Limit Deteksi Linieritas Dan Angka Penting [PDF]

Citation preview

LIMIT DETEKSI, UJI REGRESI LINIER DAN ANGKA PENTING Arum Prajanti 0818692700 [email protected]



Disampaikan dalam Bimbingan Teknis Peningkatan Kapasitas SDM Kabupaten/Kota 4-8 November 2014



















Limit deteksi metode adalah konsentrasi minimum suatu unsur atau senyawa yang dapat diukur dan dilaporkan pada derajat kepercayaan 99% dengan konsentrasi analit lebih besar dari nol, dan ditentukan dari analisis sampel matriks yang mengandung analit. Limit Deteksi Metode secara statistik menentukan nilai hasil suatu pengujian melalui rangkaian tahapan pengujian yang dapat dibedakan secara nyata dengan pengujian blanko atau background noise. Limit deteksi metode adalah matriks, instrumen, dan analist khusus yang dapat ditentukan dengan metode tertentu. Kemampuan Limit deteksi metode antar laboratorium dengan metode yang sama dan limit deteksi metode yang berbeda dalam satu laboratorium dapat berbeda,



IDL (INSTRUMENTAL DETECTION LIMIT) Instrumental Detection Limit(critical level, criterion of detection)  Sinyal terkecil yang dapat dibedakan dari background noise oleh instrumen 



dinyatakan 3 kali standar deviasi blanko dari 10 pengulangan pengukuran







Tidak digunakan untuk pelaporan data, tapi untuk membandingkan atribut instrumen yang berbeda



IDL (INSTRUMENTAL DETECTION LIMIT) 



bila blanko tidak menghasilkan signal dan standar deviasi adalah nol maka IDL diukur menggunakan standar pada konsentrasi “terendah”







bermanfaat untuk memperkirakan konsentrasi yang akan digunakan untuk menghitung Method detection Limit



LIMIT OF DETECTION 







Limit of Detection (LoD) atau limit deteksi atau Lower Level Detection (LLD) adalah konsentrasi terendah yang dapat ditentukan secara statistik yang dapat dibedakan berbeda dari blanko pada derajat kepercayaan 99% . konsentrasi “analyte” ditentukan pada daerah lebih besar dari 5 kali “the signal-to-noise ratio” instrumen



LOQ (LEVEL OF QUANTITATION) Level of Quantitation konsentrasi “analyte” yang menghasilkan signal lebih besar dari blanko pada kondisi kegiatan rutin laboratorium LOQ = 3,18 MDL = 3,18(3,143 sd) = 10sd hasil pengujian diatas LOQ harus dicantumkan nilai estimasi ketidakpastian sehingga laporan hasil pengujian lebih terkuantitatif IDL : LLD : MDL : LOQ = 1 : 2 : 4 : 10



PENENTUAN LIMIT DETEKSI Personil laboratorium memastikan bahwa seluruh sumber daya yang digunakan termasuk kondisi akomodasi dan lingkungan dapat memfasilitasi kebenaran unjuk kerja pengujian. Selain itu, semua peralatan berada dalam keadaan telah dikalibrasi atau dicek untuk memastikan laik pakainya sebelum digunakan;



Setelah seluruh sumber daya yang diperlukan telah memenuhi persyaratan maka personil laboratorium yang bersangkutan membuat blanko reagen dari air distilat bebas analit;



MENGAPA MENGUKUR? Menghindari pelaporan hasil “tidak terdeteksi”, karena tidak informatif  Mengetahui kemampuan dan keterbatasan laboratorium dalam menerapkan metode pengujian 























Asumsi di balik penentuan MDL adalah presisi dari pengujian yang terdeteksi tidak selalu benar. Di samping itu prosedur tidak mempertimbangkan bias di dalam pengukuran. Kalibrasi yang tepat sangat diperlukan dalam pentapan limit deteksi, Kalibrasi yang benar untuk metode analisis meliputi kisaran konsentrasi yang diharapkan dalam analisis sampel. Penentuan MDL harus dihitung menggunakan kurva kalibrasi yang digunakan untuk analisis sampel yang serupa. Untuk analisis konsentrasi rendah, disarankan standard kalibrasi terendah sama dengan limit of quantitation (LOQ) dan standrad selanjutnya mencakup ‘full range’ konsentrasi



PENENTUAN LIMIT DETEKSI 



Tentukan Preliminary Calibration Curve dengan cara: 











Siapkan 10 kadar larutan kerja berbeda yang proporsional dalam rentang kerja metode pengujian terendah hingga tertinggi Lakukan pengujian terhadap larutan kerja tersebut sesuai dengan tahapan prosedur metode pengujian yang telah ditetapkan Tentukan persamaan regresi linier



y  bx  a 



  



Dimana r≥0,995 Lakukan uji pencilan untuk regresi linier Lakukan uji linieritas regresi linier Jika r≥0,995 serta uji pencilan dan uji linieritas regresi linier memenuhi batas keberterimaan maka ‘preliminary calibration curve’ diterima



MDL (LIMIT DETEKSI METODE) siapkan air atau sampel yang telah ditambahkan analit (spike) pada konsentrasi 2-4 kali IDL yang telah diperoleh sebelumnya dan lakukan pengujian 7 kali pengulangan sesuai dengan tahapan metode yang ditetapkan; rekam hasil pengujian dan hitung standar deviasi serta tentukan nila MDL dengan menggunakan rumus: MDL = t(0,01;n-1)sd=3,143sd



MDL (LIMIT DETEKSI METODE) 







Perhitungan MDL dengan derajat kepercayaan 99% akan memungkinkan terjadinya kesalahan positive 1% pada hasil pengukuran Data di bawah MDL tidak dapat dipastikan kebenarannya (tidak terkendali)



PROSEDUR PENENTUAN LIMIT DETEKSI METODE 



 











Buat estimasi batas deteksi dengan cara sbb:  Konsentrasi ekuivalen 3 kali standard deviasi replikasi pengukuran analit air reagen  Daerah kurva standard yang berubah secara signifikan, ada pada slope kurva stabdard  Keterbatasan instrumen Siapkan regent blank yang bebas analit. Jika MDL yang ditentukan adalah reagen water, siapkan standard lab pada konsentrasi sama atau mendekatai estimasi limit deteksi (kirakira 1-5 kali estimasi limit deteksi). Lanjutkan ke langkah berikutnya Jika MDL ditentukanmenggunakan sampel atau matriks tertentu, analisis sampel. Jika hasilnya adalah antara 1-5x estimasi limit deteksi, lanjutkanke langkah berikutnya MDL bisa sangat bervariasi tergantung pada tipe contoh uji



PROSEDUR PENENTUAN LIMIT DETEKSI METODE 







 



Ambil minimum 7 (tujuh) sampel, lakukan analisis sesuai metode analisis; Evaluasi data:  Jika pengujian ini menunjukkan sampel berada pada kisaran MDL, lakukan 5 pengujian lagi;  Jika sampel di luar kisaran MDL, reestimasi  Hitung variance Hitung MDL MDL = sd x t(0,01;n-1)



BATAS DETEKSI DALAM PENGUJIAN .



IDL LLD



MDL



LOL LOQ



1 : 2 : 4 : 10



PEMILIHAN SPIKE NILAI SPIKE   



Penentuan MDL didasarkan pada estimasi MDL Mempertimbangkan perbandingan MDL:LoQ=4:10 Jika batas terendah rentang kadar pengujian (LoQ) adalah 1µg/L, maka: estimesiMDL 











4 x1  0,4g / L 10



Kadar estimasi MDL dikalikan faktor 1-5 sehingga diperoleh rentang kadar 0,4-2g/L Rentang kadar yang diperoleh dapat digunakan sebagai dasar pembuatan larutan kerja, dan dapat ditambahkan ke dalam matriks



PENENTUAN MDL BERDASAR BATASAN KEMAMPUAN PERALATAN











Bila pabrikan alat menyatakan bahwa probe ion selective electrode ammonia-nitrogen memiliki kadar terkecil 0,05 mg/L, maka estimasi MDL diperoleh perhitungan Estimasi MDL=0,05x(1-5)=0,05mg/L-0,25mg/L



PENENTUAN MDL DAN LOQ BERDASAR PERSYARATAN PELANGGAN DAN PERATURAN 



 



Bila ambang batas suatu unsur adalah 1,5g/L yang digunakan sebagai informasi penentuan MDL, maka penentuan MDL harus di bawah nilai ambang batas tersebut, Estimasi MDL=1,5 g/L (1-5)= 1,5-7,5g/L Berdasar informasi tersebut, maka kadar spike yang ditambahkan berkisar antara 1,5-7,5 g/L



TAHAP PENENTUAN MDL 



 



 



Buat kurva kalibrasi full range (sesuai kisaran metode) Analisis sampel sesuai metode 7 kali pengulangan Uji sampel yang dispike dengan pendekatan konsentrasi spike seperti di atas Hitung %R Pastikan apakah perhitungan Limit Deteksi memenuhi persyaratan



CONTOH PENENTUAN LIMIT DETEKSI Pengulangan Konsentrasi Konsentrasi Volume Pengujian Sampel Sampel (mg/L) Spike (mg/L) Sampel (mL) Spl-1 Spl-2 Spl-3 Spl-4 Spl-5 Spl-6 Spl-7 Rerata Standar Deviasi (SD) MDL = 3.143xSD LoQ = 10xSD Signal/noise (S/N) % RSD Batas Keberterimaan 1) MDL x 10 > Spike 2) MDL < spike 3) MDL < baku mutu 4) S/N berkisar 2.5 - 10 5) %R = 70 - 125 % 6) %RSD ≤ 2/3Horwitz



Volume Spike (mL)



Konsentrasi Hasil Pengujian Recovery Target (mg/L)Sampel + Spike (mg/L) %R



#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!



> <