Maseral Batubara (Coal Macerals)

Petrografi Batubara

Petrografi batubara adalah ilmu yang mempelajari komponen-komponen organik (maceral) dan anorganik (mineral matter) secara mikroskopik. Seperti pada petrografi mineral, petrografi batubara memerikan komponen-komponen penyusun batubara secara kualitatif dan kuantitatif untuk mengetahui asal mula dan genesa pembentukkan batubara.

Gambaran Sejarah

Lahirnya ilmu petrografi batubara sering dihubungkan dengan dua nama tokoh penting yaitu M. Stope (1919) dan Thiessen (1920) (dikutip dari Nining, N.S., 2001). Keduanya adalah ahli paleobotani. Selain mereka juga ada dua ahli dari Jerman yaitu H. Potonie (1920) dan yang banyak memberikan pemikiran penting dalam ilmu ini.

Stope dan Thiessen mengembangkan ide-ide dalam hal terminalogi dan klasifikasi batubara dengan menggunakan mikroskop cahaya tembus, tetapi kemudian Stope lebih lanjut memperdalam pengamatannya menggunakan cahaya pantul. Pemikiran Thiessen menganai klasifikasi batubara berdasarkan sistem U.S. Bureau of Mines. Salah satu hasil penelitian mereka yang sangat penting adalah informasi mengenai tanaman asal pembentuk batubara.
Awal tahun 1930, Thiessen, Stopes dan beberapa peneliti dari Perancis dan Jerman, yang tergabung dalam ahli-ahli mineral dan tanaman, menyelidiki komponen-komponen batubara dengan metoda petrografi. Untuk memadukan pemikiran-pemikiran yang berbeda latar belakang keahlian maka diadakan konferensi di Heerlen – Netherland pada tahun 1935. Salah satu keputusan penting konferensi tersebut adalah terbentuknya susatu sistem penamaan sistem Stope-Heerlen.

Pada tahun 1932 diperkenalkan teknik baru mengenai pengukuran reflektan yang digunakan sebagai petunjuk peringkat batubara. Tokoh yang pertama kali memperkenalkan metoda ini adalah Hoofmann dan Jenker dari Jerman.

Di tahun 1930-an, para peneliti memulai penelitian mengenai hubungan antara komposisi petrografi dengan karakteristik batubara dalam suatu proses pengolahan. Salah satu hasil penelitian menyatakan bahwa dalam batuabara yang kaya vitrinit dan eksinit mempunyai perbedaan karakteristik dalam proses pencairan, gasifikasi dan ekstrasi, dibandingkan dengan batubara yang kaya inertinit.
Selanjutnya, pada tahun 1950 dibentuk komite yang bertujuan menstandarkan metoda dan terminalogi petrologi batubara (coal petrology) yaitu International Commite for Coal Petrology (ICCP). Kemudian di tahun 1965, petrologi batubara mulai digunakan untuk memprediksi kualitas kokas. Pada periode tahun 1960 hingga 1969 ditemukan komponen-komponen yang reaktif dan inert dalam batubara, penemuan ini diperoleh dari pengamatan terhadap sifat-sifat batubara selama proses karbonisasi. Sejak penemuan tersebut, jumlah peneliti yang turut berpartisipasi dalam petrologi batubara semakin meningkat, sehingga cakupan penelitian juga semakin melebar, diantaranya mempelajari sifat-sifat kimia dan fisika maseral, hubungan langsung dengan teknologi pemanfaatan batuabara.
Dua teknik terbaru yang dipakai dalam petrografi batubara ditemukan pada tahun 1970-an, yaitu teknik penggunaan mikroskop otomatis dan pemakaian sinar fluorence untuk mengidentifikasi meseral tertentu, terutama kelompok maseral liptinit/eksinit.

Konsep Maseral

Secara mikroskopis bahan-bahan organik pembentuk batubara disebut maseral (maceral), analog dengan mineral dalam batuan. Istilah ini pada awalnya diperkenalkan oleh M. Stopes (1935) (dalam buku Stach dkk, 1982) untuk menunjukkan material terkecil penyusun batubara yang hanya dapat diamati dibawah mikroskop sinar pantul.
Dalam petrografi batubara, maseral dikelompokan menjadi 3 (tiga) kelompok (group) yang didasarkan pada bentuk morfologi, ukuran, relief, struktur dalam, komposisi kimia warna pantul, intensitas refleksi dan tingkat pembatubaraannya (dalam “Coal Petrology” oleh Stach dkk, 1982), yaitu :

1. Kelompok Vitrinit

Vitrinit berasal dari tumbuh-tumbuhan yang mengandung serat kayu (woody tissue) seperti batang, akar, dahan dan serat daun, umumnya merupakan bahan pembentuk utama batubara (>50%), melalui pengamatan mikroskop refleksi, kelompok ini berwarna coklat kemerahan hingga gelap, tergantung dari tingkat ubahan maseralnya .

• Sub Kelompok Telovitrinite

a. Maceral Textinite
MACERAL :Textinite (Tx)
Woody jaringan batang, cabang, daun dan akar. Struktur sel utama masih dapat dibedakan.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Textinite (Tx); memantulkan cahaya, imersi minyak.

b. Maceral Texto-ulminite
MACERAL : Texto-ulminite (TU);Woody jaringan batang, cabang-cabang. Dinding sel terlihat.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Texto-ulminite (TU); memantulkan cahaya, imersi minyak.

c. Maceral Eu-ulminite
MACERAL : Eu-ulminite (Eu)
Woody jaringan batang, cabang-cabang. Dinding sel tertutup.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Eu-ulminite (Eu); memantulkan cahaya, imersi minyak.

d. Maceral Telocolinite
MACERAL : Telocolinite (TC)
Woody jaringan batang, cabang, daun dan akar. Dinding sel primer. Homogen dan banded.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Telocolinite (TC); memantulkan cahaya, imersi minyak.

• Sub Kelompok Detrovitrinite

e. Maceral Attrinite
MACERAL :Attrinite (A) ;Terdiri dari campuran partikel huminitic halus (<10 µm) dari bentuk yang berbeda dan spons untuk berpori, zat amorf ungelified huminitic.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Attrinite (A); memantulkan cahaya, imersi minyak.

f. Maceral Densinite
MACERAL :Densinite (D)
Degradasi produk padat dari macerals huminite lainnya.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Densinite (D); memantulkan cahaya, imersi minyak.

g. Maceral Desmocolinite
MACERAL : Desmocolinite (DC)
Diendapkan gel humat. Groundmass vitrinit. Sedikit lebih gelap dan sedikit lebih rendah reflektifitasnya dibandingkan dengan telocollinite.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Desmocollinite (DC); memantulkan cahaya, imersi minyak.

• Sub Kelompok Gelovitrinite

h. Maceral Corpogelinite
MACERAL : Corpogelinite (Cg)
Tubuh ovoid gel humat diendapkan.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Corpogelinite (Cg); memantulkan cahaya, imersi minyak.

i. Maceral Porigelinite
MACERAL : Porigelinite (Pg)
Larutan humat koloid yang telah bermigrasi ke rongga dan diendapkan sebagai butiran gel humat.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Porigelinite (Pg); memantulkan cahaya, imersi minyak.

j. Maceral Eugelinite
MACERAL : Eugelinite (Eg)
Larutan humat koloid yang telah bermigrasi ke rongga dan diendapkan sebagai gel humat yang tidak berstruktur.
KEROGEN TYPE : III
MACERAL EXAMPLE : Eugelinite (Eg); memantulkan cahaya, imersi minyak.

2. Kelompok Liptinit / Exinit

Liptinit berasal dari organ-organ tumbuhan (algae, spora, kotak spora, kulit luar (cuticula), getah tumbuhan (resine) dan serbuk sari (pollen). Dibawah mikroskop menunjukkan pantulan berwarna abu-abu hingga gelap, mempunyai refleksivitas rendah dan flourensis tinggi (Gambar 2.10). Berdasarkan morfologi dan sumber asalnya dibedakan menjadi beberapa sub-maseral :

a. Maceral Sporinite
MACERAL : Sporinite (S) ;Tanaman spora dan serbuk sari.
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Sporinite (S); memantulkan cahaya, imersi minyak.

b. Maceral Cutinite
MACERAL :Cutinite (Cu) ; Lilin kutikula dari daun tanaman
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Cutinite (Cu); memantulkan cahaya, imersi minyak.

c. Maceral Resinite
MACERAL : Resinite (R) ;Resin, lemak dan minyak dari kulit tanaman, batang dan daun
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Resinite (R); memantulkan cahaya, imersi minyak.

d. Maceral Liptodetrinite
MACERAL : Liptodetrinite (Ld) ;Fragmen detrital liptinite lainnya
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Liptodetrinite (Ld); memantulkan cahaya, imersi minyak.

e. Maceral Alginite
MACERAL : Alginite (Ag) ;Ganggang laut dan air tawar. Sub-macerals termasuk Telalginite (ganggang individu dan kolonial) dan Lamalginite (tipis, ganggang laminar)
KEROGEN TYPE : I
MACERAL EXAMPLE : Alginite (Ag); memantulkan cahaya, imersi minyak.

f. Maceral Suberinite
MACERAL : Suberinite (Sb) ;Kulit tanaman menunjukkan dinding sel (tampilan mirip dengan gabus)
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Suberinite (Sb); memantulkan cahaya, imersi minyak.

g. Maceral Flourinite
MACERAL : Flourinite (Fl) ;Liptinite sekunder, kemungkinan berasal dari resinite
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Flourinite (Fl); memantulkan cahaya, imersi minyak.

h. Maceral Exsudatinite
MACERAL : Exsudanite (Ex) ;Liptinite sekunder dibuat dari "sweating" dari liptinites lainnya
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Exsudanite (Ex); memantulkan cahaya, imersi minyak.

i. Maceral Bituminite
MACERAL : Bituminite (B) ;Liptinite sekunder, kemungkinan berasal dari ganggang atau kerusakan bakteri (belum pasti).
KEROGEN TYPE : II
MACERAL EXAMPLE : Bituminite (B); memantulkan cahaya, imersi minyak.

3. Kelompok Inertinit

Inertinite berasal dari tumbuhan yang sudah terbakar (charcoal) dan sebagian lagi diperkirakan berasal dari maseral lain yang telah mengalami proses oksidasi atau proses dekarbok silasi yang disebabkan oleh jamur atau bakteri (proses biokimia). Kelompok ini berwarna kuning muda, putih sampai kekuningan bila diamati dengan mikroskop sinar pantul, karakteristik lainnya adalah reflektansi dan reliefnya tinggi dibanding maseral yang lain (Gambar 2.11). Berdasarkan struktur dalam, tingkat dan intensitas pembakaran, kelompok ini dibagi menjadi beberapa sub-maseral, antara lain :

• Sub kelompok Telo-inertinite

a. Maceral Fusinite
MACERAL : Fusinite (F) ;Woody jaringan diaromatisasi selama awal coalification (charring, oksidasi, dll)
KEROGEN TYPE : IV
MACERAL EXAMPLE : Fusinite (F); memantulkan cahaya, imersi minyak.

b. Maceral Semi-Fusinite
MACERAL : Semi-Fusinite (SF) ;Sebagian jaringan kayu diaromatisasi selama awal coalification.
KEROGEN TYPE : IV
MACERAL EXAMPLE : Semi-Fusinite (SF); memantulkan cahaya, imersi minyak.

c. Maceral Sclerotinite
MACERAL : Sclerotinite (Sc) ;Miselia jamur (spora). Kemungkinan produk oksidasi macerals liptinite.
KEROGEN TYPE : IV
MACERAL EXAMPLE : Sclerotinite (Sc); memantulkan cahaya, imersi minyak.

• Sub kelompok Detro-inertinite

d. Maceral Inertodetrinite
MACERAL : Inertodetrinite (I)
Fragmen detrital inertinite lainnya
KEROGEN TYPE : IV
MACERAL EXAMPLE : Inertodetrinite (I); memantulkan cahaya, imersi minyak.

e. Maceral Micrinite
MACERAL : Micrinite (Mi) ;Sebuah variasi inertinite granular buram dengan kekerasan medium tidak menunjukkan struktur sel tumbuhan
KEROGEN TYPE : IV
MACERAL EXAMPLE : Micrinite (Mi); memantulkan cahaya, imersi minyak.

• Sub kelompok Gelo-inertinite

f. Maceral Macrinite
MACERAL : Macrinite (Ma)
Kemungkinan produk oksidasi gel.
KEROGEN TYPE : IV
MACERAL EXAMPLE : Macrinite (Ma); memantulkan cahaya, imersi minyak.


Daftar Pustaka

Mukhopadhyay, K.Prasanta, Hatcher, Patrick,G. Composition of Coal.
Papanicolaou, C.2004.Coals of Greece: a review of properties, uses, and future perspectives.
Pickel, W, Christanis, K.2004. Classification of Huminite.Porto :Departemento de Geologia
Sotirov, Anton.2003.Petrography of The Helvetian Lignite From The Chukurovo Basin,Bulgaria

Sumber lain :
http://www.ucl.ac.uk/~ucfbrxs/Vitrinite/Vitrinite.htm
http://igs.indiana.edu/Coal/