraksionasi Isotop Generalisasi fraksionasi isotop mencakup: 

Ikatan yang dibentuk oleh isotop ringan lebih mudah diputuskan daripada isotop berat



Molekul dengan isotop ringan akan bereaksi lebih cepat dibanding dengan isotop berat



Isotop yang ringan menunjukkan secara khusus diperkaya dalam reaksi kimia irreversibel Pengukuran variasi isotopik merupakan fungsi dari proses fraksionasi dan

komposisi isotopik awal dari starting material. Hasilnya dapat memberikan informasi mengenai:  Temperatur pembentukan batuan dan mineral, termasuk fosil  Proses kimia dan fisika yang mempengaruhi batuan saat atau menyertai pembentukannya  Hubungan genetik antara batuan dan jenis meteori

1) Isotop Sulfur Sulfur memiliki empat isotop stabil , dengan kelimpahan : (0.0075),

34

S (0.0421) and

32

S (0.9502),

33

S

36

S (0.0002). Perbedaan pada perbandingan isotop

sulfur digunakan untuk mempelajari asal sulfur pada bijih dan temperatur pembentukan mineral mengandung sulfur. Troilit meteorit mempunyai rasio 34

S/32S 22,21 dan dapat dianggap mewakili sulfur purba (primordial).

2) Isotop Karbon Karbon mempunyai dua isotop stabil, 12C and 13C, dan satu isotop radioaktif, 14

C. Isotop karbon digunakan untuk menjajaki sirkulasi lautan.Isotop karbon

stabil difraksionasi secara primer oleh fotosintesis. Rasio13C/12C juga merupakan indikator paleoklimate. Karbon juga memperlihatkan perbedaan isotopik pada sampel geokimia. Variasi ini berasal dari kegiatan organisme dengan fraksionasi isotopik yang disebabkan oleh pengaruh kinetik dan juga kemampuan karbon untuk eksist pada sejumlah besar senyawa dalam sistem

alamiah.Saat fraksionasi kimia dari karbon berada pada siklus geokimia, fraksionasi isotopik juga terjadi. Banyak fraksionasi isotop karbon anorganik berada pada kesetimbangan. Kesetimbangan karbondioksida pada atmosfir dengan bikarbonat pada lautan digambarkan dengan persamaan: H12CO3- (aq) + 13CO2 (g) = H13CO3- (aq) + 12CO2 (g) Perbedaan nilai pengukuran mengindikasikan

bahwa reaksi metabolik

biokimia mempengaruhi kinetik isotop. Perbedaan 13C pada air alami akan secara langsung mempengaruhi 13C pada karbonat terpresipitasi. Tabel 1. Stable Hydrocarbon Isotop

Gambar 2. Isotop Carbon

3) Isotop Hidrogen Hidrogen memperlihatkan fraksionasi yang terbesar karena perbedaan massa relatif antara dua isotop stabil 1H dan 2H (deuterium, D) besar dibanding pasangan isotop yang lain. Fraksionasi sampai 70% atau 700 0/00 telah direkam pada sampel geokimia.

Gambar 3. Isotop Hidrogen

E. Kegunaan Isotop Stabil 1. Mendeterminasi tingkat kematangan gas 2. Korelasi reservoir gas untuk mengetahui sumbernya 3. Mengkorelasi reservoir yang satu terhadap reservoir lainnya 4. Mengidentifikasi terjadi proses pencampuran antar gas

F. Cara Determinasi Tingkat Kematangan

Gambar 4. Maturity

1. Komposisi isotop methane 2. Pemisahan isotop karbon antara komponen hidrokarbon

Gambar 5. Carbon Isotope Separation

Referensi : Christopher D. Laughrey, Weatherford Laboratories, Golden, CO, dkk. 2014. Applications of Stable Isotope Geochemistry in the Petroleum Geosciences. Pittsburgh. PPT Uses of Stables Isotopes in Petroleum. http://documents.tips/documents/buku-ajar-geokimia.html https://www.academia.edu/10211260/Geokimia_Isotop http://archives.datapages.com/data/specpubs/geochem1/data/a037/a037/0001/0100/0 103.htm