BAB IV Final 9 Freez Revisi 85

8/6/2019 BAB IV Final 9 Freez Revisi 85

1/53

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Data-data dalam penelitian adalah data-data yang didapatkan dari hasil

pengambilan data berupa pengukuran di lapangan. Langkah-langkah setelah

mendapatkan data-data tersebut adalah menghitung, menganalisis dan

menginterpretasikannya. Data-data yang telah didapatkan bertujuan untuk mengetahui

karakteristik pengaruh pemberian larutan garam terhadap perubahan nilai resistansi

pentanahan. Sebelum pengambilan data tersebut perlu dilakukan pengujian mengenai

karakteristik sifat-sifat kelistrikan larutan garam, sehingga dari pengujian tersebut dapat

dianalisis :

a. Pengaruh jenis larutan garam terhadap resistansi pentanahan elektroda

batang.

b. Pengaruh konsentrasi larutan garam terhadap resistansi pentanahan elektroda

batang.

c. Pengaruh penyiraman larutan garam terhadap perubahan jari-jari efektif

elektrik penanaman elektroda batang.

4.1 Pengaruh Jenis dan Tingkat Konsentrasi Larutan Terhadap Nilai

Resistansi dan Resistivitas Larutan Garam

Pengukuran resistansi larutan garam bertujuan untuk mengetahui nilai

resistivitasnya. Larutan garam yang akan digunakan dalam penelitian adalah larutan

garam dengan jenis dan konsentrasi larutan yang berbeda-beda. Jenis garam yang

digunakan sebagai larutan pada penelitian ini sebanyak tiga jenis garam yaitu garam

magnesium sulfat (MgSO4), kalsium klorida (CaCl2), dan garam dapur (NaCl). Ketiga

jenis garam tersebut dilarutkan masing-masing dalam 10 L air. Masing-masing larutan

memiliki konsentrasi yang berbeda-beda berdasarkan pada massa garam yang dilarutkan

dalam air. Pada penelitian ini konsentrasi larutan garam yang dipakai dibedakan

menjadi 5 tingkatan konsentrasi larutan garam yaitu larutan garam dengan konsentrasi

larutan sebesar 10%, 20%, 30%, 40%, dan 50%.

4.1.1 Pengukuran Resistansi Dan Resistivitas Larutan Garam

Pengukuran resistansi dilakukan setelah garam dilarutkan dalam air karena pada

kondisi garam utuh tanpa dilarutkan terlebih dahulu, ohmmeter tidak dapat mendeteksi

nilai resistansinya. Hal ini disebabkan karena garam yang belum dilarutkan, ion-ion dari

55


2/53

garam tersebut belum terbebas atau dengan kata lain garam belum terionisasi secara

sempurna.

Pengukuran nilai resistansi larutan garam ini bertujuan untuk mengetahui

resistivitas larutan garam melalui perhitungan matematis yang berdasarkan data dari

hasil pengukuran resistansinya. Rangkaian pengukuran resistivitas larutan garam dapat

dilihat pada Gambar 3.5. Ohmmeter akan menunjukkan nilai resistansinya. Nilai

resistansi larutan garam yang terukur selanjutnya digunakan untuk menghitung

resistivitas larutan garam dengan menggunakan Persamaan (3-2). Data perhitungan

resistansi dan resistivitas larutan garam dikelompokkan dalam 3 kelompok pengukuran

berdasarkan jenis larutan garam yang diukur dimana pada setiap kelompok pengukuran

dilakukan lima kali pengukuran berdasarkan tingkat konsentrasi larutannya, sepertiditunjukkan pada Tabel 4.1. Total keseluruhan tahap pengukuran sebanyak 15 tahap

pengukuran. Mengacu pada Gambar 3.5, data-data pengukuran yang dijadikan sebagai

variabel tetap meliputi :

r (jari-jari tabung pengujian) = 7,5 cm

l (tinggi tabung pengujian) = 5.3 cm

V (volume tabung pengujian) = 1 liter

m (massa larutan garam uji) = 1 kg

Mengacu pada Persamaan (3-2), perhitungan resitivitas larutan garam

Magnesium Sulfat (MgSO4) dengan konsentrasi larutan 10 %, dimana diketahui

resistansi rata-rata yang terukur sebesar 21.3 k, adalah sebagai berikut :

Resistivitas larutan garam ( ) = r2Rl

= 3,147.52(21.3103)5.3

= 709.83k-cmJadi nilai resistivitas larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) dengan

konsentrasi larutan 10 % sebesar 709.83 k.cm. Hasil perhitungan nilai resistivitas

larutan garam yang lain berdasarkan analisis yang sama dapat dilihat pada Tabel 4.1.

56


3/53

Tabel 4.1 Hasil pengukuran resistansi dan resistivitas larutan garam

dengan jari-jari tabung uji r = 7.5 cm dan tinggi tabung l= 5.3 cm

Jenis

larutangaram

Konse

ntrasi(%)

Resistansi larutan garam (k)

Pada pengukuran ke-

Resistivitas Larutan Garam (k-cm)

Pada pengukuran ke-1 2 3 Rata-rata 1 2 3 Rata-rata

MgSO4

10 21.30 21.30 21.30 21.30 709.83 709.83 709.83 709.8320 19.10 19.10 19.10 19.10 636.52 636.52 636.52 636.5230 17.35 17.35 17.35 17.35 578.20 578.20 578.20 578.2040 15.20 15.20 15.20 15.20 506.55 506.55 506.55 506.5550 14.05 14.05 14.05 14.05 468.22 468.22 468.22 468.22

CaCl2

10 5.50 5.50 5.50 5.50 183.29 183.29 183.29 183.2920 2.40 2.40 2.40 2.40 79.98 79.98 79.98 79.9830 1.27 1.27 1.27 1.27 42.32 42.32 42.32 42.3240 0.55 0.55 0.55 0.55 18.33 18.33 18.33 18.3350 0.23 0.23 0.23 0.23 7.66 7.66 7.66 7.66

NaCl

10 13.30 13.30 13.30 13.30 443.23 443.23 443.23 443.2320 6.50 6.50 6.50 6.50 216.62 216.62 216.62 216.6230 4.20 4.20 4.20 4.20 139.97 139.97 139.97 139.9740 3.10 3.10 3.10 3.10 103.31 103.31 103.31 103.3150 2.41 2.41 2.41 2.41 80.31 80.31 80.31 80.31

Sumber: Hasil pengukuran

Tabel 4.1 adalah tabel hasil pengukuran resistansi larutan garam dan juga tabel

hasil perhitungan resistivitas larutan garam dari setiap jenis dan konsentrasi larutan

garam yang berbeda-beda. Dari tabel 4.1 dapat diketahui bahwasanya jenis larutan

garam dan tingkat konsentrasi larutan garam yang berbeda-beda mempengaruhi nilai

resistansi dan resistivitasnya. Jenis larutan garam dengan nilai resistansi yang paling

kecil memiliki nilai resistivitas yang paling kecil juga karena nilai resistansi sebanding

dengan nilai resistivitas. Pada tabel 4.1 jenis larutan garam yang memiliki nilai

resistansi dan resistivitas yang paling kecil yaitu larutan garam Kalsium Klorida

(CaCl2). Resistansi larutan garam juga dipengaruhi oleh tingkat konsentrasinya. Pada

tabel 4.1 semakin tinggi tingkat konsentrasi larutan garam semakin kecil nilai resistansi

dan resistivitasnya. Larutan Kalsium Klorida dengan tingkat konsentrasi 50% memiliki

nilai resistansi dan resistivitas yang lebih kecil dari pada larutan Kalsium Klorida

dengan tingkat konsentrasi 10%, demikian juga dengan jenis larutan garam yang lainnya

seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2.

57


4/53

21.3

19.117.35

15.2 14.05

5.5

2.41.27

0.55 0.23

13.3

6.5

4.23.1 2.41

0

5

10

15

20

25

10 20 30 40 50

Resistansi(k

)

Konsentrasi Larutan Garam (%)

MgSO4

CaCl2

NaCl

Gambar 4.1 Grafik pengaruh tingkat konsentrasi larutan terhadap resistansi

larutan garam

Sumber : Hasil perhitungan

Gambar 4.2 Grafik pengaruh tingkat konsentrasi larutan terhadap resistivitas

larutan garam

Sumber : Hasil perhitungan

Jadi mengacu pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2, dengan melihat jenis dan

tingkat konsentrasi larutan dapat diketahui nilai resistansi dan resistivitas yang paling

rendah adalah larutan Kalsium Klorida dengan tingkat konsentrasi larutan 50%.

4.2 Pengukuran Nilai Resistivitas TanahMengacu pada Bab III pembahasan 3.3.3.2 mengenai rangkaian pengukuran

resistivitas tanah, secara filosofi Gambar 3.7 dapat juga dijelaskan secara lebih

sederhana seperti pada Gambar 4.3.

55


5/53

Gambar 4.3 Pengukuran resitivitas tanah sebelum penyiraman larutan garam

Sumber : Rancangan Penelitian

Pada Gambar 4.3 terdapat pembagian regional seperti yang telah dijelaskan pada

Bab III yaitu regional A, B, dan C. Setiap regional dilakukan dua kali pengukuran

resistivitas tanah dengan kombinasi terminal pengukuran yang berbeda. Untuk

kombinasi pengukuran I regional A, terminal 1 dihubungkan ke elektroda batang a1,

terminal 2 dihubungkan ke elektroda batang a2, terminal 3 dihubungkan ke elektroda

batang a3, dan terminal 4 dihubungkan ke elektroda batang a4. Sedangkan untuk

kombinasi pengukuran II regional A caranya dengan menggeser ke kanan hubungan tiap

terminal dengan elektroda batang yaitu, terminal 1 dihubungkan ke elektroda batang a2,

terminal 2 dihubungkan ke elektroda batang a3, terminal 3 dihubungkan ke elektroda

batang a4, dan terminal 4 dihubungkan ke elektroda batang a5. Hal yang sama juga

dilakukan pada regional B dan regional C. Untuk mempermudah pemahaman tentang

kombinasi pengukuran resistivitas tanah setiap regional dibuat Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Kombinasi pengukuran resitivitas tanah sebelum penyiraman larutan

garam untuk setiap regional

55

1 2 3 4

a4a3a2a1 a5

b1 b2 b3 b4 b5

c1 c2 c3 c4 c5


6/53

Sumber : Rancangan Penelitian

Pada kelompok pengukuran regional A untuk kombinasi pengukuran I diperoleh

data-data pengukuran arus pentanahan dan tegangan pentanahan sebagai berikut :

U (tegangan yang terukur pada Voltmeter) = 0,079 V

I (arus yang terukur pada Ampermeter) = 0,113 A

Dengan menggunakan Persamaan (2-19), maka nilai resistivitas tanah regional A

kombinasi pengukuran I dapat dihitung sebagai berikut :

= 4aU1+2a(a2+4b2)-2a(4a2+4b2)I

= 43,14320(0,079)1+2(320)(3202+4(100)2)-2(320)

(4(320)2+4(100)2)0,113

= 43,14320(0.699)1+2(320)(3202+4(100)2)-2(320)(4(320)2+4(100)2)

= 2796.81 .cm

Jadi nilai resistivitas tanah untuk regional A kombinasi pengukuran I

berdasarkan hasil perhitungan sebesar 2796,81 .cm. Melalui analisis yang sama untuk

hasil pengukuran dan perhitungan nilai resistivitas tanah regional B dan C untuk

kombinasi yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil pengukuran resistivitas tanah sebelum penyiraman larutan garam

Regional Kombinasi a (cm) b (cm) U (volt) I (ampere) (ohm.cm)

AI

320 100

0,079 0,113 2796,81II 0,074 0,107 2766,70

Rata-rata Regional A 0,0765 0,11 2781,76

BI 0,082 0,117 2803,76II 0,073 0,106 2755,06

Rata-rata Regional B 0,0775 0,1115 2779,41

CI 0,084 0,119 2823,88II 0,083 0,118 2813,91

Rata-rata Regional C 0,0835 0,1185 2818,90


Pada Tabel 4.2 dapat diketahui bahwa setiap regional memiliki nilai resistivitas

tanah yang hampir sama sehingga diambil nilai rata-rata tiap regionalnya untuk

mewakili nilai resististivitas regional tersebut yaitu pada regional A nilai rata-rata

56


7/53

resistivitas tanahnya sebesar 2781,76 .cm; untuk regional B nilai rata-rata resistivitas

tanahnya sebesar 2779,41; sedangkan untuk regional C nilai rata-rata resistivitas

tanahnya sebesar 2818,90. Hasil pengukuran rata-rata resistivitas tanah pada tiap

regional sebelum penyiraman larutan garam tersebut digunakan pada pembahasan

selanjutnya mengenai perhitungan resistansi pentanahan elektroda batang melalui

pendekatan matematis.

4.3 Pengukuran Resistansi Pentanahan Elektroda Batang Sebelum Penyiraman

Larutan Garam

Pengukuran resistansi elektroda batang sebelum penyiraman larutan garam

dilakukan selama tujuh hari berturut-turut dimana dilakukan dua kali pengukuran setiapharinya. Pengukuran ini meliputi pengukuran resistansi pentanahan seluruh elektroda

batang berjumlah 15 buah elektroda batang pada titik penanaman yang berbeda-beda

dalam satu lahan seluas 12,8 m 6,4 m. Pada pengukuran ini, elektroda batang yang

diukur nilai resistansi pentanahannya diberi nomor identitas elektroda (NIE) seperti

ditunjukkan pada Tabel 4.3. Pemberian nomor identitas ini dimaksudkan untuk

mempermudah analisis data-data hasil pengukuran di lapangan. Elektroda batang yang

ditanam pada regional A diberi nomor identitas elektroda (NIE) a1 sampai a5,

sedangkan untuk elektroda batang yang ditanam pada regional B diberi nomor identitas

elektroda (NIE) b1 sampai b5, dan untuk elektroda batang yang ditanam pada regional

C diberi nomor identitas elektroda (NIE) c1 sampai c5.

Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Resistansi Elektroda Batang Sebelum Perlakuan

UP

Nilai Resistansi Elektroda Batang dengan Nomor Identitas Elektroda- ()

a1 a2 a3 a4 a5 b1 b2 b3 b4 b5 c1 c2 c3 c4 c5

1 6,81 7,19 7,21 6,80 6,59 7,21 7,58 6,60 6,61 6,90 7,41 7,21 7,39 6,70 7,10

2 6,82 7,21 7,38 6,82 6,59 7,38 7,59 6,60 6,61 6,98 7,20 7,25 7,40 6,70 7,213 6,90 7,22 7,39 6,90 6,70 7,60 7,65 6,69 6,70 7,01 7,68 7,60 7,58 7,05 7,50

4 7,00 7,25 7,40 7,10 6,77 7,65 7,70 6,65 6,65 7,05 7,70 7,65 7,60 7,15 7,40

5 7,10 7,33 7,58 7,20 6,90 7,84 7,82 6,82 6,98 7,25 7,82 7,90 7,98 7,30 7,45

6 6,83 7,20 7,30 6,80 6,59 7,58 7,65 6,70 6,78 6,95 7,60 7,62 7,48 7,10 7,45

7 7,15 7,28 7,42 7,10 6,65 7,70 7,76 6,80 6,86 7,01 7,80 7,79 7,95 7,21 7,38

8 7,05 7,24 7,43 7,21 6,65 7,81 7,79 6,85 6,90 7,15 7,81 7,88 8,09 7,25 7,38

9 7,19 7,29 7,93 7,33 6,79 7,98 7,90 6,90 7,00 7,25 7,82 7,84 8,10 7,35 7,41

10 7,13 7,23 7,38 7,18 6,83 7,82 6,61 6,79 6,85 7,16 7,69 7,81 7,99 7,10 7,36

11 7,13 7,39 7,41 7,31 6,98 7,92 7,65 6,82 7,00 7,30 7,69 7,85 8,01 7,28 7,38

12 7,01 7,18 7,20 6,99 6,85 7,60 7,50 6,79 6,80 7,38 7,45 7,70 7,85 7,06 7,41

13 7,25 7,21 7,30 7,09 6,95 7,65 7,58 6,80 6,89 7,38 7,50 7,78 7,90 7,15 7,28

14 7,09 7,18 7,18 6,88 6,73 7,50 7,49 6,79 6,81 7,28 7,39 7,61 7,80 6,99 7,21

15 7,09 7,18 7,20 7,09 6,89 7,40 7,42 6,83 6,81 7,38 7,41 7,63 7,98 6,99 7,18

55


8/53

R 7,04 7,24 7,38 7,05 6,76 7,64 7,58 6,76 6,82 7,16 7,60 7,67 7,81 7,09 7,34

SD 0,14 0,06 0,19 0,18 0,13 0,21 0,30 0,09 0,13 0,17 0,19 0,21 0,25 0,20 0,12


Keterangan : UP = Urutan Pengukuran. Urutan pengukuran ganjil dilaksanakan pada pukul 06.00 WIB,

sedangkan urutan pengukuran genap dilaksanakan pada pukul 14.00 WIB. Selama satu hari dilakukan dua

kali pengukuran.

Tabel 4.3 menunjukkan hasil pengukuran nilai resistansi pentanahan seluruh

elektroda batang kondisi sebelum penyiraman larutan garam (sebelum perlakuan). Nilai

resistansi yang berubah-ubah dan tidak sama antara satu elektroda batang satu dengan

elektroda batang yang lain disebabkan oleh banyak faktor diantaranya perbedaan waktu

pengukuran dan perbedaan posisi atau regional penanaman elektroda batang. Untuk

melihat karakteristik resistansi pentanahan masing-masing regional penanaman

elektroda batang terhadap waktu pengukuran, dibuat Tabel 4.4. Tabel 4.4 dibuat untuk

mempermudah pemahaman terhadap karakteristik perubahan resistansi pentanahan tiap

regional penanaman elektroda batang.

Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Resistansi Elektroda Batang Sebelum Perlakuan

Regional NIERata-rata Pengukuran Resistansi pada hari ke- ()

1 2 3 4 5 6 7

A

a1 6,81 6,95 6,96 7,1 7,16 7,07 7,14a2 7,2 7,23 7,26 7,26 7,26 7,28 7,19a3 7,29 7,39 7,44 7,42 7,65 7,30 7,22a4 6,81 7,00 7,00 7,15 7,25 7,15 7,02a5 6,59 6,73 6,74 6,65 6,81 6,91 6,85

Rata-rata

Regional5,95 6,21 6,4 6,59 6,85 6,95 7,07

B

b1 7,29 7,62 7,71 7,75 7,9 7,76 7,51b2 7,58 7,67 7,73 7,77 7,25 7,57 7,49b3 6,6 6,67 6,76 6,82 6,84 6,80 6,80b4 6,61 6,67 6,88 6,88 6,92 6,9 6,83b5 6,94 7,03 7,10 7,08 7,20 7,34 7,34

Rata-rata

regional7,00 7,13 7,23 7,26 7,22 7,27 7,19

C

c1 7,30 7,69 7,71 7,80 7,75 7,57 7,43c2 7,23 7,62 7,76 7,83 7,82 7,77 7,67c3 7,39 7,59 7,73 8,02 8,04 7,93 7,89c4 6,70 7,10 7,20 7,23 7,22 7,17 7,04c5 7,15 7,45 7,45 7,38 7,38 7,39 7,22

Rata-rata

regional7,15 7,49 7,57 7,65 7,64 7,56 7,45


Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Resistansi Elektroda Batang Sebelum Perlakuan

55


9/53

Pengukuran Rata-rata Resistansi pada hari ke- Rata-rata

total (R)SD R SD

1 2 3 4 5 6 7

Rata-rata

Regional A5.95 6.21 6.4 6.59 6.85 6.95 7.07

6.570.4

1

6.570.41

Rata-rata

regional B7.00 7.13 7.23 7.26 7.22 7.27 7.19 7.18

0.0

9

7.180.09

Rata-rata

regional C7.15 7.49 7.57 7.65 7.64 7.56 7.45 7.50

0.1

7

7.500.17


Tabel 4.4 menunjukkan pada setiap regional penanaman elektroda batang

memiliki nilai resistansi pentanahan yang berbeda-beda dan nilainya juga berubah-ubah

(fluktuatif) selama tujuh hari pengukuran berturut-turut. Nilai rata-rata regional

merupakan nilai rata-rata pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang pada satu

hari pengukuran yaitu pada pukul 06.00 WIB dan 14.00 WIB. Selama tujuh hari nilai

rata-rata resistansi pentanahan tiap regional dirata-rata lagi dan dihitung standart

deviasinya (SD). Untuk rata-rata resistansi pentanahan elektroda batang regional A

tujuh hari berturut-turut berkisar 6,57 0,41 , sedangkan untuk rata-rata resistansi

pentanahan elektroda batang regional B tujuh hari berturut-turut berkisar 7,18 0,09 ,

dan untuk rata-rata resistansi pentanahan elektroda batang regional C tujuh hari

berturut-turut berkisar 7,50 0,17 . Dari Tabel 4.5 dapat dibuat grafik pengaruh

waktu dan posisi penanaman elektroda batang terhadap resistansi pentanahan seperti

ditunjukkan pada Gambar 4.5.

0

1

2

34

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5 6 7

Resistansi(

)

Pengukuran pada hari ke-

rata-rata

resistansi

regional A

rata-rata

resistansiregional B

rata-rata

resistansi

regional C

Gambar 4.5 Grafik pengaruh waktu dan posisi penanaman elektroda batangterhadap resistansi pentanahan

55


10/53

Sumber : Hasil pengukuran

Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata resistansi pentanahan

regional B selama tujuh hari lebih menunjukkan nilai yang stabil dibandingkan denganregional yang lain. Dengan kata lain nilai rata-rata resistansi pentanahan regional B

tidak mengalami perubahan yang signifikan selama tujuh hari berturut-turut

dibandingkan dengan regional yang lain yaitu ditunjukkan pada bentuk grafik yang

hampir datar. Demikian juga dengan regional C yang menunjukkan nilai resistansi

pentanahan yang cukup stabil jika dibandingkan dengan regional A. Oleh karena

perbedaan nilai resistansi pentanahan tiap regional, dalam menganalisis pengaruh

penyiraman larutan garam terhadap perubahan nilai resistansi pentanahannya,

digunakan suatu persentase nilai penurunan resistansi pentanahan setelah penyiraman

larutan garam untuk setiap elektroda batang yang ditanam pada regional yang berbeda

tersebut.

4.4 Pengukuran Resistansi Pentanahan Elektroda Batang Setelah Penyiraman

Larutan Garam

Mengacu pada Bab III, pada pengukuran ini dilakukan perlakuan khusus

(treatment) pada tanah yaitu perbaikan porositas tanah di sekitar elektroda batang

sebelum penyiraman larutan garam. Treatment yang dimaksud pada pembahasan ini

adalah perlakuan pada setiap tanah galian radius 0,5 m dari penanaman elektroda batang

sedalam 30 cm dan tebal 10 cm yaitu dengan memisahkan batu-batuan dan material

sampah lainnya pada tanah galian tersebut. Tujuan dari pada treatment ini adalah untuk

memperbaiki porositas tanah pada galian tersebut sehingga larutan garam dapat

menyerap ke lapisan bawah tanah dengan mudah saat penyiraman.

Berdasarkan jenis larutan garam yang digunakan dalam penyiraman, kelompok

pengukuran ini digolongkan dalam 3 macam pengukuran, yaitu :

1. Pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang setelah penyiraman

larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) pada pemukaan tanah treatment.


larutan garam Kalsium Klorida (CaCl2) pada tanah treatment.


larutan garam Natrium Klorida (NaCl) pada tanah treatment.

Pada pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang setelah penyiraman

larutan garam diperlukan jeda waktu 15 menit untuk melakukan pengukuran resistansi

56


11/53

pentanahan berikutnya sehingga larutan garam dapat menyerap masuk ke dalam lapisan

tanah treatment mengikuti arah gravitasi bumi. Pengukuran untuk setiap elektroda

batang dilakukan sebanyak 15 kali pengukuran untuk mendapatkan hasil penurunan

nilai resistansi yang lebih representatif.

4.1.1 Pengukuran Resistansi Pentanahan Elektroda Batang Setelah Penyiraman

Larutan Garam Magnesium Sulfat (MgSO4)

Pada pengukuran ini, elektroda batang yang diukur nilai resistansi

pentanahannya adalah elektroda batang dengan nomor identitas a1, a2, a3, a4, dan a5.

Hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Resistansi Elektroda Batang Setelah Penyiraman Larutan

Garam Magnesium Sulfat (MgSO4)

Nilai Resistansi Elektroda Batang ()

Kondisi awal sebelum penyiraman larutan garam*a1 a2 a3 a4 a5

7,03 7,23 7,38 7,02 6,74

kondisi setelah penyiraman larutan garam MgSO4 konsentrasi ()

UP 50% 40% 30% 20% 10%

1 6,38 6,78 7,00 6,72 6,69

2 6,38 6,78 7,00 6,72 6,69

3 6,38 6,78 7,00 6,72 6,69

4 6,37 6,77 6,99 6,71 6,68

5 6,37 6,77 6,99 6,71 6,68

6 6,37 6,77 6,99 6,71 6,68

7 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

8 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

9 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

10 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

11 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

12 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

13 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

14 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

56


12/53

15 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

Rata-rata 6,35 6,75 6,97 6,69 6,66

Sumber : hasil pengukuran

Keterangan : NIE = Nomor Identitas Elektroda Batang

*Kondisi pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang dilakukan setelah

treatmentpada tanah dan sebelum dilakukan penyiraman larutan garam.

Pada Tabel 4.6 nilai resistansi pentanahan elektroda batang mengalami

perubahan setelah tanah treatment disiram dengan larutan garam Magnesium Sulfat

(MgSO4) yaitu nilai resistansinya menurun. Penurunan nilai resistansi pentanahan

elektroda batang pada Tabel 4.6 terjadi secara bertahap. Penurunan nilai resistansi

pentanahan masing-masing elektroda batang setelah penyiraman larutan garam MgSO4

juga dapat dilihat pada Gambar 4.6. Penurunan nilai resistansi pentanahan tersebut

dikarenakan masing-masing pengukuran diberi jeda waktu 15 menit untuk pengukuran

nilai resistansi pentanahan elektroda batang berikutnya sehingga memberi waktu larutan

garam untuk menyerap pada lapisan tanah yang lebih dalam.

Gambar 4.6 Grafik pengaruh waktu terhadap penurunan nilai resistansi setelahpenyiraman larutan garam MgSO4

Sumber : Hasil pengukuran

Pada Gambar 4.6 dapat diketahui bahwa terjadi penyerapan larutan garam pada

lapisan tanah terdalam yaitu lapisan tanah treatment bagian dalam yang arah

penyerapannya mengikuti gaya gravitasi bumi. Penyerapan larutan garam tersebut dapat

diketahui dari menurunnya nilai resistansi pentanahan elektroda batang yang disiram

larutan garam pada permukaan tanah treatment-nya. Perbedaan nilai resistansi

pentanahan sebelum dan setelah penyiraman larutan garam ditunjukkan pada Gambar

4.7 dan Tabel 4.7.

Gambar 4.7 Grafik Pembanding Resistansi Pentanahan Elektroda

Batang Sebelum dan Setelah Penyiraman Larutan Garam

Magnesium Sulfat (MgSO4)


56


13/53

Pada Gambar 4.7 penurunan nilai resistansi pentanahan elektroda batang yang

paling signifikan terjadi pada elektroda batang dengan Nomor Identitas Elektroda (NIE)

a1 yaitu dari 7,03 menjadi 6,34 dimana penurunan nilai resistansi pentanahannya

sebesar 0.69 ohm. Penurunan nilai resistansi elektroda batang dengan nomor identitas

elektroda yang lain ditunjukkan pada Tabel 4.7.

Tabel 4.7 Resistansi Elektroda Batang Setelah Penyiraman Larutan Garam

Magnesium Sulfat (MgSO4)

Nomor

Identitas

Elektroda

(NIE)

Nilai resistansi elektroda batang () Penurunan

Nilai

Resistansi

Pentanahan

()

Persentase

Penurunan

Nilai Resistansi

(%)

Kondisisebelum

penyiraman

Lar,garam

Kondisi sesudah

penyiraman

Lar,garam

a1 7,03 6,34 0,69 9,8a2 7,23 6,74 0,49 6,8a3 7,38 6,96 0,42 5,7a4 7,02 6,68 0,34 4,8a5 6,74 6,65 0,09 1,4

Sumber : pengukuran


penurunan yang cukup signifikan. Persentase penurunan nilai resistansi pentanahan

elektroda batang yang paling besar terjadi pada elektroda batang dengan NIE-a1 yaitu

sebesar 9,8 %.

Penurunan nilai resistansi pentanahan masing-masing elektroda batang pada

Tabel 4.7 menunjukkan nilai yang berbeda-beda dikarenakan perbedaan tingkat

konsentrasi larutan garam yang disiramkan pada masing-masing elektroda batang. Pada

pengukuran ini, elektroda batang dengan NIE-a1 disiram dengan larutan garam

Magnesium Sulfat (MgSO4) konsentrasi 50 %, elektroda dengan NIE-a2 disiram dengan

larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) konsentrasi 40 %, elektroda dengan NIE-a3

disiram dengan larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) konsentrasi 30 %, elektroda

dengan NIE-a4 disiram dengan larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) konsentrasi

20 %, dan elektroda dengan NIE-a5 disiram dengan larutan garam Magnesium Sulfat

(MgSO4) konsentrasi 10 %. Perbedaan besarnya penurunan nilai resistansi pentanahan

masing-masing elektroda batang pada pengukuran ini menunjukkan bahwa tingkat

konsentrasi suatu larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) mempengaruhi besarnya

penurunan nilai resistansi pentanahan elektroda batang. Pengaruh tingkat konsentrasi

55


14/53

larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) terhadap nilai resistansi pentanahan

elektroda batang ditunjukkan oleh Tabel 4.8.

Tabel 4.8 Pengaruh Tingkat Konsentrasi Larutan Garam Magnesium

Sulfat (MgSO4) Terhadap Resistansi Pentanahan Elektroda Batang

Nomor

Identitas

Elektroda

(NIE)

Tingkat

Konsentrasi

Larutan

Garam (%)

Penurunan Nilai

Resistansi Pentanahan

()

Persentase

Penurunan Nilai

Resistansi (%)

a1 50 0,69 9,8a2 40 0,49 6,8a3 30 0,42 5,7a4 20 0,34 4,8

a5 10 0,09 1,4 Sumber : hasil pengukuran

Tabel 4.8 menunjukkan bahwa pada tingkat konsentrasi larutan garam

Magnesium Sulfat (MgSO4) yang berbeda, nilai resistansi pentanahan elektroda batang

mengalami persentase penurunan yang berbeda-beda. Tabel 4.8 juga menunjukkan

bahwa semakin tinggi tingkat konsentrasi larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4)

semakin tinggi tingkat penurunan nilai resistansi pentanahannya. Elektroda batang

dengan penyiraman larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) konsentrasi 50 %

memiliki persentase penurunan nilai resistansi pentanahan yang paling signifikan yaitu

sebesar 9,8 % dibandingkan dengan tingkat penurunan nilai resistansi pentanahan pada

elektroda batang dengan siraman larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) 40%, 30 %,

20 % dan 10% seperti ditunjukkan pada Gambar 4.8.

Gambar 4.8 Grafik Persentase Penurunan Resistansi Pentanahan Elektroda

Batang Setelah Penyiraman Larutan Garam MgSO4



Larutan Garam Magnesium Sulfat (CaCl2)

Pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang setelah penyiraman larutan

garam Kalsium Klorida (CaCl2) pada tanah treatment. Pada pengukuran ini, elektroda

batang yang diukur nilai resistansi pentanahannya adalah elektroda batang dengan

nomor identitas b1, b2, b3, b4, dan b5. Hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel 4.9.

55


15/53


Garam Kalsium Klorida (CaCl2)


Kondisi awal sebelum penyiraman larutan garam*b1 b2 b3 b4 b5

7,61 7,55 6,76 6,80 7,14

kondisi setelah penyiraman larutan garam CaCl2 konsentrasi ()

UP 50% 40% 30% 20% 10%

16,16 6,33 5,71 6,01 6,56

2 6,38 6,78 7,00 6,72 6,69

36,38 6,78 7,00 6,72 6,69

46,37 6,77 6,99 6,71 6,68

56,37 6,77 6,99 6,71 6,68

66,37 6,77 6,99 6,71 6,68

76,36 6,76 6,98 6,70 6,67

86,36 6,76 6,98 6,70 6,67

9 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

106,36 6,76 6,98 6,70 6,67

116,34 6,74 6,96 6,68 6,65

126,34 6,74 6,96 6,68 6,65

136,34 6,74 6,96 6,68 6,65

146,34 6,74 6,96 6,68 6,65

156,34 6,74 6,96 6,68 6,65

Rata-rata 6,13 6,30 5,68 5,98 6,53



*Kondisi pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang dilakukan setelah treatment pada

tanah dan sebelum dilakukan penyiraman larutan garam.


perubahan setelah tanah treatment disiram dengan larutan garam Kalsium Klorida

(CaCl2) yaitu nilai resistansinya menurun. Penurunan nilai resistansi pentanahan

55


16/53


pentanahan masing-masing elektroda batang setelah penyiraman larutan garam CaCl2





Gambar 4.9 Grafik pengaruh waktu terhadap penurunan nilai resistansi setelah

penyiraman larutan garam CaCl2






larutan garam pada permukaan tanah treatment-nya.

Perbedaan nilai resistansi pentanahan sebelum dan setelah penyiraman larutan

garam ditunjukkan pada Gambar 4.10 dan Tabel 4.10.

Gambar 4.10 Grafik Pembanding Resistansi Pentanahan Elektroda Sebelum dan

Setelah Penyiraman Larutan Garam CaCl2




b1 yaitu dari 7,61 menjadi 6,12 dimana penurunan nilai resistansi pentanahannya


elektroda yang lain ditunjukkan pada Tabel 4.10.


Garam Larutan Garam Kalsium Klorida (CaCl2)

Nomor Nilai resistansi elektroda batang () Penurunan Persentase

55


17/53


18/53

b4 20 0,83 12,2b5 10 0,62 8,7


Tabel 4.11 menunjukkan bahwa pada tingkat konsentrasi larutan garam yang

berbeda, nilai resistansi pentanahan elektroda batang mengalami persentase penurunan

yang berbeda-beda. Tabel 4.10 juga menunjukkan bahwa semakin tinggi tingkat

konsentrasi larutan garam Kalsium Klorida (CaCl2) semakin tinggi tingkat penurunan

nilai resistansi pentanahannya. Elektroda batang dengan penyiraman larutan garam

Kalsium Klorida (CaCl2) konsentrasi 50 % memiliki persentase penurunan nilai

resistansi pentanahan yang paling signifikan yaitu sebesar 19,6 % dibandingkan dengan

tingkat penurunan nilai resistansi pentanahan pada elektroda batang dengan siraman

larutan garam Kalsium Klorida (CaCl2) 40%, 30 %, 20 % dan 10% seperti ditunjukkan

pada Gambar 4.11.


Batang Setelah Penyiraman Larutan Garam CaCl2



Larutan Garam Magnesium Sulfat (NaCl)

Pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang setelah penyiraman larutan

garam Natrium Klorida (NaCl) pada tanah treatment. Pada pengukuran ini, elektroda

batang yang diukur nilai resistansi pentanahannya adalah elektroda batang dengan

nomor identitas c1, c2, c3, c4, dan c5. Hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel 4.12.


Garam Natrium Klorida (NaCl)


Kondisi awal sebelum penyiraman larutan garam*c1 c2 c3 c4 c5

7,58 7,65 7,81 7,08 7,35

kondisi setelah penyiraman larutan garam NaCl konsentrasi ()

55


19/53

UP 50% 40% 30% 20% 10%

1 6,63 7,00 7,26 6,75 7,25

2 6,38 6,78 7,00 6,72 6,69

3 6,38 6,78 7,00 6,72 6,69

4 6,37 6,77 6,99 6,71 6,68

5 6,37 6,77 6,99 6,71 6,68

6 6,37 6,77 6,99 6,71 6,68

7 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

8 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

9 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

10 6,36 6,76 6,98 6,70 6,67

11 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

12 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

13 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

14 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

15 6,34 6,74 6,96 6,68 6,65

Rata-rata 6,60 6,97 7,23 6,72 7,22



*Kondisi pengukuran resistansi pentanahan elektroda batang dilakukan setelah treatment pada

tanah dan sebelum dilakukan penyiraman larutan garam.


perubahan setelah tanah treatment disiram dengan larutan garam Natrium Klorida

(NaCl) yaitu nilai resistansinya menurun. Penurunan nilai resistansi pentanahan


pentanahan masing-masing elektroda batang setelah penyiraman larutan garam NaCl





55


20/53

Gambar 4.12 Grafik pengaruh waktu terhadap penurunan nilai resistansi setelah

penyiraman larutan garam NaCl






larutan garam pada permukaan tanah treatment-nya.

Perbedaan nilai resistansi pentanahan sebelum dan setelah penyiraman larutan

garam Natrium Klorida (NaCl) ditunjukkan pada Gambar 4.13 dan Tabel 4.13.

Gambar 4.13 Grafik Pembanding Resistansi Pentanahan Elektroda Sebelum dan

Setelah Penyiraman Larutan Garam NaCl




c1 yaitu dari 7,58 menjadi 6,59 dimana penurunan nilai resistansi pentanahannya


elektroda batang yang lain ditunjukkan pada Tabel 4.13.


Garam Larutan Garam Natrium Klorida (NaCl)

Nomor

Identitas

Elektroda

(NIE)

Nilai resistansi elektroda batang () Penurunan

Nilai

Resistansi

Pentanahan

()

Persentase

Penurunan

Nilai

Resistansi

(%)

Kondisi

sebelum

penyiraman

Lar,garam

Kondisi sesudah

penyiraman

Lar,garam

c1 7,58 6,59 0,99 13,1c2 7,65 6,96 0,69 9,0c3 7,81 7,22 0,59 7,6

c4 7,08 6,71 0,37 5,2c5 7,35 7,21 0,14 1,9

55


21/53

Sumber : pengukuran


penurunan yang cukup signifikan. Persentase penurunan nilai resistansi pentanahan

elektroda batang yang paling besar terjadi pada elektroda batang dengan NIE-c1 yaitu

sebesar 13,1 %.

Penurunan nilai resistansi pentanahan masing-masing elektroda batang pada

Tabel 4.13 menunjukkan nilai yang berbeda-beda dikarenakan perbedaan tingkat

konsentrasi larutan garam Natrium Klorida (NaCl) yang disiramkan pada masing-

masing elektroda batang. Pada pengukuran ini, elektroda batang dengan NIE-c1 disiram

dengan larutan garam Natrium Klorida (NaCl)konsentrasi 50 %, elektroda dengan NIE-

c2 disiram dengan larutan garam Natrium Klorida (NaCl)konsentrasi 40 %, elektroda

dengan NIE-c3 disiram dengan larutan garam Natrium Klorida (NaCl)konsentrasi 30

%, elektroda dengan NIE-c4 disiram dengan larutan garam Natrium Klorida (NaCl)

konsentrasi 20 %, dan elektroda dengan NIE-c5 disiram dengan larutan garam Natrium

Klorida (NaCl) konsentrasi 10 %. Perbedaan besarnya penurunan nilai resistansi

pentanahan masing-masing elektroda batang pada pengukuran ini menunjukkan bahwa

tingkat konsentrasi suatu larutan garam Natrium Klorida (NaCl) mempengaruhi

besarnya penurunan nilai resistansi pentanahan elektroda batang. Pengaruh tingkat

konsentrasi larutan garam Natrium Klorida (NaCl)terhadap nilai resistansi pentanahan

elektroda batang ditunjukkan oleh Tabel 4.14.

Tabel 4.14 Pengaruh Tingkat Konsentrasi Larutan Garam Kalsium

Klorida (CaCl2) Terhadap Resistansi Pentanahan Elektroda Batang

Nomor

Identitas

Elektroda

(NIE)

Tingkat

Konsentrasi

Larutan

Garam (%)

Penurunan Nilai

Resistansi Pentanahan

()

Persentase Penurunan

Nilai Resistansi (%)

c1 50 0,99 13,1c2 40 0,69 9,0c3 30 0,59 7,6c4 20 0,37 5,2c5 10 0,14 1,9


Tabel 4.14 menunjukkan bahwa pada tingkat konsentrasi larutan garam Natrium

Klorida (NaCl) yang berbeda, nilai resistansi pentanahan elektroda batang mengalami

persentase penurunan yang berbeda-beda. Tabel 4.14 juga menunjukkan bahwa semakin

55


22/53

tinggi tingkat konsentrasi larutan garam Natrium Klorida (NaCl) semakin tinggi tingkat

penurunan nilai resistansi pentanahannya. Elektroda batang dengan penyiraman larutan

garam Natrium Klorida (NaCl) konsentrasi 50 % memiliki persentase penurunan nilai

resistansi pentanahan yang paling signifikan yaitu sebesar 13,1 % dibandingkan dengan

tingkat penurunan nilai resistansi pentanahan pada elektroda batang dengan siraman

larutan garam Natrium Klorida (NaCl) 40%, 30 %, 20 % dan 10% seperti ditunjukkan

pada Gambar 4.14.


Batang Setelah Penyiraman Larutan Garam NaCl


Jadi, pada penyiraman larutan garam dengan jenis dan konsentrasi yang berbeda-

beda mempengaruhi penurunan resistansi pentanahan elektroda batang. Semakin tinggi

tingkat konsentrasi larutan garam semakin besar penurunan resistansi pentanahannya.

Penurunan nilai resistansi pentanahan ini juga dipengaruhi oleh jenis larutan garam

yang disiramkan pada elektroda batang.


Batang Setelah Penyiraman Larutan Garam


Pada Gambar 4.15 persentase penurunan nilai resistansi pentanahan elektroda

batang yang paling besar adalah elektroda batang dengan penyiraman larutan garam

Kalsium Klorida (CaCl2) konsentrasi 50 % yaitu sebesar 19,6 %, sedangkan untuk

penurunan nilai resistansi pentanahan yang paling kecil terjadi pada penyiraman larutan

garam Magnesium Sulfat (MgSO4) pada tanah treatment di sekitar elektroda batang

NIE-a1 yaitu sebesar 1,4 %.

4.2 Jari-jari Efektif Elektrik dari Penanaman Elektroda Pentanahan Jenis

Batang

Elektroda batang pentanahan yang ditanam akan membentuk suatu elektroda

pentanahan yang terdiri dari batang elektroda dan tanah itu sendiri. Apabila tanahtreatmentdi sekitar elektroda batang pada radius 0,5 m disiram dengan larutan garam,

56


23/53

maka akan terjadi perubahan kondisi kimia dari tanah yang menyebabkan sifat hantar

listrik tanah ikut berubah. Suatu sistem pentanahan membentuk elektroda pentanahan

yang umumnya dimodelkan sebagai sebuah setengah lingkaran, setengah elips, atau

sebuah tabung dengan atas berupa permukaan setengah bola. Elektroda ini digambarkan

sebagai konduktor yang terdiri dari lapisan berupa sel-sel tanah yang tebalnya sama.

Arus yang mengalir dari pentanahan tersebut akan melintasi sel-sel ini. Sel tanah yang

terdekat dengan elektroda batang mempunyai permukaan paling kecil sehingga akan

memberikan nilai resistansi paling besar. Bila jarak dari elektroda bertambah maka

luasan ini juga membesar sehingga menyebabkan resistansinya menjadi semakin kecil

hingga dapat diabaikan.

Pada beberapa titik yang menempati jarak tertentu, penambahan sel secarasignifikan tidak menambah nilai resistansi tanah sekitar elektroda batang pentanahan.

Ini diketahui sebagai daerah resistansi efektif dengan jari-jari r yang salanjutnya disebut

sebagai jari-jari elektrik pentanahan dan jarak ini ditentukan oleh kedalaman penanaman

dan diameter elektroda batang.

Model jari-jari efektif elektrik pentanahan untuk dua elektroda batang

ditunjukkan pada Gambar 4.16. Pada Gambar 4.16(a) menunjukkan jari-jari efektif

elektrik pentanahan untuk dua elektroda batang dimana terjadi perpotongan pada jari-

jari efektif elektrik pentanahannya. Pada kondisi ini dikatakan bahwa nilai a < 2r

sehingga penerapan model paralel bisa dilakukan akan tetapi dengan kesalahan yang

lebih besar. Sedangkan pada Gambar 4.16(b) menunjukkan jari-jari efektif elektrik

pentanahan untuk dua batang elektroda dimana tidak terjadi perpotongan pada jari-jari

efektif elektrik pentanahannya. Pada kondisi ini dikatakan bahwa nilai a > 2r sehingga

penerapan model paralel bisa dilakukan dan mendekati kebenaran.

56


24/53

Gambar 4.16 Jari-jari efektif elektrik pentanahan dua elektroda batangSumber: Hasil perencanaan

4.2.1 Hasil Pengukuran Jari-jari Efektif Elektrik Penanaman Elektroda Batang

Sebelum Penyiraman Larutan Garam Pada Tanah Treatment

Berikut ini akan dibahas hasil pengukuran nilai resistansi pentanahan untuk tiap

lapisan tanah di sekitar penanaman elektroda batang pada kedalaman 100 cm sebelum

treatment dan penyiraman larutan garam pada tanah. Pengukuran jari-jari efektif

elektrik dilakukan dengan mengukur resistansi pentanahan (Re) tiap lapisan tanah yaitu

pengukuran dimulai dari jarak 20 cm dari elektroda batang kemudian dinaikkan sebesar

20 cm hingga jari-jari lapisan tanah mencapai 1000 cm atau mencapai lapisan tanah ke-

50. Pengukuran ini dilakukan dalam 3 macam pengukuran berdasarkan regional

penanaman elektroda batang yaitu pengukuran resistansi pentanahan (Re) tiap lapisan

tanah untuk elektroda batang nomor identitas a1, a2, a3, a4, dan a5 yang ditanam padaregional A, pengukuran resistansi pentanahan (Re) tiap lapisan tanah untuk elektroda

batang nomor identitas b1, b2, b3, b4, dan b5 yang ditanam pada regional B.

Pengukuran ketiga yaitu mengukur resistansi pentanahan (Re) tiap lapisan tanah untuk

elektroda batang nomor identitas c1, c2, c3, c4, dan c5 yang ditanam pada regional C.

Tabel 4.15 Pengukuran Jari-Jari Efektif Elektrik Elektroda Batang Regional A

Kondisi Sebelum Penyiraman Larutan Garam Pada Tanah Treatment

n r (cm) Resistansi Pentanahan (Re) dengan Nomer Identitas Elektroda-

55


25/53

a1() a2() a3() a4() a5()

1 20 4,05 4,25 4,39 4,06 3,82

2 40 4,92 5,12 5,26 4,93 4,693 60 5,42 5,62 5,76 5,43 5,19

4 80 5,62 5,82 5,96 5,63 5,395 100 5,84 6,04 6,18 5,85 5,616 120 6,02 6,22 6,36 6,03 5,797 140 6,05 6,25 6,39 6,06 5,828 160 6,23 6,43 6,57 6,24 6,009 180 6,25 6,45 6,59 6,26 6,02

10 200 6,4 6,6 6,74 6,41 6,17,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,50 1000 7,04 7,24 7,38 7,05 6,76

Sumber: Hasil pengukuranKeterangan: n = lapisan tanah ke- = 1, 2, 3 .. dst

r = jari-jari lapisan tanah (cm).

Tabel 4.15 menunjukkan hasil pengukuran tahap pertama nilai resistansi

pentanahan (Re) terhadap jari-jari lapisan tanah dan data lebih lengkap ditunjukkan

pada Lampiran 5.1. Berdasarkan data hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel

4.15 dibuat grafik hubungan jarak pada tebal lapisan tanah yang sama terhadap

resistansi pentanahan (Re) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.17.

Tabel 4.16 Pengukuran Jari-Jari Efektif Elektrik Elektroda Batang Regional B


n r (cm)Resistansi Pentanahan (Re) dengan Nomer Identitas Elektroda-

b1() b2() b3() b4() b5()

1 20 4,66 4,59 3,77 3,90 4,17

2 40 5,53 5,46 4,64 4,70 5,043 60 6,03 5,96 5,14 5,20 5,544 80 6,23 6,16 5,34 5,40 5,745 100 6,45 6,38 5,56 5,62 5,966 120 6,63 6,56 5,74 5,8 6,14

7 140 6,66 6,59 5,77 5,83 6,178 160 6,84 6,77 5,95 6,01 6,359 180 6,86 6,79 5,97 6,03 6,37

10 200 7,01 6,94 6,12 6,18 6,52,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,50 1000 7,65 7,58 6,76 6,82 7,16


55


26/53

Tabel 4.16 menunjukkan hasil pengukuran kedua nilai resistansi pentanahan (Re)

terhadap jari-jari lapisan tanah dan data lebih lengkap ditunjukkan pada Lampiran 5.1.

Berdasarkan data hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4.16 dibuat grafik

hubungan jarak pada tebal lapisan tanah yang sama terhadap resistansi pentanahan (Re)

seperti ditunjukkan pada Gambar 4.18.

Tabel 4.17 Pengukuran Jari-Jari Efektif Elektrik Elektroda Batang Regional C


n r (cm)Resistansi Pentanahan (Re) dengan Nomer Identitas Elektroda-

c1() c2() c3() c4() c5()

1 20 4,61 4,68 4,82 4,40 4,33

2 40 5,48 5,55 5,69 5,27 5,223 60 5,98 6,05 6,19 5,77 5,724 80 6,18 6,25 6,39 5,97 5,925 100 6,4 6,47 6,61 6,19 6,146 120 6,58 6,65 6,79 6,37 6,327 140 6,61 6,68 6,82 6,40 6,358 160 6,79 6,86 7,00 6,58 6,539 180 6,81 6,88 7,02 6,60 6,55

10 200 6,96 7,03 7,17 6,75 6,70,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,50 1000 7,6 7,67 7,81 7,09 7,34


Tabel 4.17 menunjukkan hasil pengukuran tahap ketiga nilai resistansi pentanahan

(Re) terhadap jari-jari lapisan tanah dan data lebih lengkap ditunjukkan pada Lampiran

5.1. Berdasarkan data hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4.17 dibuat grafik

hubungan jarak pada tebal lapisan tanah yang sama terhadap resistansi pentanahan (Re)

seperti ditunjukkan pada Gambar 4.19.

Gambar 4.17 Grafik hubungan jarak pada setiap tebal lapisan tanah yang sama

terhadap resistansi pentanahan kondisi sebelum penyiraman larutan garam.


55


27/53







Berdasarkan Tabel 4.15; 4.16; 4.17; dan Gambar 4.17; 4.18; 4.19 dapat dilihat

nilai resistansi pentanahan (Re) mengalami peningkatan pada setiap lapisan tanah yang

ditunjukkan dengan hubungan antara jarak pengukuran terhadap nilai resistansi

pentanahan. Nilai resistansi pentanahan untuk penanaman elektroda batang kondisi

tanpa treatment dan penyiraman larutan garam mengalami peningkatan secara linier

mulai dari lapisan pertama hingga pada lapisan tertentu mulai terlihat kenaikan nilai

resistansi yang cenderung konstan yaitu ditunjukkan dengan bentuk grafik yang

mendatar. Nilai resistansi pentanahan mulai mengalami peningkatan dengan nilai yang

kecil pada setiap lapisannya sehingga pada lapisan tertentu nilai resistansi pentanahan

mulai mengalami titik jenuh. Pada titik inilah dikatakan sebagai jari-jari efektif elektrik

dari nilai resistansi pentanahan. Hal ini berarti pada lapisan keberapapun, dengan jarak

jari-jari lapisan yang semakin besar nilai resistansi pentanahan akan menghasilkan nilai

yang tetap. Hasil pengukuran jari-jari efektif elektrik dari keseluruhan elektroda batang

pada kondisi sebelum penyiraman larutan garam dapat dilihat pada Tabel 4.18 dan

grafik jari-jari pentanahan masing-masing elektroda dapat dilihat pada Lampiran 3.

Tabel 4.18 Jari-Jari Efektif Elektrik Elektroda Batang Kondisi

Sebelum Penyiraman Larutan Garam

Nomor Identitas

Elektroda (NIE)

Jari-Jari Efektif Elektrik

(cm)a1 90a2 88a3 90a4 90a5 100

b1 88b2 90b3 88

b4 88b5 90c1 92

55


28/53

c2 88c3 85c4 90c5 95

Rata-rata 90.14

Sumber : pengukuran

Pada Tabel 4.16 data-data pengukuran jari-jari efektif elektrik masing-masing

penanaman elektroda batang pada kedalaman 100 cm dihitung nilai rata-ratanya. Jadi,

pada penelitian ini jari-jari efektif elektrik penanaman elektroda pada kedalaman 100

cm kondisi sebelum penyiraman larutan garam sebesar 90.14 cm.

4.2.2 Hasil Pengukuran Jari-jari Efektif Elektrik Penanaman Elektroda Batang

Setelah Penyiraman Larutan Garam

Sebelum dilakukan pengukuran jari-jari efektif elektrik penanaman elektroda

batang, permukaan tanah treatmentdisiram secara merata dengan larutan garam.

Treatment pada tanah yang dimaksud adalah perlakuan khusus pada tanah di

sekitar elektroda batang seperti ditunjukkan pada Gambar 4.20. Daerah treatment

diperlakukan khusus karena tanah di daerah treatmentdigali dan diperbaiki porositasnya

dengan membuang batuan-batuan ataupun material lainnya seperti plastik, akar dan

lain-lain yang ada di daerah tersebut. Tujuan dengan adanya daerah treatment ini yaitumempermudah penyerapan pada saat penyiraman larutan garam pada daerah treatment

tersebut. Oleh karena itu, daerah treatmenttersebut nantinya difungsikan sebagai daerah

penyiraman larutan garam dan juga sebagai daerah serapan larutan garam seperti

ditunjukkan Gambar 4.21.

55


29/53

lapisan tanah

bagian luar

lapisan tanahbagian luar


(n)10 cm

rtreatment

r (jari-jari lapisan tanah)

lapisan tanah

bagian dalam

Daerah

treatment

50 cm

30 cm

Elektroda

Batang

Gambar 4.20 Lapisan TreatmentPada Tanah

Sumber: Rancangan Penelitian

lapisan tanah

bagian luar


lapisan tanah

bagian luar

(n)

Daerah

treatment

Elektroda

Batang

Arah serapan

larutan garam

melalui tanah

treatment

Gambar 4.21 Daerah TreatmentSebagai Fungsi Penyerapan Larutan Garam

Sumber: Rancangan Penelitian

56


30/53

Pengukuran jari-jari efektif elektrik penanaman elektroda batang pada kondisi

ini terdiri dari tiga macam pengukuran berdasarkan jenis larutan garam yang disiramkan

pada tanah treatment. Ketiga macam pengukuran tersebut diantaranya :

1) Pengukuran jari-jari efektif elektrik penanaman elektroda batang setelah

penyiraman tanah treatmentdengan larutan Magnesium Sulfat (MgSO4).


penyiraman tanah treatmentdengan larutan Kalsium Klorida (CaCl2).


penyiraman tanah treatmentdengan larutan Natrium Klorida (NaCl).

4.1.1.1Hasil Pengukuran Jari-jari Efektif Elektrik Penanaman Elektroda Batang

Setelah Penyiraman Tanah TreatmentDengan Larutan Garam MgSO4.

Berikut ini akan dibahas hasil pengukuran nilai resistansi pentanahan tiap

lapisan tanah untuk penanaman elektroda batang kedalaman 100 cm setelah penyiraman

larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) pada permukaan tanah treatment.

Pengukuran ini menggunakan metode yang sama dengan pengukuran sebelumnya untuk

mencari jari-jari efektif elektrik yaitu pengukuran dimulai dari jarak 20 cm kemudian

dinaikkan sebesar 20 cm lagi hingga jari-jari lapisan sebesar 1000 cm atau mencapai

lapisan tanah ke-50. Pada pengukuran ini, larutan garam Magnesium Sulfat yang

digunakan memiliki konsentrasi 10% sampai 50%. Penyiraman larutan garam

konsentrasi 50 % dilakukan pada permukaan tanah treatment di sekitar penanaman

elektroda batang dengan nomor identitas elektroda (NIE) a1 sedangkan penyiraman

larutan garam konsentrasi 40%, dilakukan pada permukaan tanah treatment di sekitar

elektroda batang NIE-a2, untuk penyiraman konsentrasi garam yang lain ditunjukkan

pada tabel 4.20.

57


31/53

Tabel 4.19 Hasil Pengukuran Jari-Jari Efektif Elektrik Penanaman Elektroda

Batang Komdisi Setelah Penyiraman Larutan Garam MgSO4

n

r

(cm)

Resistansi Pentanahan (Re) dengan Nomer Identitas Elektroda dan Konstrasi

Larutan Garam (dalam ohm)a5 (10%) a4 (20%) a3 (30%) a2 (40%) a1 (50%)

1 20 2.08 2.05 2.10 2.02 2.012 40 2.93 2.92 2.91 2.90 2.893 60 3.41 3.40 3.39 3.38 3.374 80 4.18 4.15 4.38 4.14 3.745 100 4.58 4.55 4.86 4.62 4.226 120 4.93 4.90 5.34 5.10 4.707 140 5.23 5.20 5.64 5.40 5.008 160 5.50 5.47 5.91 5.67 5.279 180 5.70 5.67 6.11 5.87 5.4710 200 5.80 5.77 6.21 5.97 5.57.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.50 1000 6.65 6.68 6.96 6.74 6.34

Sumber: Hasil pengukuranKeterangan: n = lapisan tanah ke-=1, 2, 3 .. dst, r = jari-jari lapisan tanah (cm).

Tabel 4.19 menunjukkan hasil pengukuran jari-jari efektif elektrik penanaman

elektroda batang kedalaman 100 cm untuk elektroda batang kondisi setelah penyiraman

larutan garam dan data yang lebih lengkap ditunjukkan pada Lampiran 5.2.1.

Berdasarkan data hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4.19 dapat dibuat

grafik hubungan jarak pada tebal lapisan tanah yang sama terhadap resistansi

pentanahan.


terhadap resistansi pentanahan kondisi setelah penyiraman tanah treatment

dengan larutan MgSO4.


Seperti yang terlihat dari Gambar 4.22 elektroda batang dengan setelah

penyiraman larutan garam Magnesium Sulfat (MgSO4) menghasilkan jarak jari-jari

efektif elektrik pada lapisan tanah yang lebih besar dibandingkan dengan jari-jari efektif

elektrik elektroda batang sebelum penyiraman larutan garam. Data-data yang lebih

lengkap mengenai jari-jari efektif terhadap penyiraman larutan garam MgSO4

ditunjukkan pada Lampiran 4.

55


32/53


Setelah Penyiraman Tanah TreatmentDengan Larutan Garam CaCl2.



larutan garam Kalsium Klorida (CaCl2) pada permukaan tanah treatment. Hasil

pengukuran nilai resistansi pentanahan terhadap jari-jari lapisan tanah ditunjukkan pada

Tabel 4.20, data lebih lengkap ditunjukkan pada Lampiran 5.2.2.

Tabel 4.20 Hasil pengukuran jari-jari efektif elektrik penanaman elektroda

batang untuk elektroda setelah penyiraman larutan garam CaCl2

n

r

(cm)


Larutan Garam (dalam ohm)b5 (10%) b4 (20%) b3 (30%) b2 (40%) b1 (50%)

1 20 2.12 2.11 2.10 2.07 2.052 40 2.99 2.98 2.97 2.95 2.933 60 3.28 3.27 3.25 3.22 3.184 80 3.92 3.89 3.84 3.79 3.745 100 4.32 4.29 4.24 4.19 4.146 120 4.67 4.64 4.59 4.54 4.547 140 4.97 4.84 4.79 4.74 4.748 160 5.24 5.11 5.06 4.94 4.999 180 5.44 5.31 5.26 5.14 5.1910 200 5.54 5.41 5.36 5.24 5.29

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.50 1000 6.52 5.97 6.57 6.29 6.12


Pada Tabel 4.20 menunjukkan hasil pengukuran jari-jari efektif elektrik

penanaman elektroda batang kedalaman 100 cm untuk elektroda batang setelah

penyiraman larutan garam dan data yang lebih lengkap ditunjukkan pada Lampiran 4.

Tabel 4.20 juga menunjukkan tingkat konsentrasi larutan garam yang disiramkan pada

tanah treatment berbeda-beda untuk tiap elektroda batang, yaitu tanah treatment di

sekitar elektroda batang NIE-b1 disiram dengan larutan garam CaCl2 konsentrasi 50 %,

tanah treatmentdi sekitar elektroda batang NIE-b2 disiram dengan larutan garam CaCl2

konsentrasi 40 %, tanah treatment di sekitar elektroda batang NIE-b3 disiram dengan

larutan garam CaCl2 konsentrasi 30 %, tanah treatmentdi sekitar elektroda batang NIE-

b4 disiram dengan larutan garam CaCl2 konsentrasi 20 %, dan tanah treatmentdi sekitar

elektroda batang NIE-b5 disiram dengan larutan garam CaCl2 konsentrasi 10 %.Berdasarkan data hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4.20 dapat dibuat

55


33/53


pentanahan.



dengan larutan CaCl2.



penyiraman larutan garam Kalsium Klorida (CaCl2) menghasilkan jarak jari-jari efektif

elektrik pada lapisan tanah yang lebih besar dibandingkan dengan elektroda batang

tanpa setelah penyiraman larutan garam. Data-data yang lebih lengkap mengenai jari-

jari efektif terhadap penyiraman larutan garam CaCl2 ditunjukkan pada Lampiran 4.


Setelah Penyiraman Tanah TreatmentDengan Larutan Garam NaCl.



larutan garam Natrium Klorida (NaCl) pada permukaan tanah treatment. Hasil

pengukuran nilai resistansi pentanahan terhadap jari-jari lapisan tanah ditunjukkan pada

Tabel 4.21, data lebih lengkap ditunjukkan pada Lampiran 5.2.3.

Tabel 4.21 Hasil pengukuran jari-jari efektif elektrik penanaman elektroda

batang untuk elektroda setelah penyiraman larutan garam NaCl

n r

(cm)


Larutan Garam (dalam ohm)c5 (10%) c4 (20%) c3 (30%) c2 (40%) c1 (50%)

1 20 2.12 2.11 2.10 2.09 2.082 40 2.99 2.98 2.97 2.96 2.953 60 3.43 3.42 3.41 3.40 3.394 80 4.08 4.00 4.07 4.26 3.635 100 4.58 4.5 4.57 4.76 4.136 120 4.95 4.75 4.94 5.01 4.387 140 5.25 5.00 5.24 5.26 4.638 160 5.54 5.25 5.53 5.51 4.889 180 5.79 5.4 5.78 5.66 5.03

10 200 5.94 5.55 5.93 5.81 5.18. . . . . . .

55


34/53

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.50 1000 7.21 6.71 7.22 6.96 6.34


Pada Tabel 4.21 menunjukkan hasil pengukuran jari-jari efektif elektrik

penanaman elektroda batang kedalaman 100 cm untuk elektroda batang setelah

penyiraman larutan garam dan data yang lebih lengkap ditunjukkan pada Lampiran 4.

Tabel 4.21 juga menunjukkan tingkat konsentrasi larutan garam yang disiramkan pada

tanah treatment berbeda-beda untuk tiap elektroda batang, yaitu tanah treatment di

sekitar elektroda batang NIE-c1 disiram dengan larutan garam NaCl konsentrasi 50 %,

tanah treatmentdi sekitar elektroda batang NIE-c2 disiram dengan larutan garam NaCl

konsentrasi 40 %, tanah treatment di sekitar elektroda batang NIE-c3 disiram dengan

larutan garam NaCl konsentrasi 30 %, tanah treatmentdi sekitar elektroda batang NIE-

c4 disiram dengan larutan garam NaCl konsentrasi 20 %, dan tanah treatmentdi sekitar

elektroda batang NIE-c5 disiram dengan larutan garam NaCl konsentrasi 10 %.

Berdasarkan data hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4.21 dapat dibuat


pentanahan.



dengan larutan NaCl.



penyiraman larutan garam Natrium Klorida (NaCl) menghasilkan jarak jari-jari efektif

elektrik pada lapisan tanah yang lebih besar dibandingkan dengan elektroda batang

tanpa setelah penyiraman larutan garam. Data-data yang lebih lengkap mengenai jari-

jari efektif terhadap penyiraman larutan garam NaCl ditunjukkan pada Lampiran 4.

Dengan demikian, bertambahnya jari-jari efektif elektroda pentanahan

dipengaruhi oleh penyiraman larutan garam pada permukaan tanah treatment. Pada

Gambar 4.22; 4.23; dan 4.24 ditunjukkan juga bahwa semakin tinggi tingkat konsentrasi

55


35/53

larutan garam, semakin meningkat pula jarak jari-jari efektif elektrik pentanahannya

seperti ditunjukkan pada Tabel 4.22.

Tabel 4.22 Perbandingan Jari-Jari Efektif Elektrik Elektroda Batang

Kondisi Sebelum dan Setelah Penyiraman Larutan Garam

NomorIdentitas

Elektroda

(NIE)

Jenis

Penyiraman

Larutan

Garam

Tingkatkonsentrasi

Larutan

Garam (%)

Jari-Jari Efektif Elektrik (cm)

Sebelum Penyiraman Setelah Penyiraman

a1

MgSO4

50 90 190a2 40 88 180a3 30 90 170a4 20 90 162a5 10 100 152

b1

CaCl2

50 88 200b2 40 90 190b3 30 88 180

b4 20 88 170b5 10 90 160c1

NaCl

50 92 193c2 40 88 185c3 30 85 173c4 20 90 165c5 10 95 159

Sumber:pengukuran

Tabel 4.22 menunjukkan bahwa pengaruh penyiraman larutan garam yang paling

besar terhadap pertambahan jari-jari efektif elektrik pentanahan adalah penyiraman

larutan garam Kalsium Klorida (CaCl2) pada konsentrasi 50 % yaitu menunjukkan nilai

jari-jari efektif sebesar 200 cm.

4.2 Hasil Analisis Perhitungan Pengaruh Penyiraman Larutan Garam Pada

Permukaan Tanah Treatment Terhadap Nilai Resistansi Pentanahan dan

Jari-Jari Efektif Elektrik Elektroda Batang

Pengaruh pemyiraman larutan garam pada permukaan tanah treatment terhadap

nilai resistansi pentanahannya, dapat juga dianalisis secara perhitungan melalui teori

pentanahan yang ada. Analisis perhitungan pada pembahasan ini meliputi analisis

55


36/53

mengenai pengaruh penyiraman larutan garam terhadap nilai resistansi pentanahan dan

jari-jari efektif elektrik pentanahan. Analisis ini bertujuan untuk membandingkan nilai

resistansi pentanahan dan jari-jari efektif elektrik pentanahan hasil pengukuran di

lapangan dengan hasil analisis perhitungannya. Pada pembahasan analisis perhitungan

ini, data-data perhitungan berdasarkan data-data pengukuran di lapangan yang meliputi

data-data pengukuran resistivitas tanah, dan data-data pengukuran nilai resistansi

pentanahan pada lapisan tanah ke-3 atau lapisan tanah pada jarak 60 cm dari elektroda

batang.

Data-data yang diperlukan pada analisis perhitungan didapatkan dari pengukuran

resistansi pentanahan tiap lapisan tanah setelah penyiraman larutan garam. Pada

Gambar 4.25 menunjukkan lapisan tanah treatmentyang belum disiram larutan garamdi atasnya.

lapisan tanah

lempung bagian luar

lapisan tanah

lempung

bagian luar lapisan tanah

lempung

bagian luar

30 cm

Lapisan tanah treatment

sebelum disiram larutan garam

lapisan tanah

lempung

bagian dalam

daerah treatment

dan penyiraman

larutan garam

100 cm

60 cm

Lapisan tanah ke3

Gambar 4.25 Lapisan Tanah TreatmentSebelum Penyiraman Larutan Garam

Sumber : rancangan penelitian

Setelah tanah treatmentdisiram dengan larutan garam, terjadi penyerapan pada

lapisan bagian dalam tanah treatment ke bawah sesuai dengan arah gravitasi bumi

sehingga dapat diasumsikan penyerapan larutan garam sampai pada kedalaman 100 cm.

Daerah penyerapan larutan garam tersebut dinamakan lapisan serapan larutan garamseperti ditunjukkan pada Gambar 4.26.

56


37/53

LG serapanTL

lapisan tanah

lempung

lapisan tanah

lempungbagian luar

lapisan tanah

lempungbagian luarlLGserapan

rLGserapan= rTL luar

rTL dalam

lTL dalam

lTL luar

lapisan tanah

lempung bagian

dalam

Lapisan serapan

larutan garam

hTL dalam = hTL luar = hLG serapan

=100 cm

Gambar 4.26 Lapisan Tanah TreatmentSetelah Penyiraman Larutan Garam

Sumber : rancangan penelitian

Pada Gambar 4.26 terdapat beberapa istilah yang digunakan dalam analisis

perhitungan ini, diantaranya :

Re = resistansi pentanahan ()

RLGserapan = resistansi tanah lempung serapan larutan garam ()

RTL dalam = resistansi tanah lempung bagian dalam ()

RTL luar = resistansi tanah lempung bagian luar ()

TL = resistivitas tanah lempung tanpa treatmentdan penyiraman

larutan garam(-cm)

LGserapan = resistivitas tanah lempung serapan larutan garam(-cm)

lTL dalam = tebal lapisan tanah lempung bagian dalam (cm)

lTL luar = tebal lapisan tanah lempung bagian luar (cm)

lLGserapan = tebal lapisan tanah serapan larutan garam (cm)

rLGserapan = jari-jari lapisan tanah serapan larutan garam (cm)

rTL dalam = jari-jari lapisan tanah lempung bagian dalam (cm)

rTL luar = jari-jari lapisan tanah lempung bagian luar (cm)

56


38/53

hLGserapan = kedalaman penanaman elektroda batang pada lapisan tanah

serapan larutan garam (cm)

hTL dalam = kedalaman penanaman elektroda batang pada lapisan tanah

lempung bagian dalam (cm)

hTL luar = kedalaman penanaman elektroda batang pada lapisan tanah

lempung bagian luar (cm)

Data-data yang didapat dari pengukuran resistivitas tanah dan resistansi

pentanahan pada lapisan tanah ke-3 masing-masing elektroda batang, selanjutnya diolah

dengan perhitungan rumus pentanahan berikut :

)22(..

2

TLdalamTLdalam

TLdalamTLdalam

TLdalam

TLdalamTLdalamTLdalam

rhrl

AlR

+

==

)2(

..2

TLluar

TLluarTLluar

TLluar

TLluarTLluarTLluar

r

l

A

lR

==

Untuk mencari nilai resistansi pentanahan (Re) elektroda batang diperlukan data

pengukuran nilai resistansi pentanahan pada lapisan tanah ke-3 atau lapisan tanah pada

jarak 60 cm dari elektroda batang yang ditanam (RLapisan60cm).ParalelTLdalamcmLapisan RRR +=60

Selanjutnya nilai RLapisan60cm

yang telah diketahui dari pengukuran

resistansi pentanahan menggunakan Analog Earth Tester disubstitusikan dalam

perhitungan resistansi pentanahan paralel (RParalel

). Resistansi pentanahan peralel

yang dimaksudkan disini adalah nilai resistansi pentanahan (Re) pada lapisan tanah ke-3

yang merupakan resistansi paralel antara resistansi lapisan serapan larutan garam

(RLGserapan

) dan resistansi setengah bola lapisan tanah luar (RTLluar

). Resistansi

pentanahan paralel (RParalel

) juga dapat dihitung dari pengurangan resistansi

56


39/53


40/53

3) Analisis perhitungan resistansi pentanahan dan jari-jari efektif elektrik

penanaman elektroda batang setelah penyiraman tanah treatment dengan

larutan Natrium Klorida (NaCl).

4.1.1 Analisis perhitungan resistansi pentanahan dan jari-jari efektif elektrik

penanaman elektroda batang setelah penyiraman tanah treatmentdengan

larutan Magnesium Sulfat (MgSO4)

Pada analisis perhitungan ini terdiri dari lima tahap analisis berdasarkan tingkat

konsentrasi larutan garam yang disiramkan pada permukaan tanah treatment,

diantaranya analisis perhitungan untuk konsentrasi larutan garam 10% sampai pada

analisis perhitungan untuk konsentrasi larutan garam 50%. Berikut hanya dijabarkan

analisis perhitungan untuk konsentrasi larutan garam 10 % sebagai contoh. Analisis

perhitungan untuk konsentrasi larutan garam yang lain dapat dilihat dalam Lampiran 2.

Analisis perhitungan untuk konsentrasi larutan garam 10 % dijelaskan sebagai berikut :

TLdalam

TLdalamMgSOTLdalam

MgSOTLdalamA

lR

.%104%104

=

2781.7622766.702796.81

22Re1Re

%104 =+

=

+

=

gionalAgionalAMgSOTLdalam

)22(

.2

%104

%104

TLdalamTLdalam

TLdalamMgSOTLdalam

MgSOTLdalamrhr

lR

+

=

)505028.61005028.6(

502781.76%104

+

=

MgSOTLdalamR

2.95%104 =MgSOTLdalamR

RTLdalam-MgSO4-10% yang terhitung sebesar 2.95 .

TLluar

TLluarMgSOTLluar

MgSOTLluarA

lR

.%104%104

=

)2(

.2

%104

%104

TLluar

TLluarMgSOTLluar

MgSOTLluarr

lR

=

55


41/53

1.23)22608(

102781.76

)60602(

102781.76%104 =

=

=

MgSOTLluarR

%104%10460%104 = MgSOTLdalamMgSOcmLapisanMgSOParalel RRR

Rlapisan60cm-MgSO4-10%

didapat dari hasil pengukuran resistansi

pentanahan pada lapisan tanah ke-3 atau pada lapisan tanah 60 cm dari penanaman

elektroda batang yaitu dapat dilihat pada Tabel 4.19.

R

Lapisan 60cm-MgSO4-10%= 3.41

46.095.241.3%10460 ==MgSOcmParalelR

%104%104

%104%104

%104

=

MgSOParalelMgSOTLluar

MgSOTLluarMgSOParalel

MgSOLGserapanRR

RRR

0.7377.0

0.5658

46.023.1

23.146.0%104 ==

=MgSOLGserapanR

LGserapan

LGserapanMgSOLGserapan

MgSOLGserapanl

AR .%104%104

=

LGserapan

LGserapanMgSOLGserapan

MgSOLGserapanl

hrR )2(.%104%104

=

10

)1006014.32(73.0%104

=

MgSOLGserapan

2750.6410

)37680(73.0%104 =

=

MgSOLGserapan

Dari perhitungan didapat nilai resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam

Magnesium Sulfat (MgSO4) konsentrasi 10 % sebesar 2750,64 -cm.

55


42/53

Setelah nilai resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam

(LGserapan) diketahui, nilai resistansi pentanahan (Re) dapat dihitungdengan menggunakan perhitungan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.24 dan data

yang lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2. Untuk perhitungan resistivitas

lapisan tanah serapan larutan garam (LGserapan) konsentrasi 20 %, 30%,40%, dan 50 % menggunakan cara yang sama seperti pada penjelasan sebelumnya.

Hasil perhitungan resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam

(LGserapan) seluruh konsentrasi ditunjukkan pada Tabel 4.23.

Tabel 4.23 Resistivitas Lapisan Tanah Serapan Larutan Garam MgSO4Nomor Identitas

Elektroda (NIE-)

Tingkat

konsentrasi

larutan (%)

Resistivitas serapan larutan

garam MgSO4

(-cm)

a5 10 2750.64a4 20 2675.28a3 30 2599.92a2 40 2486.88a1 50 2411.52

Sumber: Hasil perhitungan

Gambar 4.27 Grafik resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam MgSO4


Berdasarkan Tabel 4.23 dan Gambar 4.27, nilai resistivitas lapisan tanah serapan

larutan garam dipengaruhi oleh tingkat konsentrasi larutan garam, yaitu semakin tinggi

tingkat konsentrasi larutan garam MgSO4 yang disiramkan pada tanah treatment, nilairesistivitas lapisan tanah serapan larutan garam semakin kecil.

Tabel 4.24 Hasil Analisis Perhitungan Resistansi Pentanahan Setelah Penyiraman

Larutan Garam MgSO4 Konsentrasi 10 %n r (cm) R n Re-MgSO4-10%1 50 2.953036093 2.953036092 60 0.458172117 3.411208213 70 0.37223144 3.783439654 80 0.307607926 4.091047585 90 0.259038254 4.350085836 100 0.221477707 4.571563547 110 0.19175559 4.76331913

8 120 0.167786142 4.931105279 130 0.148145623 5.07925089

10 140 0.131831968 5.21108286

55


43/53

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

50 1000 0.004026867 7.1137481

Sumber : Hasil Perhitungan

Berdasarkan data hasil analisis perhitungan yang ditunjukkan pada Tabel 4.24

dapat dibuat grafik hubungan jarak pada tebal lapisan tanah yang sama terhadap

resistansi pentanahan seperti ditunjukkan pada Gambar 4.28. Grafik ini dibuat dengan

tujuan untuk mengetahui jari-jari efektif elektrik penanaman elektroda batang melalui

perhitungan. Untuk analisis perhitungan nilai resistansi pentanahan dan grafik hubungan

jarak pada tebal lapisan tanah yang sama terhadap resistansi pentanahan pada kondisi

penyiraman larutan garam MgSO4 dengan konsentrasi yang lain, dapat dilihat pada

Lampiran 2.1.

Gambar 4.28 Grafik analisis perhitungan hubungan jarak pada setiap tebal

lapisan tanah yang sama terhadap resistansi pentanahan kondisi setelah

penyiraman larutan MgSO4 konsentrasi 10 %


Pada Grafik analisis perhitungan hubungan jarak pada setiap tebal lapisan tanah

yang sama terhadap resistansi pentanahan kondisi setelah penyiraman larutan MgSO4

konsentrasi 10 % dapat diketahui koordinat efektif pentanahannya yaitu (150;7,11),

maksudnya adalah pada jari-jari efektif elektrik 150 cm nilai resistansi pentanahan (Re)

tidak lagi mengalami perubahan yang signifikan (konstan).



larutan Kalsium Klorida (CaCl2)








56


44/53

TLdalam

TLdalamCaClTLdalamCaClTLdalam

A

lR

.%102%102

=

2779.412

06.755276.8032

2

2Re1Re

%102 =+

=

+

=

gionalBgionalB

CaClTLdalam

)22(

.2

%102%102

TLdalamTLdalam

TLdalamCaClTLdalamCaClTLdalam

rhr

lR

+

=

47100

502779.41

)505028.61005028.6(

502779.41%102

=

+

=

CaClTLdalamR

2.95%102 =CaClTLdalamR

RTLdalam-CaCl2-10% yang terhitung sebesar 2.95 .

TLluar

TLluarCaClTLluarCaClTLluar

A

lR

.%102%102

=

)2(

.2

%102

%102TLluar

TLluarCaClTLluar

CaClTLluar r

l

R

=

1.23)22608(

1041.7792

)60602(

1041.7792%102 =

=

=

CaClTLluarR

%102%10260%102 = CaClTLdalamCaClcmLapisanCaClParalel RRR

Rlapisan60cm-CaCl2-10%




RLapisan 60cm-CaCl2-10%

= 3.28

33.095.228.3%102 ==CaClPaealelR

55


45/53

%102%102

%102%102%102

=

CaClParalelCaClTLluar

CaClTLluarCaClParalelCaClLGserapan

RR

RRR

0.4590.0

0.4059

33.023.1

23.133.0%102 ==

=

CaClLGserapanR

LGserapan

LGserapanCaClLGserapan

CaClLGserapanl

AR .%102%102

=

LGserapan

LGserapanCaClLGserapan

CaClLGserapan l

hrR )2(.%102%102

=

10

)1006014.32(45.0%102

=

CaClLGserapan

1695.610

)37680(45.0%102 =

=

CaClLGserapan

Dari perhitungan didapat nilai resistivitas lapisan tanah serapan larutan garamKalsium Klorida (CaCl2) konsentrasi 10 % sebesar 1695.6 -cm.


(LGserapan) diketahui, nilai resistansi pentanahan (Re) dapat dihitungdengan menggunakan perhitungan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.26 dan data

yang lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2.

Untuk perhitungan resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam

(LGserapan) konsentrasi 20 %, 30%, 40%, dan 50 % menggunakan carayang sama seperti pada penjelasan sebelumnya. Hasil perhitungan resistivitas lapisan

tanah serapan larutan garam (LGserapan) seluruh konsentrasi ditunjukkanpada Tabel 4.26.

55


46/53


47/53





perhitungan kondisi setelah penyiraman larutan garam CaCl2. Untuk analisis

perhitungan nilai resistansi pentanahan dan grafik hubungan jarak pada tebal lapisan

tanah yang sama terhadap resistansi pentanahan pada kondisi penyiraman larutan garam

CaCl2 dengan konsentrasi yang lain, dapat dilihat pada Lampiran 2.2.

Gambar 4.30 Grafik analisis perhitungan hubungan jarak pada setiap tebal

lapisan tanah yang sama terhadap resistansi pentanahan kondisi setelah

penyiraman larutan CaCl2 konsentrasi 10 %


Pada Grafik analisis perhitungan hubungan jarak pada setiap tebal lapisan tanah

yang sama terhadap resistansi pentanahan kondisi setelah penyiraman larutan CaCl2

konsentrasi 10 % dapat diketahui koordinat efektif pentanahannya yaitu (170 ; 6,97),

maksudnya adalah pada jari-jari efektif elektrik 170 cm nilai resistansi pentanahan (Re)tidak lagi mengalami perubahan yang signifikan (konstan).



larutan Natrium Klorida (NaCl)








TLdalam

TLdalamNaClTLdalamNaClTLdalam

A

lR

.%10%10

=

56


48/53

2818.902

91.281388.2823

2

2Re1Re

%10 =+

=

+

=

gionalCgionalC

NaClTLdalam

)22(

.2

%10%10

TLdalamTLdalam

TLdalamNaClTLdalam

NaClTLdalamrhr

lR

+

=

47100

5090.8182

)505028.61005028.6(

5090.8182%10

=

+

=

NaClTLdalamR

2.99%10 =NaClTLdalamR

RTLdalam-NaCl-10% yang terhitung sebesar 2.99 .

TLluar

TLluarNaClTLluarNaClTLluar

A

lR

.%10%10

=

)2(

.2

%10

%10

TLluar

TLluarNaClTLluarNaClTLluar

r

lR

=

1.25)22608(

1018.9082

)60602(

1018.9082%10 =

=

=

NaClTLluarR

%10%1060%10 = NaClTLdalamNaClcmLapisanNaClParalel RRR

Rlapisan60cm-NaCl-10%




RLapisan 60cm-NaCl-10%

= 3.43

44.099.243.3%10 ==NaClPaealelR

%10%10

%10%10%10

=

NaClParalelNaClTLluar

NaClTLluarNaClParalelNaClLGserapan

RR

RRR

55


49/53

68.081.0

0.55

44.025.1

25.144.0%10 ==

=

NaClLGserapanR

LGserapan

LGserapanNaClLGserapan

NaClLGserapanl

AR .%10%10

=

LGserapan

LGserapanNaClLGserapan

NaClLGserapanl

hrR )2(.%10%10

=

10

)1006014.32(68.0%10

=

NaClLGserapan

2562.210

)37680(68.0%10 =

=

NaClLGserapan

Dari perhitungan didapat nilai resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam

Natrium Klorida (NaCl) konsentrasi 10 % sebesar 2562.24 -cm.


(LGserapan) diketahui, nilai resistansi pentanahan (Re) dapat dihitungdengan menggunakan perhitungan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.26 dan datayang lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2.

Untuk perhitungan resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam

(LGserapan) konsentrasi 20 %, 30%, 40%, dan 50 % menggunakan carayang sama seperti pada penjelasan sebelumnya. Hasil perhitungan resistivitas tanah

lapisan serapan larutan garam (LGserapan) seluruh konsentrasiditunjukkan pada Tabel 4.27.

Tabel 4.27 Resistivitas Lapisan Tanah Serapan Larutan Garam NaCl

Nomor Identitas

Elektroda (NIE-)

Tingkat

konsentrasi

larutan (%)

Resistivitas serapan larutan

garam NaCl

(-cm)

a5 10 2562.24a4 20 2486.88a3 30 2373.84a2 40 2298.48

a1 50 2223.12Sumber : Hasil Perhitungan

55


50/53

Gambar 4.31 Grafik resistivitas lapisan tanah serapan larutan garam NaCl


Berdasarkan Tabel 4.27 dan Gambar 4.31, nilai resistivitas lapisan tanah serapan

larutan garam dipengaruhi oleh tingkat konsentrasi larutan garam, yaitu semakin tinggi

tingkat konsentrasi larutan garam NaCl yang disiramkan pada tanah treatment, nilairesistivitas lapisan tanah serapan larutan garam semakin kecil.

Tabel 4.28 Hasil Analisis Perhitungan Resistansi Pentanahan Setelah Penyiraman

Larutan Garam NaClKonsentrasi 10 %n r (cm) R n Re-NaCl-10%1 50 2.992462845 2.992462852 60 0.440024021 3.432486873 70 0.377201199 3.809688064 80 0.31171488 4.121402945 90 0.262496741 4.383899696 100 0.224434713 4.60833447 110 0.194315769 4.802650178 120 0.170026298 4.972676479 130 0.150123554 5.12280002

10 140 0.133592091 5.25639211

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

50 1000 0.004080631 7.18446033Sumber : Hasil Perhitungan





perhitungan

Documents

BAB IV Final 9 Freez Revisi 85