Validasi Metode, Estimasi Ketidakpastian & Uji Banding (Haldin) [PDF]

Citation preview

Validasi Metode, Estimasi Ketidakpastian & Uji Banding Untuk PT. Haldin Oleh Adhi Maryadhi PS



I. Validasi Metode



I. VALIDASI METODE Ialah suatu proses untuk mengkonfirmasi bahwa suatu metode mempunyai unjuk kerja yang konsisten, sesuai apa yang dikehendaki dalam penerapan metode



I. VALIDASI METODE Mengapa metoda harus di validasi ?????



• Merupakan syarat dari SNI ISO/IEC 17025:2008 pada butir 5.4.2 Validasi Metode Pengujian • Untuk meyakinkan bahwa suatu metoda mampu menghasilkan data - data yang valid sehingga dapat ditarik suatu kesimpulan • Untuk meningkatkan kepercayaan konsumen terhadap hasil pengujian suatu laboratorium



I. VALIDASI METODE Metode yang harus di Validasi : Metode tidak baku/dikembangkan lab Metode baku yang dimodifikasi Metode baku yang digunakan diluar lingkup Metode baku untuk menegaskan dan mengonfirmasi bahwa metode itu sesuai untuk penggunaannya (verifikasi)



TEKNIK VALIDASI METODE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Akurasi Presisi Linieritas Selektifitas Limit Deteksi Robustness Ruggedness



1. Akurasi Adalah ukuran kualitas dari suatu metoda uji yang menggambarkan besarnya penyimpangan data hasil uji dengan harga yang sesungguhnya. atau Kedekatan nilai yang diperoleh dengan nilai yang sebenarnya.



1. Akurasi……lanjutan Akurasi biasanya ditentukan berdasarkan salah satu dari cara-cara dibawah ini : 1. Mengukur nilai dari suatu reference standard, 2. Membandingkan hasil uji dari metoda baru terhadap hasil dari metoda yang valid yang sudah ada, 3. Menghitung % recovery.



1. Akurasi……lanjutan Konstrasi Sampel 10< A ≤ 100 (%) 1 < A ≤ 10 (%) 0,1 < A ≤ 1 (%) 0,001 < A ≤ 0,1 (%) 100 ppb < A ≤ 1 ppm 10 ppb < A ≤ 100 ppb 1 ppb < A ≤ 10 ppb Sumber: Harmita (2004)



Recovery yang diterima (%) 98-102 97-103 95-105 90-107 80-110 60-115 40-120



1. Akurasi……lanjutan 1-R stdev stdev/√n t hitung t student 95 %



: 1- rata2 recovery : Standar Deviasi Rec. : Std Dev. Rec/akar jml percbn : [(1-R)/stdev/√n] : Tabel t-student



Jikat thitung > tstudent , maka angka recovery masuk dalam hitungan (dibalik dari rumus recovery)



2. Presisi • Adalah kedekatan nilai yang diperoleh dari pengukuran beberapa sample yang sama. • Presisi biasanya dinyatakan dengan Relative Standard Deviation (RSD). • Pengukuran presisi harus mempertimbangkan : Repeatability (kondisi yang sama), Reproducibility (hari, personil, dan alat yang berbeda)



2. Presisi….lanjutan Sample no.



Concentration (mg/ml)



Area detected



1 2 3 4 5 6 7



0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4



1902803 1928083 1911457 1915897 1913312 1897702 1907019



Mean Standard deviation Relative standard deviation (RSD)



: : :



1910896 9841.78 0.515 %



Kriteria Metode dikatakan presisi bila : konsentrasi (x) x ≥ 10 % 1 % ≤ x ≤ 10 % 0,10 % ≤ x ≤ 1 % x ≤ 0,10 %



Tingkat presisi (RSD) RSD ≤ 2 % RSD ≤ 2 % RSD ≤ 10 % RSD ≤ 20 %



2. Presisi….lanjutan Syarat keberterimaan presisi (% RSD) tidak lebih dari 2/3 CV Horwitz



SD % RSD   100% x



C = kadar analit yang dinyatakan dalam bentuk fraksi



3. Linieritas • Adalah kemampuan metoda analisis yang memberikan respon yang secara langsung atau dengan bantuan transformasi matematik yang baik, proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel. • Linearitas biasanya dinyatakan dalam istilah variansi sekitar arah garis regresi yang dihitung berdasarkan persamaan matematik data yang diperoleh dari hasil uji analit dalam sampel dengan berbagai konsentrasi analit. • Persyaratan data linieritas yang bisa diterima jika memenuhi nilai koefisien korelasi (r) > 0,998 atau nilai variasi fungsi (Vxo) ≤ 2 %.



3. Linieritas….lanjutan



4. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi • Adalah jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blangko. • Batas deteksi dan kuantitasi dapat dihitung secara statistik melalui garis regresi linier dari kurva kalibrasi. • Nilai pengukuran akan sama dengan nilai slope (b) pada persamaan garis linier y = a + bx, sedangkan simpangan baku blanko sama dengan simpangan baku residual (Sy/x).



4. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi….lanjutan 1.



2. LOD = x + 3Sb LOQ = x + 10Sb Dimana x adalah konsentrasi blanko dan Sb adalah standar deviasi dari blanko



4. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi….lanjutan 1



x 0,0 2,3 4,5 6,8 9,0 11,2



Y 0,003 0,090 0,176 0,262 0,347 0,432



Syx Syx/ b persamaan slope Intercept LOD (3xSyx/b) LOQ (3xSyx/b)



Yi 0,0020 0,0894 0,1730 0,2604 0,3440 0,4276



[Y - Yi ] 0,0010 0,0006 0,0030 0,0016 0,0030 0,0044 Jumlah [Yi - Y ]2



[Yi - Y ]2 0,000001000 0,000000360 0,000009000 0,000002560 0,000009000 0,000019360 0,00004128



0,00321248 0,08453883 y = 0,038x - 0,002 0,0380 0,002 0,25361650 0,84538834



4. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi….lanjutan 2



Pengujian kadar Fenol dengan Spektrofotometer UV-VIS No y Cfenol A 1 0 (mg/L) 2 0,0003 0 0,00016 3 0,0001 10 0,0757 4 0,0003 20 0,1514 5 0,0001 30 0,2146 6 0,0003 40 0,2764 7 0,0001 50 0,3594 8 0,0003 slope 0,007033 9 0,0000 10 0,0001 Intercept 0,003789 jumlah rata - rata SD LOD (rata2 blanko+3xSD) LOQ (rata2 blanko+10SD)



x 0 0,0429 0,0143 0,0429 0,0143 0,0429 0,0143 0,0429 0,0000 0,0143 0,2286 0,022857 0,01807 0,077067 0,203557



yhit 0,003789 0,00409 0,003889 0,00409 0,003889 0,00409 0,003889 0,00409 0,003789 0,003889



Yhit - Yi (Yhit - Yi)^2 0,003789 0,000014 0,003790 0,000014 0,003789 0,000014 0,003790 0,000014 0,003789 0,000014 0,003790 0,000014 0,003789 0,000014 0,003790 0,000014 0,003789 0,000014 0,003789 0,000014 0,000144 Syx 0,004237 Syx/b 0,602399807 LOD (3xSy/x) 1,80719942 LOQ (3xSy/x) 6,02399807



5. Selektivitas (spesifisitas) • Spesifitas suatu metode uji adalah kemampuan metode itu dalam mendeteksi hanya satu senyawa analit dalam contoh yang dianalisis, meskipun matriks contoh tersebut sangat komplek. • Spesifisitas merupakan kemampuan suatu metode untuk mengukur dengan akurat respon analit diantara seluruh komponen sampel potensial yang mungkin ada dalam matrik sampel. Contoh : Metode penetapan kadar logam dengan AAS



6. Ketangguhan Metoda (Ruggedness) • Ketangguhan biasanya dinyatakan sebagai tidak adanya pengaruh perbedaan operasi atau lingkungan kerja pada hasil uji. • Ketangguhan metoda ditentukan dengan menganalisis suatu lot sampel yang homogen dalam lab yang berbeda oleh analis yang berbeda menggunakan kondisi operasi yang berbeda, dan lingkungan yang berbeda tetapi menggunakan prosedur dan parameter uji yang sama.



7. Robustness • Didefinisikan sebagai sensitifitas metoda uji terhadap sedikit perubahan kondisi eksperimen. Suatu metoda uji yang berpengaruh perubahannya diabaikan disebut robust. • Misalnya perubahan yang dibutuhkan untuk menunjukkan kekuatan prosedur HPLC dapat mencakup (tapi tidak dibatasi) perubahan komposisi organik fase gerak (1%), pH fase gerak (± 0,2 unit), dan perubahan temperatur kolom (± 2 - 3° C). • Identifikasi sekurang-kurangnya 3 faktor analisis yang dapat mempengaruhi hasil bila diganti atau diubah.



II. Estimasi Ketidakpastian



Definisi Ketidakpastian • Suatu Parameter yang diasosiasikan dengan hasil pengukuran, yang menggambarkan penyebaran dari Nilai Ukur yang secara rasional dapat menjadi atribut terhadap object yang diukur (Eurachem) • Parameter hasil pengukuran yang memberikan ciri kepada penyebaran nilai yang dikenakan terhadap suatu besaran ukur (ISO GUM)



Kesalahan dan Ketidakpastian (Error and Uncertainty) • Error didefinisikan sebagai perbedaan antara pengukuran individual dengan nilai benar dari measurand, sehingga error merupakan nilai tunggal. Nilai error yang diketahui dapat digunakan sebagai faktor koreksi • Ketidakpastian memiliki rupa sebagai rentang (range), dan jika sudah diestimasikan pada suatu prosedur pengukuran maka bisa terus digunakan. Nilai ketidakpastian tidak bisa digunakan sebagai faktor koreksi dari hasil pengukuran



Komponen Kesalahan  Kesalahan Acak (Random Error)



 Biasanya Timbul dari pengaruh yang bervariasi secara tidak terduga. Kesalahan seperti ini memberikan variasi hasil pengamatan berulang dari measurand.



 Kesalahan sistematik (systematic Error)



 Kesalahan sistematik merupakan komponen kesalahan dimana dari beberapa kali analisa terhadap measurand yang sama, tetap sama atau dapat diprediksikan variasinya



 Kesalahan Blunder (Spurious Error)  Faktor Manusia  Kerusakan Alat  Kesalahan pemindahan data



Garis Besar ISO GUM (Guide Uncertainty Measurement) Hanya ada dua jenis evaluasi: 1. Tipe A Evaluasi pengukuran berulang (statistik) 2. Tipe B Semua evaluasi selain Tipe A



Evaluasi Tipe A n



• Perhitungan Nilai Rata - rata



x



x i 1



i



n n



• Perhitungan Nilai Standar Deviasi • Perhitungan ESDM



U  ESDM 



s



2 ( x  x )  i i 1



n 1



Standar Deviasi (S) n



Evaluasi Tipe B 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Pengukuran Tunggal Data dari spesifikasi alat Data dari sertifikat kalibrasi Resolusi pembacaan skala alat Kondisi Lingkungan Pengalaman Teori



Ketidakpastian Standar u = a/k



u = ketidakpastian standar a= semi-range



Jenis Sebaran Normal Normal Normal Segiempat Segitiga



Tingkat Kepercayaan 90% 95% 99% -



k



1.6 2.0 2.6 3 6



skala alat Digital/analog Digital/analog Digital/analog Digital Analog



Jenis Distribusi & Rentang Paruh • Distribusi Segi-empat • Distribusi Segitiga



• Distribusi Normal



µ (x) = s / √ 3



µ (x) = s / √ 6



µ (x) = s / 2 atau s / 1,96



Aturan Umum 1. jika y = (p+q+r…) maka ketidakpastian baku gabungan dirumuskan sbb :



u c (y(p, q...))  u ( p)  u (q)  ..... 2



2.



2



jika y = (pxqxr…) atau y = p / (qxr..) maka ketidakpastian baku gabungan dirumuskan sbb: 2



2



 u ( p)   u (q)       ..... u c (y)  y   p   q 



Perhitungan Ketidakpastian Bentangan • Mencari faktor k dari tabel Student’s t pada tingkat kepercayaan 95% • Ketidakpastian bentangan U = uc x k



KETIDAKPASTIAN BENTANGAN Ketidakpastian Bentangan (Expanded)



95%



95%



x-uc.k



x Nilai Rerata



x+uc.k



LANJUTAN…. 2. EVALUASI KETIDAK PASTIAN TYPE B; Type B adalah ketidakpastian yang berasal dari effek acak dan sistematik. Evaluasi type B berdasarkan nilai yang diperoleh dari sumber informasi. Seperti misalnya; A. Sertifikat kalibrasi B. Spesifikasi pabrik untuk alat C. Katalog atau handbook untuk spesifikasi bahan (DATA PUSTAKA) D. Data pengalaman sebelumnya E. Dari sumber informasi lain ; data validasi, quality control chart, uji banding antar laboratorium dsb.



35



Estimasi Ketidakpastian Pada Langkah Pengerjaan Analisis 1. Penimbangan 2. Pelarutan dalam labu takar, Pemipetan larutan, Pengenceran dalam labu takar, titrasi (buret) 3. Pembuatan Larutan Standar 4. Penentuan Normalitas atau Molaritas 5. Pembuatan kurva kalibrasi 6. Penggunaan Alat Ukur (AAS, Spektrofotometer, GC, pH meter dll)



1. Penimbangan



37



Sumber ketidakpastian:



Dari sertifikat kalibrasi yang dikeluarkan oleh laboratorium kalibrasi terakreditasi, misal U sertifikat : ± 0,15 mg maka Ubaku neraca = 0,15/2 = 0,075 mg



Repeatability (dilakukan pengulangan 10 x) Dikali 2 karena menimbang cawan kosong dan isi U(penimbangan) = √(2x0,0752) = 0,11 mg



2. Pelarutan dalam labu takar, Pemipetan, Pengenceran, Titrasi (buret)



38



Sumber ketidakpastian: 1.Repeatability (dibuat percobaan kecil dengan 10x pengulangan) dikeluarkan dari perhitungan karena nantinya digabungkan 2.Kalibrasi, sertifikat kalibrasi dari labu takar ±0,08 ml. Dengan asumsi distribusi segitiga maka ketidakpastian baku adalah = 0,08/√6 = 0,033 ml 3.Temperatur: ketidakpastian temperatur ±3 oC (dengan selang kepercayaan 95%), maka ketidakpastian baku adalah : (100x2,1x10-4x3)/√3 = 0,063 ml u(VT) = √0,0632 + 0,0332 = 0,071 ml



3. Pembuatan larutan standar



39



• Merupakan penjumlahan dari Ketidakpastian asal pembuatan standar (Penimbangan), U baku neraca Kemurnian Standar, misal kemurnian 100 % ± 0,05 % maka ketidakpastian jika tidak ada informasi apapun adalah : U(purity) = 0,05% / √3 = 0,00029 Ketidakpastian dari pelarutan dalam labu takar, U(Vt)



4. Penentuan molaritas dan normalitas



40



• Merupakan penjumlahan dari : Penimbangan Kemurnian Standar Pelarutan dalam labu takar Pemipetan Pengenceran hingga tanda batas Perhitungan melibatkan berat molekul senyawa ketidakpastian BA unsur perlu diperhitungkan ( ada tabel di IUPAC )



5. Pembuatan Kurva kalibrasi Ketidakpastian merupakan sumbangan dari pembuatan kurva kalibrasi dan pembuatan larutan stnadar. ketidakpastian diperoleh dengan rumus dari Ms. Excell = Steyx(range_y;range_x)



6. Penggunaan Alat ukur Ketidakpastian merupakan sumbangan dari hasil kalibrasi alat ukur yang tertera dalam sertifikat kalibrasi dan dibagi dengan faktor k



Pelaporan Ketidakpastian 1. Pelaporan ketidakpastian baku jika ketidakpastian merupakan ketidakpastian baku gabungan uc maka penulisannya : (contoh) total nitrogen : 3,53 % w/w ketidakpastian baku: 0,07 %w/w 2. Pelaporan ketidakpastian bentangan Hasil: (x ± U) %w/w, (contoh) total nitrogen: (3,53 ± 0,14) %w/w



Contoh Soal Standardisasi larutan NaOH: Larutan NaOH akan distandardisasi menggunakan Kalium Hidrogen Phtalat (KHP) secara titrimetri. Prosedur: Standar KHP dikeringkan dan ditimbang. Kemudian KHP dilarutan dan dititrasi dengan larutan NaOH . Measurand: 1000.m .P



C NaOH 



KHP



M KHP .VT



KHP



Langkah 1. Spesifikasikan Measurand C NaOH Dimana:



1000.mKHP .PKHP  M KHP .VT



CNaOH = konsentrasi larutan NaOH (mol/l) 1000



= faktor konversi dari (l) ke (ml)



mKHP



= berat KHP (g)



PKHP



= kemurnian standard KHP (fraksi masa)



MKHP = MR KHP (g/mol) VT



= volume titrasi larutan NaOH (ml) Timbang KHP



Siapkan larutan NaOH



Titrasi



Hasil



Tahapan langkah 1 1.



KHP dikeringkan. Pada katalog yang terdapat dari suplier tertera kemurnian standar dan ketidakpastiannya, 99,95% - 100,05% sehingga PKHP adalah 1,0000 ± 0,0005. untuk memperkirakan berat KHP pada volume NaOH 0,1 M sebanyak 19 ml, maka ditimbang sedekat mungkin : M KHP .C NaOH .VT mKHP  1000.PKHP 0,388g 



204,2212x0,1x19 1000x1



penimbangan dilakukan dengan neraca dengan digit terakhir 0,1 mg



Tahapan langkah 1 2.



3.



4.



Siapkan 0,1 M larutan NaOH. Untuk memperoleh 1 l larutan NaOH ditimbang ~ 4 g NaOH. Karena NaOH yang akan ditentukan konsentrasinya menggunakan KHP maka tidak diperlukan ketidakpastian menyangkut berat NaOH. Sejumlah KHP tadi kemudian dilarutkan dengan ~ 50 ml air bebas besi lalu dititrasi dengan larutan NaOH menggunakan automatik titrasi. Hitung konsentrasi NaOH dengan rumus:



C NaOH



1000.mKHP .PKHP  M KHP .VT



Langkah 2. Identifikasi sumber Ketidakpastian diagram sebab akibat



Langkah 2. Identifikasi sumber Ketidakpastian Uraian diagram sebab akibat



Langkah 3. Kuantifikasi komponen ketidakpastian Karena dalam titrasi biasanya dilakukan pengulangan sehingga pengulangan dari penimbangan dan volume titrasi bisa digabungkan. Pada validasi metode diketahui repeatability dari percobaan titrasi adalah 0,05%. Sehingga diagram sebab-akibat menjadi :



Langkah 3. Kuantifikasi komponen ketidakpastian Berat mKHP : Cawan+KHP = 60,5450 g Cawan kosong = 60,1562 g Berat KHP



= 0,3888 g



Pada sertifikat kalibrasi tertera U ± 0,15 mg, maka ketidakpastian bakunya



0,15mg  0,075mg 2 Kontribusi ketidakpastiannya harus dihitung 2 kali, karrena menimbang untuk cawan kosong (tare) dan cawan isi



u (mKHP )  2 x(0,0752 )  0,11mg



Langkah 3. Kuantifikasi komponen ketidakpastian Purity PKHP : PKHP adalah 1,0000 ± 0,0005 Karena tidak ada informasi lanjut maka digunakan kontribusi ketidakpastian rectangular, sehingga



u ( PKHP )  0,0005/ 3  0,00029 Molar mass MKHP



Elemen



Bobot atom



Ketidakpastian tertulis (a)



Ketidakpastian baku (a/√3)



C



12,0107



±0,0008



0,00046



H



1,00794



±0,00007



0,000040



O



15,9994



±0,0003



0,00017



K



39,0983



±0,0001



0,000058



Langkah 3. Kuantifikasi komponen ketidakpastian Rumus KHP : C8H5O4K Elemen



Bobot atom



Hasil



Ketidakpastian baku (dikali jumlah atom)



C8



8X12,0107



96,0856



0,0037



H5



5X1,00794



5,0397



0,00020



O4



4X15,9994



63,9976



0,00068



K



1X39,0983



39,0983



0,000058



C8H5O4K



MKHP



204,2212



u(MKHP )= √0,00372 + 0,000202 + 0,000682+ 0,0000582



•



= 0,0038 g/mol



Langkah 3. Kuantifikasi komponen ketidakpastian Volume VT 1.Repeatability volume titrasi dikeluarkan dari perhitungan karena sudah digabungkan 2.Kalibrasi, sertifikat kalibrasi dari titrasi ±0,03 ml. Dengan asumsi distribusi segitiga maka ketidakpastian baku adalah = 0,03/√6 = 0,012 ml 3.Temperatur: ketidakpastian temperatur ±3 oC (dengan selang kepercayaan 95%), maka ketidakpastian baku adalah : (19x2,1x10-4x3)/√3 = 0,006 ml u(VT) = √ 0,0122 + 0,0062 = 0,013 ml



Langkah 3. Kuantifikasi komponen ketidakpastian



Keterangan rep



Repeatability



mKHP



Bobot KHP



PKHP



Kemurnian KHP



MKHP



Mr KHP



VT



Volume titran



Nilai x



Ketidakpastian Baku u(x)



Ketidakpastian baku relatif u(x)/x



1,0



0,0005



0,0005



0,3888 g



0,00011 g



0,00028



1,0



0,00029



0,00029



204,2212 g/mol



0,0038 g/mol



0,000019



18,64 ml



0,013



0,0007



Langkah 4. Hitung ketidakpastian baku gabungan C NaOH



1000.mKHP .PKHP  M KHP .VT = (1000x0,3888x1,0)/204,2212x18,64 = 0,10214 mol/l 2



2



2



2



 u (rep )   u (mKHP )   u ( PKHP )   u ( M KHP )   u (VT )  uc (cNaOH )                cNaOH  rep   mKHP   PKHP   M KHP   VT 



uc (c NaOH )  c NaOH



2



0,00052  0,000282  0,000292  0,0000192  0,000702



uc (c NaOH )  0,00095 c NaOH



uc (cNaOH)= CNaOH x 0,00095 = 0,000097 mol/l



Penulisan Ketidakpastian dalam laporan Dengan tingkat kepercayaan 95% maka faktor k = 2 sehingga Uexpanded = Ugab x k U(cNaOH ) = 0,000097 x 2 = 0,0002 mol/l Sehingga konsentrasi NaOH adalah : (0,1021 ±0,0002) mol/l



Estimasi Ketidakpastian Penentuan Pb Dalam Air – Metode AAS



Prosedur Dipipet 100 mL sampel Ditambah asam nitrat pekat sebanyak 5 mL Dipanaskan sampai kisat Encerkan dengan asam encer hingga volume 100 mL (Labu Takar) Ukur dengan AAS 1 deret larutan standar



Diukur A nya



Kurva Kalibrasi



Hasil



Rumus : 1 Cx  C  Fp  R Cx = Konsentrasi Pb dalam contoh C = Konsentrasi Pb dari pembacaan AAS



Fp = Faktor pengenceran R = Recovery (jika hasil verifikasi baik maka recovery dikeluarkan)



Diperoleh kadar Pb dalam air hasil pembacaan AAS = 1,18 mg/L



Diagram Cause & Effect Larutan standar



Fp



C



Labu Ukur



Kurva Kalibrasi AAS



Temp. Cal.



pipet



Temp. Cal. Cx



X



dikeluarkan dari perhitungan



Rep Metode



Rec



Estimasi Ketidakpastian Asal Kurva kalibrasi Data Kurva Kalibrasi : No



Konsentrasi Pb (ppm) x



Absorban y



1



0.40



0.074



2



0.80



0.149



3



1.00



0.177



4



2.00



0.337



Persamaan Garis Regresi Umum : y = bx + a



kurva 0,400



y = 0,1626x + 0,0136 0,300 R² = 0,9985 0,200 0,100 0,000 0,00



1,00



2,00



Steyx = 0,005181



3,00



Ketidakpastian Pembuatan Larutan Standar • Pembuatan standar Ditimbang 0,1000 gram logam Pb dengan kemurnian 99,999%, dilarutkan dengan asam pekat kemudian diencerkan dengan air sampai 1 Liter. • 1 mL larutan tersebut dipipet dan diencerkan dengan larutan blanko sampai 1 Liter . • Konsentrasi larutan Pb : 0,1 mg/L m x Px FP



C=



V



Ketidakpastian Pembuatan Larutan Standar Dari Penimbangan Pb • Sertifikat Kalibrasi neraca U : 0,02 mg (k=2 pada CL 95% ) • µbaku neraca = 0,02 / 2 = 0,01 mg • µ rep, dikeluarkan dari perhitungan • Penimbangan dilakukan 2 kali, yaitu penimbangan wadah kosong dan penimbangan wadah + standar maka ketidakpastiannya harus dihitung 2 Kali • µneraca ={( 0,01)2+(0,01)2 }1/2 mg = 0,01414 mg



Ketidakpastian Pembuatan Larutan Standar Dari Kemurnian Pb (Purity) µP = 0.00001/ 3 =6,77x 10-6 Dari Labu takar 1 L • Sertifikat Kalibrasi : 1000± 0,2 mL • µ kalib = 0,2/ 6 = 0,08165 mL • Efek Suhu ; 20 ± 30C • µefek suhu = 1000x3 x0,00021/ 3 mL= 0,363731 mL • µ labu takar = {(0,08165)2 + (0,363731)2}1/2 = 0,372782 mL



Ketidakpastian dari Pemipetan Larutan Standar Pipet & Labu 1000 mL • Kalibrasi : 1 ± 0,10 mL • µ kalib = 0,10/ 6 = 0,040825 mL Efek Suhu ; • Suhu bervariasi = 20 ± 30C • µefek suhu = 1x3 x0,00021/ 3 mL= 0,000364 mL • µ pipet = SQRT{(0,040825)^2 + (0,036373)^2} = 0,040826449 mL • µ labu takar = 0,372782 mL (lihat slide sebelumnya) µ Fp =SQRT((0,372782)2 + (0,040826449)2 = 0,3750 mL



Ketidakpastian relatif pada pembuatan larutan standar m x Px FP C=



Sumber



V



Nilai



µx



µx/x



m (m) 100 mg Purity (P) 0,9999 Pelarutan (V) 1000 mL



0,01414 6,77x 10-6 0,372782



0,0001414 6,77x10-6 0,000372782



Pengenceran 1 mL (pipet) Pengenceran 1000 mL (labu)



0,040826449



0,04082644



0,372782



0,000372782



Ketidakpastian gabungan Larutan Standar µC std =0,1x{(µm/m)2 + (µP/P )2 + (µV/V) 2 + (µPipet/VP) + (µLabu/VLabu) }1/2 µC std =0,1x{(0,0001414)2 + (6.77x10-6)2 + 2(0,000372782) 2 + (0,04082644)2}1/2 • = 0,0019315 mg/L



Ketidakpastian dari Pemipetan (Fp) Pipet : • Kalibrasi : 100 ± 0,10 mL • µ kalib = 0,10/ 6 = 0,040825 mL Efek Suhu ; • Suhu bervariasi = 20 ± 30C • µefek suhu = 100x3 x0,00021/ 3 mL = 0,036373 mL • µ pipet = SQRT{(0,040825)^2 + (0,036373)^2} = 0,054677844 mL



Ketidakpastian Asal Volume (Fp) Labu takar : Kalibrasi : 100 ± 0,08 mL • µ kalib = 0,10/ 6 =0.03266 mL Efek Suhu ; • Suhu bervariasi = 20 ± 3 0C • µefek suhu = 100x3 x0,00021/ 3 mL= 0,036373 mL • µ labu takar = SQRT((0,03266)^2 + (0,036373)^2) = 0,036519401 mL Maka µ Fp =SQRT((0,0365)2 + (0,0547)2 = 0,06575 mL



Ketidakpastian dari Repeatability Dilakukan Verifikasi Metode dengan melakukan Pengulangan sebanyak minimum 7 kali lalu dihitung Standar deviasinya, maka Urep = ESDM = SD/sqrt(7) Diasumsikan Urep = 0,0005



Ketidakpastian Gabungan Sumber



Nilai x



µx



µx/x



Kurva Kalibrasi



1.18 mg/L



0,05181 mg/L



0,004391



Larutan Standar



0,1 mg/L



0,00193 mg/L



0,06575



V(Fp)



1



0,06575 ml



0,06575



Rep



1



0,0005



0,0005 2



u c (c )  u (kur )   u ( std )   u ( Fp)   urep             c  C   Std   Fp   rep  2



u c (c )  0,08138555 C



2



2



uc (c)= 1,18 x 0,08138555 = 0,096 mg/L



Ketidakpastian diperluas pada tkt kepercayaan 95% • Ugabungan x k = 0,096 X 2 = 0,1921 mg/L Sehingga Konsentrasi Pb dalam air adalah : • 1,18 ± 0,19 mg/L



Ketidakpastian Mikrobiologi Contoh Analisa (SingLas) APHA standard method for total coliform count of reservoir water samples by membrane filtration was used. The coliform group is defined as those facultative anaerobic, gramnegative, non-spore-forming, rod-shaped bacteria that develop red colonies with a metallic sheen within 24 hours at 35 0C on an Endo-type medium containing lactose. The standard method specifies incubation time of 22 to 24 hours. As coliform counts are time-sensitive, an incubation time of 22 hours, and M-Endo Medium were used in this MU (Microbiology Uncertainty) determination



Prosedur Analisa Mikrobiologi Prosedur Analisa : 1. Menerima Sampel 2. Penyimpanan pada waktu & temperatur tertentu sebelum di test 3. Sub-sampling 4. Pencampuran dan pengukuran volume dengan Pipettor 5. Pengenceran (+Penyiapan Larutan) 6. Penyaringan 7. Inkubasi dari filtrat dalam media 8. Perhitungan colony yang terbentuk (cfu) 9. Perhitungan dan pelaporan hasil



Diagram Sebab Akibat (Fish bond)



Sumber Ketidakpastian 1. Dari Media yang digunakan (hanya 1 jenis media) 2. Peralatan yang digunakan seluruhnya terkalibrasi dan masih masuk dalam syarat keberterimaan 3. Metode yang digunakan adalah metode standar 4. Analis yang mengerjakan adalah yang terlatih yang hasil perhitungan ulangnya tidak ada perbedaan berarti (kurang dari 5 %) 5. Disiapkan 10 sampel yang dianalisa pada hari yang berbeda secara duplo, alat yang berbeda (pipettor dan inkubator) dan dihitung ketidakpastiannya dengan mencari nilai RSDr n [( Loga1  Loga 2) / xi]^ 2  RSDr  i 1 2n



Perhitungan MU No



a1



a2



Log a1



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



22 30 37 18 23 45 25 13 15 66 7



19 42 33 22 18 31 36 11 19 69 30



1,3424 1,4771 1,5682 1,2553 1,3617 1,6532 1,3979 1,1139 1,1761 1,8195 0,8451



Jumlah Data 2xjumlah Data Jumlah (Diff/rata2)/2n Relative Standar Deviation, RSDr = Coeficient Variation,CV% = RSDx100%



Log a2 1,2788 1,6232 1,5185 1,3424 1,2553 1,4914 1,5563 1,0414 1,2788 1,8388 1,4771 Rata - Rata Total



rata2 1,3106 1,5502 1,5434 1,2988 1,3085 1,5723 1,4771 1,0777 1,2274 1,8292 1,1611 1,3960



Diff (Log a1 - Log a2) 0,0637 -0,1461 0,0497 -0,0872 0,1065 0,1619 -0,1584 0,0726 -0,1027 -0,0193 -0,6320 11 22 0,016064785 0,126746933 12,6747



Diff/rata2 0,0486 -0,0943 0,0322 -0,0671 0,0814 0,1029 -0,1072 0,0673 -0,0836 -0,0106 -0,5443 Jumlah



(Diff/rata2)^2 0,00236 0,00889 0,00104 0,00450 0,00662 0,01060 0,01149 0,00453 0,00700 0,00011 0,29629 0,35343



Perhitungan MU Data no. 11 outlier jika dilihat dari nilai Diff/rata2 dimana angkanya 0,5433 yang lebih besar dari data pasangan lainnya maka perlu dilakukan uji Grubs untuk mengidentifikasi apakah outlier atau tidak T = [RD]/(√2 . RSDr) Dimana RD = RSDr =



Relative Difference pada setiap pasangan, sebagai fraksi (RD = (a1 - a2) / rata2) Relative Standar Deviation dari pengukuran tunggal dalam setiap set pasangan



RD sampel 11, 0,6320/1,1611 = T = 0,5443/(√2x0,0978) =



0,5443269 3,0367381



T hitung lebih besar dari nilai T tabel dengan jumlah 11 sampel sebesar 2,234 pada tingkat 95% maka data nomor 11 dibuang



Perhitungan MU No



a1



a2



Log a1



Log a2



1 22 19 1,3424 2 30 42 1,4771 3 37 33 1,5682 4 18 22 1,2553 5 23 18 1,3617 6 45 31 1,6532 7 25 36 1,3979 8 13 11 1,1139 9 15 19 1,1761 10 66 69 1,8195 Rata - Rata Total Jumlah Jumlah Data 2xjumlah Data Jumlah (Diff/rata2)/2n Relative Standar Deviation, RSD = Coeficient Variation,CV% = RSDx100%



1,2788 1,6232 1,5185 1,3424 1,2553 1,4914 1,5563 1,0414 1,2788 1,8388



rata2 1,3106 1,5502 1,5434 1,2988 1,3085 1,5723 1,4771 1,0777 1,2274 1,8292 1,4195



Diff (Log a1 - Log Diff/rata2 (Diff/rata2)^2 a2) 0,0637 0,0486 0,00236 -0,1461 -0,0943 0,00889 0,0497 0,0322 0,00104 -0,0872 -0,0671 0,00450 0,1065 0,0814 0,00662 0,1619 0,1029 0,01060 -0,1584 -0,1072 0,01149 0,0726 0,0673 0,00453 -0,1027 -0,0836 0,00700 -0,0193 -0,0106 0,00011 0,05713 10 20 0,002856675 0,05344787 5,3448



Perhitungan MU diperoleh total coliform dari sample yang sama adalah 60 cfu/filter MU = Log(c) ± k x RSDr x Log(c)



pada tingkat kepercayaan 95% nilai k = 2 Log (60) = 1,778151



MU = antilog (1,7782 ± (2x0,0534x1,7782) MU = 39 – 93 cfu/filter



Protokol Uji Banding Error Normalise Number



En 



LAB  REF U 2 LAB  U 2 REF



Dengan: LAB adalah hasil pengukuran laboratorium peserta. REF adalah hasil pengukuran laboratorium acuan. ULAB dan UREF adalah ketidakpastian pengukuran.



Nilai En yang dapat diterima adalah diantara -1 dan +1 atau -1 ≤ En ≤ 1



[email protected] HP. 08787-201-9001