Evaluation of the physical, electrical, and magnetic properties of iron sand and its potential applications for advanced technology

Sony Hidayat, Agus Yulianto

Abstract

This study examines the physical, electrical, and magnetic properties of iron sand from Bayuran Beach to evaluate its potential as a functional material in advanced technology applications. Iron sand samples with particle sizes between 100 and 300 mesh were analyzed using the two-point method, LCR meter, and X-ray Diffraction (XRD). The XRD results indicate that the samples are dominated by the magnetite phase (Fe₃O₄). The 150 mesh sample showed the highest resistivity of 3.38 × 10⁹ Ω·m and a maximum capacitance of 0.16 nF. The magnetic susceptibility value reached 3.34 × 10⁻⁴ m³/kg, with a magnetic mineral content of 79.80% and a density of 2.52 g/cm³. These findings indicate that Bayuran iron sand has strong potential as a soft magnetic material for inductor cores and magnetic field sensors, microwave absorbers for electromagnetic applications, and dielectric substrates in electronic systems. The capacitance variation between dry and wet conditions also indicates its potential as a humidity sensor. Furthermore, the presence of the Fe₃O₄ phase opens up opportunities for further development as an electrode material in supercapacitors or other energy storage devices through morphological engineering. Overall, this local iron sand is a promising candidate for development into a natural resource-based functional material.

Keywords

Advanced Technology; Fe₃O₄; Functional Materials; Iron Sand

Full Text:

PDF

References

Aisyah, A. D., & Zainuri, M. (2015). Rekayasa Material Penyerap Gelombang Radar Berbahan Dasar Batuan Besi Laterit Dan Karbon Aktif Kulit Singkong Pada Rentang Frekuensi X Band (Doctoral Dissertation, Institut Technology Sepuluh Nopember).

Aji, M. P., Yulianto, A., & Bijaksana, S. (2019). Sintesis Nanopartikel Magnetit, Maghemit Dan Hematit Dari Bahan Lokal. Jurnal Sains Materi Indonesia, 106-108.

Anggraeni, N.D. (2008). Analisa Sem (Scanning Electron Microscopy) Dalam Pemantauan Proses Oksidasi Magnetite Menjadi Hematite. Seminar Nasional Vii Rekayasa Dan Aplikasi Teknik Mesin Di Industri, Kampus Itenas, Bandung.

Aritonang, S., & Murniati, R. (2024). Material Pertahanan. Cv. Aksara Global Akademia.

Asri, L., Didik, L. A., & Bahtiar, B. (2021). Sintesis Dan Analisis Kandungan Mineral Dan Karakteristik Sifat Listrik Nanopartikel Pasir Besi Pantai Telindung Kabupaten Lombok Timur. Jst (Jurnal Sains Dan Teknologi), 10(1), 85-91.

Chabib, M. A. (2017). Pengaruh Lama Kalsinasi Pada Sintesis Senyawa Pigmen Hematit (Α-Fe2o3) Dari Limbah Industri Kerajinan Besi Dengan Metode Rute Presipitasi-Kalsinasi. Angewandte Chemie International Edition, 6(11), 951-952.

Didik, L. A., & Wahyudi, M. (2020). Analisa Kandungan Fe Dan Karakteristik Sifat Listrik Pasir Besi Pantai Telindung Yang Disintesis Dengan Beberapa Metode. Indonesian Physical Review, 3(2), 64-71.

Hidayat, S., Fianti, F., Nurbaiti, U., & Astuti, B., Yulianto, A. (2024). Structure And Morphology Absorber Material Base On Iron Sand With Sio_2 Fortification From Water Hyacinth. Journal Of Natural Sciences And Mathematics Research, 10(2), 189-199.

Hutomo, D. K. (2017). Sintesis Dan Karakterisasi Absorber Gelombang Elektromagnetik Komposit Berbasis Upr Dengan Filler Fe3o4 Dari Pasir Besi Dan Sio2 Dari Sekam Padi (Doctoral Dissertation, Universitas Negeri Jakarta).

Kamila, S. S., Milenia, R., & Royani, T. T. (2023). Analisis Sifat Kemagnetan Pasir Besi Di Indonesia. Humantech: Jurnal Ilmiah Multidisiplin Indonesia, 2(8), 1761-1766.

Karbeka, M., Koly, F. V. L., & Tellu, N. M. (2020). Karakterisasi Sifat Kemagnetan Pasir Besi Pantai Puntaru Kabupaten Alor-Ntt. Lantanida Journal, 8(2), 108-116.

Kiswanto, H., Yuniarto, A. H. P., Istiqomah, N. I., & Suharyadi, E. (2021). Struktur Kristal Dan Sifat Kemagnetan Nanopartikel Mn-Ferrite Yang Disintesis Dari Bahan Alam Pasir Besi. Jurnal Fisika Unand, 10(4), 413-420.

Kotarumalos, S. H., Limehuwey, R., & Multi, W. (2023). Genesa Dan Karakteristik Endapan Pasir Besi. Tanah Goyang: Jurnal Geosains, 1(1), 26-37.

Lopes, V. C., & Wibowo, H. T. T. (2016, October). Pemetaan Potensi Pasir Besi Di Desa Umbulsari Dan Sekitarnya Kecamatan Tempursari Kabupaten Lumajang Propinsi Jawa Timur. In Prosiding Seminar Nasional Sains Dan Teknologi Terapan (Pp. 159-168).

Ningsih, F., Fitrianingsih, F., & Didik, L. A. (2019). Analisis Pengaruh Lama Penggerusan Terhadap Resistivitas Dan Konstanta Dielektrik Pada Pasir Besi Yang Disintesis Dari Kabupaten Bima. Indonesian Physical Review, 2(3), 92-98.

Nuraini Saprianti, L. A., & Zohdi, A. (2021). Analisa Sifat Listrik Dan Kandungan Fe Nano Partikel Pasir Besi Berbasis Pasir Besi Sungai Untuk Mengetahui Kualitas Air Sungai.

M Rafli, A. (2024). Ekstraksi Hematit (Α-Fe2o3) Dari Pasir Besi Pesisir Barat Sebagai Nanopartikel Dengan Metode Kopresipitasi.

Mufit, F., Fadhillah, H. A., & Bijaksana, S. (2006). Kajian Tentang Sifat Magnetik Pasir Besi Dari Pantai Sunur Pariaman Sumatera Barat. Jurnal Geofisika, Bandung.

Mulyadi, A. (2022). Analisis Resistansi Material Semiconductor Menggunakan Wheatstone Bridge. Journal Zetroem, 4(2), 14-17.

Rahmawati, E., & Putri, N. P. (2024). Sintesis Dan Karakterisasi Pani/Fe3o4 Menggunakan Fe3o4 Dari Pasir Besi Gunung Galunggung Jawa Barat. Inovasi Fisika Indonesia, 13(2), 45-50.

Saputra, F. M. A., Puspitarini, Y., Rizaldi, P. D., Firdaus, M. S. A., & Sujarwata, S. (2016). Sintesis Nanopartikel Magnet Zn-Ferrite (Znfe2o4) Berbahan Dasar Pasir Besi Menggunakan Metode Kopresipitasi. Journal Of Creativity Student, 1(1).

Soekansa, A. F., Sudirman, N., & Aini, S. (2023). Sintesis Dan Karakterisasi Pigmen Merah Hematit (Α-Fe2o3) Dari Pasir Besi Kabupaten Sijunjung, Sumatera Barat, Indonesia. Chemistry Journal Of Universitas Negeri Padang, 12(1), 9-13.

Tamuntuan, G., Tongkukut, S. H., & Pasau, G. (2017). Analisis Suseptibilitas Dan Histeresis Magnetik Pada Endapan Pasir Besi Di Sulawesi Utara. Jurnal Mipa, 6(2), 105-108.

Ulfa, H. (2021). Pembuatan Magnetit (Fe3o4) Menggunakan Metode Elektrokimia Dengan Variasi Tegangan (Doctoral Dissertation, Uin Ar-Raniry).

Yulianto, A., Bijaksana, S., Loeksmanto, W., & Kurnia, D. (2019). Produksi Hematit (Α-Fe2o3) Dari Pasir Besi: Pemanfaatan Potensi Alam Sebagai Bahan Industri Berbasis Sifat Kemagnetan. Jurnal Sains Materi Indonesia, 5(1), 51-54.

Yulianto, A. (2007). Fasa Oksida Besi Untuk Sintesis Serbuk Magnet Ferit. Indonesian Journal Of Materials Science, 9(1), 487136.

Yustanti, E., Trisdian, A., & Noviyanto, A. (2024). Pengaruh Amplitudo Dan Waktu Sonikasi Terhadap Penurunan Reflection Loss Pada Sintesis Material Absorber Berbasis Pasir Besi Banten Untuk Aplikasi Pesawat Anti Radar. Jurnal Integrasi Proses, 13(1), 13-20.

DOI: https://doi.org/10.20961/jphystheor-appl.v9i2.108101

Refbacks

  • There are currently no refbacks.