2. buku validasi metode ok

154

Transcript of 2. buku validasi metode ok

Page 1: 2. buku validasi metode ok
Page 2: 2. buku validasi metode ok

VALIDASI & VERIFIKASI METODE UJI

Sesuai dengan ISO/IEC 17025 Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi

Page 3: 2. buku validasi metode ok

ii

UU No 19 Tahun 2002 Tentang Hak Cipta Fungsi dan Sifat hak Cipta Pasal 2 1. Hak Cipta merupakan hak eksklusif bagi pencipta atau pemegang Hak

Cipta untuk mengumumkan atau memperbanyak ciptaannya, yang timbul secara otomatis setelah suatu ciptaan dilahirkan tanpa mengurangi pembatasan menurut peraturan perundang-undangan yang berlaku.

Hak Terkait Pasal 49 1. Pelaku memiliki hak eksklusif untuk memberikan izin atau melarang

pihak lain yang tanpa persetujuannya membuat, memperbanyak, atau menyiarkan rekaman suara dan/atau gambar pertunjukannya.

Sanksi Pelanggaran Pasal 72 1. Barangsiapa dengan sengaja dan tanpa hak melakukan perbuatan

sebagaimana dimaksud dalam pasal 2 ayat (1) atau pasal 49 ayat (2) dipidana dengan pidana penjara masing-masing paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp 1.000.000,00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).

2. Barangsiapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta sebagaimana dimaksud dalam ayat (1), dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah)

Page 4: 2. buku validasi metode ok

iii

VALIDASI & VERIFIKASI METODE UJI

Sesuai dengan ISO/IEC 17025 Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi

Page 5: 2. buku validasi metode ok

iv

Katalog Dalam Terbitan (KDT)

RIYANTO

Validasi & Verifikasi Metode Uji: Sesuai dengan ISO/IEC 17025 Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi /oleh Riyanto.--Ed.1, Cet. 1--Yogyakarta: Deepublish, Juni 2014.

xiv, 139 hlm.; 23 cm ISBN 978-Nomor ISBN 1. Laboratorium Kimia I. Judul

542.1

Desain cover : Unggul Pebri Hastanto Penata letak : Cinthia Morris Sartono

Gg. Elang 6, No 3, Drono, Sardonoharjo, Ngaglik, Sleman

Jl.Kaliurang Km.9,3 – Yogyakarta 55581 Telp/Faks: (0274) 4533427

Hotline: 0838-2316-8088 Website: www.deepublish.co.id e-mail: [email protected]

PENERBIT DEEPUBLISH (Grup Penerbitan CV BUDI UTAMA)

Anggota IKAPI (076/DIY/2012)

Isi diluar tanggungjawab percetakan

Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini

tanpa izin tertulis dari Penerbit.

Page 6: 2. buku validasi metode ok

v

Alhamdulillah segala puji bagi Allah SWT yang telah

memberikan rahmat-Nya sehingga Buku Validasi dan Verifikasi

Metode Uji dapat terselesaikan. Validasi metode uji merupakan

persyaratan yang wajib dilakukan oleh Laboratorium Pengujian dan

Kalibrasi sesuai ISO 17025. Fokus buku ini yaitu membahas

parameter Validasi dan Verifikasi metode uji yang terdiri dari

Repeatability dan Reproducibility, Akurasi (ketepatan, accuracy),

Perolehan kembali (recovery), Limit deteksi dan Limit kuantitasi,

Ketidakpastian (uncertainty), Daerah linier pengukuran dan daerah

kerja, Robustness terhadap pengaruh eksternal dan Konfirmasi

identitas, selektifitas, spesifisitas.

Buku ini dimaksudkan untuk membekali mahasiswa dan

tenaga laboratorium untuk mempermudah dalam melakukan

validasi metode uji. Beberapa materi yang disampaikan dilengkapi

dengan contoh-contoh hasil penelitian.

Penulis sangat mengharap kepada semua pihak untuk dapat

memberikan masukan yang konstruktif demi kesempurnaan buku

ini. Semoga buku ini dapat bermanfaat dan membantu dalam

meningkatkan keahlian analisis kimia dan kualitas Laboratorium

Pengujian dan Kalibrasi sesuai ISO 17025.

Yogyakarta, Juni 2014

Penulis

Page 7: 2. buku validasi metode ok

vi

Page 8: 2. buku validasi metode ok

vii

KATA PENGANTAR ................................................................... v

DAFTAR ISI ............................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR .................................................................... ix

DAFTAR TABEL ........................................................................ xi

BAB I PENDAHULUAN ..................................................... 1

1.1 Quality Assurance (QA) dan Quality Control (CQ) ....... 1

1.2 Landasan Validasi Metode Uji .................................... 5

BAB II VALIDASI DAN VERIFIKASI ....................................... 9

2.1. Perbedaan Validasi dan Verifikasi Metode Uji .............. 9

2.2. Parameter validasi dan verifikasi metode uji .............. 12

2.3. Pentingnya validasi metode ...................................... 17

BAB III PRESISI DAN AKURASI ............................................ 21

3.1 Pendahuluan ........................................................... 21

3.2 Presisi ..................................................................... 23

3.3 Coefficient Variance Horwitz (CV Horwitz) ................. 36

3.4 (Akurasi) Accuracy ................................................... 39

BAB IV LINEARITAS DAN DAERAH KERJA ............................ 53

4.1 Linearitas dan Daerah Kerja ..................................... 53

4.2 Kurva Standar Adisi ................................................. 61

BAB V LIMIT DETEKSI (LOD) DAN LIMIT KUANTISASI

(LOQ) ................................................................... 65

5.1 Pengertian LOD dan LOQ ........................................ 65

5.2 Penentuan LOD dan LOQ ........................................ 71

Page 9: 2. buku validasi metode ok

viii

BAB VI KETAHANAN DAN KETANGGUHAN METODE

UJI ....................................................................... 79

6.1. Ketangguhan (ruggedness) dan Kekuatan

(Robustness) Metode Uji ...........................................79

6.2. Penentuan Ketangguhan (ruggedness) dan

Kekuatan (Robustness) .............................................81

BAB VII ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN .............. 85

7.1 Estimasi Ketidakpastian Pengukuran .........................85

7.2 Kesalahan dan Ketidakpastian ..................................88

7.3 Perhitungan ketidakpastian diperluas (expanded

uncertainty) ..............................................................95

7.4 Penentuan Estimasi Ketidakpastian Pengukuran .........98

7.5 Estimasiketidakpastian dari berat molekul ...............130

7.6 Penentuan Estimasi Ketidakpastian dari Kurva

Kalibrasi ................................................................133

DAFTAR PUSTAKA ................................................................. 137

Page 10: 2. buku validasi metode ok

ix

Gambar 2.1. Parameter dalam validasi metode uji menurut

EUROCHEM ........................................................ 19

Gambar 3.1 Perbedaan presisi dan akurasi ............................. 22

Gambar 3.2 Skema untuk intra-laboratorium (Repeatability) ..... 30

Gambar 3.3 Kurva variansi Horwitz hubungan konsentrasi

dengan KV (%) .................................................... 37

Gambar 3.4 Kurva reproduksibilitas Horwitz ............................ 37

Gambar 3.5 SRM 1950 Metabolit di Human Plasma ................. 47

Gambar 3.6 SRM 2907 trace terrorist explosive simultans ......... 48

Gambar 3.7 Contoh CRM untuk analisis lingkungan ................ 49

Gambar 3.8 Contoh sertifikat CRM Aluminium produksi

dari Sigma Aldrich ............................................... 50

Gambar 3.9 Contoh sertifikat berbagai jenis CRM .................... 51

Gambar 4.1 Perbandingan nilai R2 dengan data hasil

pengukuran ........................................................ 54

Gambar 4.2 Kurva kalibrasi larutan standar Cu ....................... 58

Gambar 4.3 Kurva kalibrasi larutan standar Ni ........................ 59

Gambar 4.4 Kurva kalibrasi larutan standar Cr (VI) dengan

spektrofotometer UV-Vis (Ahmed et al. 2011) ....... 60

Gambar 4.5 Teknik pelaksanaan metode kurva adisi

standar ............................................................... 61

Gambar 4.6 Kurva adisi standar .............................................. 62

Gambar 4.7 Kurva adisi standar penentuan Fe dengan

GFAAS ................................................................ 63

Gambar 5.1 Posisi LOD, LOQ dan rata-rata signal

background ........................................................ 68

Gambar 5.2 Penentuan LOD dengan noise.............................. 69

Gambar 5.3 Kurva kalibrasi vitamin C dengan voltammetri ...... 72

Page 11: 2. buku validasi metode ok

x

Gambar 5.4 Kurva kalibrasi larutan standar fenol dengan

spektrofotometer UV-Vis.......................................74

Gambar 7.1 Kurva distribusi normal ........................................91

Gambar 7.2 Kurva distribusi rectanguler ..................................92

Gambar 7.3 Kurva distribusi berbentuk U ................................93

Gambar 7.4 Kurva mengikuti distribusi trianguler .....................94

Gambar 7.5 Gabungan persamaan dan jenis distribusi ............95

Gambar 7.6 Jenis-jenis sumber ketidakpastian dan cara

konversinya untuk mendapatkan

ketidakpastian baku (μ) .......................................96

Gambar 7.7 Diagram tulang ikan penentuan konsentrasi

Cd ......................................................................99

Gambar 7.8 Perbandingan penyumbang ketidakpastian ........102

Gambar 7.9 Distribusi rectangular .........................................103

Gambar 7.10 Distribusi trianguler ............................................104

Gambar 7.11 Jenis-jenis distribusi (A) bentuk distribusi

uniform (B) bentuk distribusi rectanguler dan

(C) distribusi trianguler.......................................105

Gambar 7.12 Diagram tulang ikan penentuan konsentrasi

nikel (Ni) ...........................................................107

Gambar 7.13 Diagram tulang ikan analisis Cr-T pada air

limbah dengan FAAS .........................................121

Gambar 7.14 Kurva kalibrasi larutan standar Cu .....................122

Gambar 7.15 Prosedur kerja penentuan nitrat ..........................125

Gambar 7.16 Diagram tulang ikan penentuan konsentrasi

nitrat .................................................................126

Gambar 7.17 Kurva kalibrasi penentuan nitrat .........................127

Gambar 7.18 Diagram kostribusi masing-masing

ketidakpastian ...................................................129

Gambar 7.19 Kurva kalibrasi untuk penentuan

ketidakpastian ...................................................135

Page 12: 2. buku validasi metode ok

xi

Tabel 3.1 Penentuan kadar Fe dalam AMDK dengan

spektrofotometer UV-Vis ......................................... 24

Tabel 3.2 Penentuan kadar Au dalam batuan dengan

AAS. ..................................................................... 26

Tabel 3.3 Penentuan COD dalam air limbah ......................... 27

Tabel 3.4 Penentuan Cr dalam air limbah dengan AAS .......... 27

Tabel 3.5 Presisi suatu metode uji .......................................... 29

Tabel 3.6 Jenis-jenis presisi dan teknik pelaksanaannya ......... 30

Tabel 3.7 Tingkat presisi berdasarkan konsentrasi analit ........ 34

Tabel 3.8 Data hasil uji presisi pada sampel natrium

hidroksida ............................................................. 34

Tabel 3.9 Hubungan Konsentrasi dengan RSD ....................... 36

Tabel 3.10 Data larutan standar Cu dan Pb dengan AAS ......... 38

Tabel 3.11 Hasil uji presisi Penentuan Amonium dan Nitrat ...... 38

Tabel 3.12 Nilai persen recovery berdasarkan nilai

konsentrasi sampel ................................................ 42

Tabel 3.13 Data hasil uji akurasi pada sampel natrium

hidroksida ............................................................. 44

Tabel 3.14 SRM tanah dan kandungan elemen di sertifikat

dan hasil analisis ................................................... 47

Tabel 4.1 Data hasil pengukuran larutan standar Cu

dengan AAS .......................................................... 57

Tabel 4.2 Data larutan standar Fe dengan GFAAS ................. 62

Tabel 5.1 Data larutan standar vitamin C .............................. 71

Tabel 5.2 Data perhitungan LOD dengan kurva kalibrasi ....... 72

Tabel 5.3 Data larutan standar fenol dengan

spektrofotometer UV-Vis ......................................... 73

Page 13: 2. buku validasi metode ok

xii

Tabel 5.4 Data larutan blanko fenol dengan

spektrofotometer UV-Vis .........................................74

Tabel 5.5 Data hasil uji LOD pada sampel natrium

hidroksida .............................................................75

Tabel 5.6 Data hasil uji LOQ pada sampel natrium

hidroksida .............................................................76

Tabel 5.7 Data Hasil Uji LOQ pada Sampel Natrium

hidroksida .............................................................77

Tabel 6.1 Hasil studi Ketangguhan (ruggedness) ....................82

Tabel 6.2 Hasil studi Kekuatan (Robustness) ...........................82

Tabel 6.3 Robustness pada metode uji dengan HPLC .............83

Tabel 6.4 Contoh hasil analisis pengujian ketegaran

dengan HPLC konsentrasi standar 100%.................84

Tabel 7.1 Nilai dan ketidakpastian ......................................101

Tabel 7.2 Sumber ketidakpastian kurva kalibrasi ..................116

Tabel 7.3 Sumber ketidakpastian kadar Ni dalam NaOH

32% ....................................................................117

Tabel 7.4 Hasil nilai ketidakpastian kadar Nikel pada

natrium hidroksida ..............................................119

Tabel 7.5 Data hasil pengukuran larutan standar .................121

Tabel 7.6 Data penentuan ketidakpastian kurva kalibrasi

Cu ......................................................................122

Tabel 7.7 Daftar sumber ketidakpastian ...............................124

Tabel 7.8 Data larutan standar nitrat ...................................127

Tabel 7.9 Data perhitungan LOD dan LOQ .........................127

Tabel 7.10 Perhitungan repeatabilitas dan recovery ................128

Tabel 7.11 Penentuan relatif standar ketidakpastian ...............128

Tabel 7.12 Daftar berat atom dan ketidakpastian terkait ........130

Tabel 7.13 Penentuan ketidakpastian standar masing

masing elemen KMnO4 ........................................131

Tabel 7.14 Penentuan ketidakpastian standar masing

masing elemen C8H5O4K .....................................132

Page 14: 2. buku validasi metode ok

xiii

Tabel 7.15 Perhitungan penentuan slope dan intersep ............ 133

Tabel 7.16 Perhitungan penentuan ketidakpastian kurva

kalibrasi .............................................................. 134

Tabel 7.17 Perhitungan penentuan ketidakpastian kurva

kalibrasi logam Cu dengan AAS ........................... 134

Page 15: 2. buku validasi metode ok

xiv

Page 16: 2. buku validasi metode ok

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Quality Assurance (QA) dan Quality Control (CQ)

Menurut EUROCHEM yang dimaksud dengan

jaminan kualitas (QA) adalah tindakan yang direncanakan

sistematis diperlukan untuk memberikan keyakinan yang

memadai bahwa suatu produk atau jasa akan memenuhi

persyaratan untuk kualitas yang diberikan. Quality control

(QC) adalah kegiatan yang sehari-hari dilakukan yaitu

operasional teknik dan kegiatan yang digunakan untuk

memenuhi persyaratan kualitas. Validasi adalah proses

yang menunjukkan bahwa prosedur laboratorium dapat

diandalkan, dan direproduksi oleh personil dalam

melakukan tes di laboratorium.

Quality assurance atau jaminan mutu merupakan bagian

dari manajemen mutu yang difokuskan pada pemberian

keyakinan bahwa persyaratan mutu akan dipenuhi. Secara

teknis jaminan mutu pengujian dapat diartikan sebagai

keseluruhan kegiatan yang sistematik dan terencana yang

diterapkan dalam pengujian, sehingga memberikan

keyakinan yang memadai bahwa data yang dihasilkan

memenuhi persyaratan mutu sehingga dapat diterima oleh

pengguna. Pengendalian mutu adalah suatu tahapan dalam

prosedur yang dilakukan untuk mengevaluasi suatu aspek

teknis pengujian.

Page 17: 2. buku validasi metode ok

2

Quality control (pengendalian mutu) adalah kegiatan

untuk memantau, mengevaluasi dan menindaklanjuti agar

persyaratan mutu yang ditetapkan tercapai (product,

process, service, inspection, testing, sampling,

measurement dan calibration). Sedangkan Quality assurance

(penjaminan mutu) adalah semua tindakan terencana,

sistematis dan didemonstrasikan untuk meyakinkan

pelanggan bahwa persyaratan yang ditetapkan "akan

dijamin" tercapai. Salah satu elemen dari QA adalah QC.

Elemen yang lain yaitu: planning, organization for quality,

established procedure, supplier selection, corrective action, document control,

training, audit dan management review.

Definisi menurut ISO 9000:2000 (QMS-

Fundamentals and Vocabulary), adalah:

* Quality control (lihat section 3.2.10): part of quality management

focused on fulfilling quality requirements

* Quality assurance (lihat section 3.2.11): part of quality

management focused on providing confidence that quality

requirements will be fulfilled.

Jadi kalau diterjemahkan, secara singkat QC terfokus

pada pemenuhan persyaratan mutu (produk/service)

sedangkan QA terfokus pada pemberian jaminan/keyakinan

bahwa persyaratan mutu akan dapat dipenuhi. Atau

dengan kata lain, QA membuat sistem pemastian mutu

sedangkan QC memastikan output dari sistem itu memang

benar-benar memenuhi persyaratan mutu.

Kegiatan-kegiatan inspeksi dan uji (in-coming, in-process,

outgoing) akan masuk kategori QC, sedangkan hal-hal seperti

perencanaan mutu, sertifikasi ISO, audit sistem

manajemen, masuk kategori QA. Beberapa perusahaan, saat

Page 18: 2. buku validasi metode ok

3

ini tidak lagi membedakan antara QA dan QC di dalam

operasional quality management-nya. Cukup disebut

departemen Quality, di dalamnya ada kegiatan merancang

jaminan bahwa persyaratan mutu akan dipenuhi dan

sekaligus bagaimana memenuhi persyaratan mutu tersebut.

QA (Quality Assurance) tugasnya memahami spesifikasi

customer dan standard atau spesifikasi yang berhubungan

dengan produk, kemudian membuat/ menentukan cara

inspectionnya (berupa prosedur) dan mendokumentasi

hasil inspectionnya (manufacturing data report) QC

(Quality Control): tugasnya melakukan inspection berda-

sarkan procedure yang dibuat dan disyahkan oleh QA.

Kesimpulannya QA lebih banyak paper work, umumnya

memiliki skill inspection yang baik dan skill menulis

procedure dan familiar dengan engineering & industrial

standards, Sedangkan QC lebih banyak melakukan

inspection pada process manufacturing dan membuat

laporannya.

Dalam perusahaan besar, biasanya QA dan QC

dipisah dan memeliki pimpinan masing-masing. Sedang

dalam perusahaan menengah/kecil biasanya digabung

(perso-nilnya kebanyakan dwi fungsi). Beberapa jenis ISO

yaitu:

• ISO 9001: Quality Management System

• ISO 14000 : Environmental Management System

• ISO 22000: Food Safety Management System

• ISO 27001: Information Security Management System

• SNI-ISO/IEC 17025:2008: (International Organization for

Standardization/International Electrothecnical Commission)

untuk Laboratorium Pengujian Dan Kalibrasi

Page 19: 2. buku validasi metode ok

4

• SNI- ISO 15189:2012: Medical laboratories.

Persyaratan mutu dan kompetensi laboratorium

medik.

• OHSAS 18001: (Occupation Health and Safety Assessment

Series)

• ISO 9241: Ergonomics of Human-Computer Interaction

• ISO 13485:2003: For Quality Management System Related to

the Design, Production Assembly, Installation and Servicing of

Psychological Assessment Tools

Faktor-faktor yang menentukan kebenaran dan

kehandalan pengujian dan kalibrasi adalah faktor manusia,

kondisi akomodasi dan lingkungan, metode pengujian,

metode kalibrasi dan validasi metode, peralatan,

ketertelusuran pengukuran, pengambilan contoh, pena-

nganan barang yang diuji dan dikalibrasi. Konstribusi

masing-masing faktor terhadap ketidakpastian pengukuran

total berbeda pada jenis dari pengujian dan kalibrasi yang

satu dan yang lainnya. Laboratorium harus memper-

hitungkan faktor-faktor tersebut dalam mengembangkan

metode dan prosedur pengujian dan prosedur kalibrasi,

dalam pelatihan dan kualifiasi personil dan dalam pemi-

lihan dan kalibrasi peralatan yang digunakan.

Laboratorium harus menggunakan metode dan

prosedur yang sesuai untuk semua pengujian dan atau

kalibrasi di dalam lingkupnya. Hal tersebut mencakup

pengambilan sampel, penanganan transportasi, penyim-

panan, dan penyiapan barang untuk diuji dan atau kalibrasi

dan bila sesuai perkiraan dari ketidakpastian pengukuran

serta teknik statistik untuk menganalisis data pengujian

dan atau kalibrasi. Laboratorium harus memiliki instruksi

Page 20: 2. buku validasi metode ok

5

penggunaan dan pengoperasian semua peralatan yang

relevan, dan penanganan serta penyiapan barang yang diuji

dan atau dikalibrasi, atau kedua-duanya bila ketiadaan

instruksi yang dimaksud dapat merusak hasil pengujian

dan atau kalibrasi. Semua instruksi, standar, panduan dan

data acuan yang relevan dengan pekerjaan laboratorium

harus dijaga tetap mutakhir dan harus selalu tersedia bagi

personil. Penyimpangan dari metode pengujian dan

kalibrasi boleh terjadi hanya jika penyimpanan tersebut

dibuktikan secara teknik telah dibenarkan, disahkan dan

diterima oleh pelanggan.

1.2 Landasan Validasi Metode Uji

Pesyaratan yang harus dipenuhi untuk menjadi

laboratorium Pengujian dan Kalibrasi berdasarkan Standard

Internasional ISO/IEC 17025, Edisi kedua Tahun 2005,

Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian

dan Laboratorium Kalibrasi yaitu persyaratan manajemen

yang terdiri dari:

1. Organisasi

2. Sistem Manajemen

3. Pengendalian Dokumen

4. Kaji Ulang Permintaan Tender dan Kontrak

5. Subkontrak Pengujian

6. Pembelian Jasa dan Perbekalan

7. Pelayanan Pelanggan

8. Pengaduan

9. Pengendalian Pekerjaan Yand Tidak Sesuai

10. Peningkatan

11. Tindakan Perbaikan

Page 21: 2. buku validasi metode ok

6

12. Tindakan Pencegahan

13. Pengendalian Rekaman

14. Audit Internal

15. Kaji Ulang Manajemen

Selain itu laboratorium harus memenuhi 10

persyaratan teknis yang terdiri dari:

1. Umum

2. Personil

3. Kondisi Akomodasi dan Lingkungan

4. Metode Pengujian, Metode kalibrasi dan Validasi

Metode

5. Peralatan

6. Ketertelusuran Pengukuran

7. Pengambilan Sampel

8. Penanganan Barang Uji

9. Jaminan Mutu Hasil Pengujian

10. Pelaporan Hasil

Berdasarkan persyaratan di atas, maka laboratorium

pengujian dan kalibrasi harus melakukan validasi metode

uji. Penggunaan metode yang tepat untuk pengu-

jian/kalibrasi, termasuk pengambilan sampel, transportasi,

penyimpanan, estimasi ketidakpastian. Ketersediaan ins-

truksi kerja, standar, manual dan data di tempat kerja.

Penggunaan metode/prosedur yang telah diterbitkan dan

metode laboratorium yang dikembangkan sendiri harus

sudah divalidasi. Laboratorium harus menginformasikan

kepada customer mengenai penggunaan metode yang

tidak sesuai. Jika laboratorium akan melakukan pengem-

bangan metode uji maka harus ada rencana pengem-

Page 22: 2. buku validasi metode ok

7

bangan metode pengujian/kalibrasi, penugasan kegiatan

tersebut pada analis yang kompeten dan pembaharuan

rencana hasil pengembangan. Penggunaan metode non

standar harus tunduk pada perjanjian dengan customer

metode tersebut harus sudah divalidasi sebelum

digunakan.

Validasi adalah konfirmasi melalui bukti-bukti

pemeriksaan dan telah sesuai dengan tujuan pengujian.

Validasi harus dilakukan terhadap metode non-standar dan

metode yang dikembangkan laboratorium. Rentang ukur

dan akurasi dapat diperoleh dari hasil validasi metode yang

sesuai dengan kebutuhan customer. Validasi adalah kon-

firmasi melalui pengujian dan pengadaan bukti yang

objektif bahwa persyaratan tertentu untuk suatu maksud

khusus dipenuhi. Laboratorium harus memvalidasi:

1. Metode tidak baku

2. Metode yang didesain/dikembangkan laboratorium

3. Metode baku yang digunakan diluar lingkup yang

dimaksud

4. Metode baku yang dimodifikasi

5. Metode baku untuk menegaskan dan

mengkonfirmasi bahwa metode itu sesuai untuk

penggunaan yang dimaksudkan.

Estimasi ketidakpastian pengukuran merupakan

prosedur untuk estimasi ketidakpastian pengukuran dalam

pengujian, sedapat mungkin menggunakan metode

statistik yang sesuai. Pertimbangan untuk semua kom-

ponen estimasi ketidakpastian. Beberapa sebab metode uji

perlu divalidasi yaitu:

Page 23: 2. buku validasi metode ok

8

1. Apabila metode tersebut baru dikembangkan untuk

suatu permasalahan yang khusus

2. Apabila metode yang selama ini sudah rutin, direvisi

untuk suatu pengembangan atau diperluas untuk

memecahkan suatu permasalahan analisa yang baru

3. Apabila hasil QC menunjukkan bahwa metode yang

sudah rutin tersebut berubah terhadap waktu (QC

charts)

4. Apabila metode rutin digunakan di laboratorium

yang berbeda, atau dilakukan oleh analis yang

berbeda atau dilakukan dengan peralatan yang

berbeda

Parameter-parameter yang harus dilakukan untuk

memvalidasi metode uji yaitu:

1. Repeatability dan Reproducibility

2. Akurasi (ketepatan, accuracy)

3. Perolehan kembali (recovery)

4. Limit deteksi dan limit kuantitasi

5. Ketidakpastian (uncertainty)

6. Daerah linier pengukuran dan daerah kerja

7. Robustness terhadap pengaruh eksternal

8. Konfirmasi identitas, selektifitas, spesifisitas

9. Sensitivitas silang gangguan dari matrik sampel

Page 24: 2. buku validasi metode ok

9

BAB II

VALIDASI DAN VERIFIKASI

2.1 Perbedaan Validasi dan Verifikasi Metode Uji

Metode yang digunakan di laboratorium kimia

analitik harus dievaluasi dan diuji untuk memastikan

bahwa metode tersebut mampu menghasilkan data yang

valid dan sesuai dengan tujuan, maka metode tersebut

harus divalidasi. Setiap laboratorium direkomendasikan

bahwa metode yang baik harus divalidasi ulang atau

memverifikasi untuk memastikan bahwa metode tersebut

bekerja benar dalam lingkungan lokal. Verifikasi melibatkan

lebih sedikit parameter percobaan dibandingkan validasi.

Setiap metode baru yang diperkenalkan ke

laboratorium juga harus didokumentasikan dan semua

analis yang akan menggunakannya harus mendapatkan

pelatihan yang memadai dan menunjukkan kompetensi

mereka dalam metode sebelum memulai kerja kasus yang

sebenarnya. Metode komersial juga perlu revalidation, atau

setidaknya verifikasi. Prosedur yang direkomendasikan

produsen 'harus diikuti sedekat mungkin. Jika perubahan

yang signifikan dibuat, validasi penuh sangat diperlukan.

Jika metode dimodifikasi atau diterapkan ke situasi baru

(misalnya, berbeda sampel matriks), revalidation atau

Page 25: 2. buku validasi metode ok

10

verifikasi akan diperlukan tergantung pada sejauh mana

modifikasi dan sifat situasi baru.

Revalidation akan diperlukan, misalnya, ketika

sebuah metode yang dirancang untuk bekerja untuk urine

diterapkan untuk darah; verifikasi akan diperlukan bila

kolom kromatografi dari sifat yang berbeda atau dimensi

yang digunakan. Tidak ada tindakan yang diperlukan di

mana modifikasi hanya kecil, misalnya ketika kolom

kromatografi diubah untuk lain dari jenis yang sama.

Validasi atau verifikasi metode merupakan seperangkat

standar eksperimental tes yang menghasilkan data yang

berkaitan dengan akurasi, presisi dan lain-lain. Proses yang

dilakukan harus ditulis sebagai prosedur operasi standar

(SOP). Sekali metode telah divalidasi atau diverifikasi,

mereka harus secara resmi disetujui untuk penggunaan

rutin di laboratorium oleh orang yang bertanggung jawab,

misalnya manajer laboratorium.

Dokumen yang ditetapkan dalam panduan mutu

mencatat rincian metode dan data yang evaluasi yaitu:

1. Judul metode

2. Analit

3. Contoh matriks

4. Dasar ilmiah dari metode

5. Data hasil validasi (akurasi, presisi, selektivitas,

rentang, LOD dan lain-lain)

6. Nama dan posisi orang otorisasi

7. Tanggal

Perhatikan bahwa SOP untuk memvalidasi atau

memverifikasi metode, sama dengan semua SOP di manual

mutu laboratorium, juga harus disahkan oleh manajer

Page 26: 2. buku validasi metode ok

11

laboratorium. Setelah metode tersebut ditetapkan, maka

sangat penting bahwa semua SOP diikuti dengan tepat. Jika

variasi yang dibuat, variasi harus didokumentasikan. Setiap

variasi yang signifikan mengharuskan metode divalidasi

ulang untuk kondisi baru. Untuk semua SOP versi terakhir

yang disetujui harus digunakan. Dokumentasi laboratorium

untuk sistem mutu yang kompleks di alam, dan karena itu

laboratorium harus memiliki prosedur pengendalian

dokumen yang tepat seperti yang direkomendasikan dalam

"Pedoman Implementasi Sistem Manajemen Mutu

Pengujian Laboratorium". Sistem yang diusulkan dalam

literatur untuk proses validasi dapat bervariasi dalam

beberapa pedoman ini karena validasi selalu terikat dengan

aplikasi.

Metode kuantitatif untuk pengujian validasi

mengandung beberapa parameter yang ditentukan yaitu:

1. Kekhususan / selektivitas

2. Batas deteksi (LOD)

3. Presisi (di bawah dalam pengulangan laboratorium

dan / atau dalam laboratorium kondisi

reproducibility)

4. Linearitas dan jangkauan kerja

5. Akurasi (bias) (di bawah dalam pengulangan

laboratorium dan di dalam laboratorium kondisi

reproducibility)

6. Recovery

7. Ketidakpastian pengukuran

8. Stabilitas

Parameter tambahan yang ditentukan tetapi tidak

begitu penting yaitu batas bawah kuantisasi (LLOQ),

Page 27: 2. buku validasi metode ok

12

kekasaran dan ketahanan. Untuk kualitatif dan metode

kuantitatif yang akan digunakan oleh lebih dari satu

laboratorium, setiap laboratorium harus memverifikasi

metode, dan presisi antar-laboratorium dan akurasi harus

ditentukan.

Metode kuantitatif untuk pengujian harus dilakukan

verifikasi dengan parameter yang akan ditentukan adalah:

1. Kekhususan/selektivitas dan LOD jika matriks sampel

berbeda dari yang digunakan dalam pengembangan

metode.

2. Akurasi (bias) (dalam kondisi pengulangan atau

reproducibility)

3. Presisi (dalam kondisi pengulangan atau

reproducibility)

2.2 Parameter validasi dan verifikasi metode uji

Parameter ini berkaitan dengan sejauh mana zat lain

mengganggu identifikasi atau analisis kuantifikasi analit.

Ukuran dari kemampuan metode untuk mengiden-

tifikasi/mengukur analit. Kehadiran zat lain, baik endogen

maupun eksogen, dalam sampel matriks di bawah kondisi

yang dinyatakan metode ini. Kekhususan ditentukan

dengan menambahkan bahan-bahan yang mungkin

dihadapi dalam sampel. Misalnya, tes spesifisitas metode

imunologi untuk spesimen biologi dapat berpotensi zat

bereaksi silang; uji spesifisitas tes tempat bisa

termasuk berpotensi mengganggu zat yang dapat

menghambat atau menutupi warna reaksi; metode

kromatografi untuk penentuan konsentrasi obat penyalah-

gunaan dalam sampel klinis harus bebas dari gangguan dari

Page 28: 2. buku validasi metode ok

13

yang diharapkan bersamaan diberikan obat terapi.

Spesifisitas adalah tergantung konsentrasi dan harus

ditentukan pada akhir rendah dari kisaran kalibrasi. Validasi

harus memenuhi tujuan metode dan memastikan bahwa

efek dari kotoran, zat bereaksi silang, yang mungkin ada

dalam matriks diketahui.

Batas deteksi (LOD). LOD adalah konsentrasi analit

terendah yang dapat dideteksi dan diidentifikasi dengan

mengingat tingkat kepastian. LOD juga didefinisikan

sebagai konsentrasi terendah yang dapat dibedakan dari

kebisingan latar belakang dengan tingkat kepercayaan

tertentu. Ada beberapa metode untuk menentukan LOD,

yang semuanya tergantung pada analisis spesimen dan

pemeriksaan sinyal untuk rasio kebisingan blanko.

Minimum persyaratan untuk sinyal terhadap kebisingan

dapat digunakan untuk menentukan LOD. LOD merupakan

parameter yang dapat dipengaruhi oleh perubahan kecil

dalam sistem analitis (misalnya suhu, kemurnian reagen,

efek matriks, kondisi berperan). Oleh karena itu, penting

bahwa parameter ini selalu dilakukan oleh laboratorium

dalam memvalidasi metode.

Presisi adalah ukuran kedekatan hasil analisis

diperoleh dari serangkaian pengukuran ulangan dari

ukuran yang sama. Hal ini mencerminkan kesalahan acak

yang terjadi dalam sebuah metode. Dua set diterima secara

umum kondisi di mana presisi diukur adalah kondisi

berulang dan direproduksi. Kondisi pengulangan terjadi

ketika analis yang sama analisis sampel pada yang sama,

hari dan instrumen yang sama (misalnya kromatografi gas)

atau bahan (uji misalnya tempat reagen) di laboratorium

Page 29: 2. buku validasi metode ok

14

yang sama. Setiap variasi dari kondisi ini (misalnya berbeda

analis, hari yang berbeda, instrumen yang berbeda,

laboratorium yang berbeda) merupakan reproduksibilitas.

Presisi biasanya diukur sebagai koefisien variasi

atau deviasi standar relatif dari hasil analisis yang diperoleh

dari independen disiapkan standar kontrol kualitas. Presisi

tergantung konsentrasi dan harus diukur pada konsentrasi

yang berbeda dalam rentang kerja, biasanya di bawah,

pertengahan dan bagian atas. Presisi diterima pada

konsentrasi yang lebih rendah adalah 20%.

Linearitas dan jangkauan kerja, metode yang

digambarkan sebagai linear ketika ada berbanding lurus

hubungan antara respon metode dan konsentrasi analit

dalam matriks selama rentang konsentrasi analit (jang-

kauan kerja). Jangkauan kerja yang telah ditetapkan oleh

tujuan metode dan mungkin mencerminkan hanya bagian

dari rentang linier penuh. Sebuah koefisien korelasi yang

tinggi (R2

) dari 0,99 sering digunakan sebagai kriteria

linearitas. Namun, ini tidak cukup untuk membuktikan

bahwa hubungan linear ada, dan metode dengan koefisien

determinasi kurang dari 0.99 mungkin masih cocok untuk

tujuan. Parameter ini tidak berlaku untuk metode kualitatif

kecuali ada ambang batas konsentrasi untuk pelaporan

hasil.

Akurasi adalah ukuran perbedaan antara harapan

hasil tes dan nilai referensi yang diterima karena metode

sistematis dan kesalahan laboratorium. Akurasi biasanya

dinyatakan sebagai persentase. Akurasi dan presisi bersama-

sama menentukan Total kesalahan analisis. Akurasi

ditentukan dengan menggunakan bahan Bahan Referensi

Page 30: 2. buku validasi metode ok

15

Bersertifikat (CRMS), metode referensi, studi kolaboratif

atau dengan perbandingan dengan metode lain. Dalam

prakteknya, CRMS jarang tersedia. Sebagai alternatif,

referensi standar dari sebuah organisasi otoritatif seperti

UNODC (United Nations Office on Drugs and Crime), Drug

Enforcement Administration (DEA) atau penyedia komersial

terkemuka dapat digunakan. Hal ini umum untuk

memperkirakan akurasi dengan menganalisis sampel yang

berbeda konsentrasi (rendah, sedang, tinggi) yang meliputi

daerah kerja. Konsentrasi standar-standar ini harus berbeda

dari yang digunakan untuk mempersiapkan kurva kalibrasi

dan mereka berasal dari larutan yang berbeda.

Recovery dari suatu analit adalah respon detektor

yang diperoleh dari jumlah analit ditambahkan dan

diekstrak dari matriks, dibandingkan dengan respon

detektor untuk konsentrasi benar murni otentik dari

standar. Hal ini juga dapat dipahami sebagai persentase

obat, metabolit, atau Standar internal awalnya dalam

spesimen yang mencapai akhir prosedur. Dalam kasus

spesimen biologi, blanko dari matriks biologis setelah akhir

ekstrak telah diperoleh dapat dibubuhi dengan standar

dengan konsentrasi sebenarnya dari murni otentik standar

dan kemudian dianalisis. Pemulihan eksperimen harus

dilakukan dengan mem-bandingkan hasil analisis untuk

sampel diekstraksi pada tiga konsentrasi (Biasanya untuk

mengendalikan sampel yang digunakan untuk

mengevaluasi presisi dan akurasi). Recovery tidak harus

100%, namun tingkat recovery (analit dan standar internal)

harus konsisten (untuk semua kon-sentrasi yang diuji).

Page 31: 2. buku validasi metode ok

16

Ketidakpastian pengukuran. Pengujian laboratorium

harus memiliki dan menerapkan prosedur untuk

memperkirakan ketidakpastian pengukuran. Mengingat

ketidakpastian memberikan jaminan bahwa hasil dan

kesimpulan dari metode dan skema analitis yang cocok

untuk tujuan. Menurut metrologi ketidakpastian

didefinisikan sebagai parameter yang terkait dengan hasil

pengukuran yang mencirikan dispersi dari nilai-nilai yang

cukup dapat dikaitkan dengan besaran ukuran. Dalam

istilah yang lebih praktis, ketidakpastian dapat didefinisikan

sebagai probabilitas atau tingkat keyakinan. Setiap

pengukuran yang kita buat akan memiliki beberapa

ketidakpastian yang berhubungan dengan dan interval

ketidakpastian yang kami kutip akan menjadi kisaran

dalam mana nilai sebenarnya terletak pada tingkat

kepercayaan tertentu. Biasanya kita menggunakan tingkat

kepercayaan 95% interval. Pemahaman ketidakpastian

adalah dasar interpretasi dan pelaporan hasil. Laboratorium

harus setidaknya mencoba untuk mengidentifikasi semua

komponen ketidakpastian dan membuat suatu estimasi

yang wajar, dan harus memastikan bahwa bentuk

pelaporan hasilnya tidak memberikan kesan yang salah dari

ketidakpastian.

Ketidakpastian pengukuran terdiri dari, secara

umum, banyak komponen. Ketidakpastian dihitung dengan

memperkirakan kesalahan yang terkait dengan berbagai

tahap analisis, misalnya efek pra-analitis, homogenisasi,

berat, pipetting, injeksi, ekstraksi, derivatisasi, pemulihan,

kurva kalibrasi. Validasi data, ketepatan dan presisi, kondisi

pengulangan/reproducibility sudah memperhitungkan

Page 32: 2. buku validasi metode ok

17

banyak faktor dan harus digunakan. Perkiraan

ketidakpastian secara keseluruhan pada tingkat kepercayaan

95% dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Dimana u1, u2, u3 dan seterusnya adalah

ketidakpastian komponen individu. Ketidakpastian

komponen individu yang kurang dari 20% dari komponen

tertinggi ketidakpastian berdampak kecil terhadap keti-

dakpastian secara keseluruhan dan dapat dihilangkan dari

perhitungan.

Stabilitas. Validasi metode harus menunjukkan

sejauh mana analit yang stabil selama prosedur analisis

secara keseluruhan, termasuk penyimpanan sebelum dan

sesudah analisis. Secara umum, ini dilakukan dengan

memban-dingkan standar baru disiapkan diketahui

konsentrasi dengan standar yang sama dipertahankan

untuk periode waktu yang berbeda dan disimpan dalam

berbagai kondisi.

2.3 Pentingnya validasi metode

Validasi metode sangat diperlukan karena beberapa

alasan yaitu validasi metode merupakan elemen penting

dari kontrol kualitas, validasi membantu memberikan

jaminan bahwa pengukuran akan dapat diandalkan. Dalam

beberapa bidang, validasi metode adalah persyaratan

peraturan.

Menurut ISO 17025 validasi adalah konfirmasi

dengan pemeriksaan dan penyediaan bukti obyektif bahwa

Page 33: 2. buku validasi metode ok

18

persyaratan tertentu untuk suatu maksud khusus yang

terpenuhi. Menurut Quality Assurance Standards for Forensic DNA

Testing Laboratories, validasi adalah proses dimana

prosedur dievaluasi untuk menentukan kemanjuran dan

keandalan untuk analisis. Untuk menunjukkan bahwa

metode cocok untuk tujuan yang dimaksudkan .

Menurut EUROCHEM validasi adalah konfirmasi

melalui pemeriksaan dan penyediaan bukti objektif bahwa

persyaratan tertentu untuk penggunaan yang dimaksudkan

tertentu terpenuhi. Metode validasi adalah proses pem-

bentukan karakteristik kinerja dan keterbatasan metode dan

identifikasi pengaruh yang mungkin mengubah karak-

teristik ini dan sampai sejauh mana sekarang juga proses

verifikasi bahwa suatu metode cocok untuk tujuan, yaitu,

untuk digunakan untuk memecahkan analitis tertentu

masalah. Beberapa tujuan validasi metode uji adalah:

1. Untuk menerima sampel individu sebagai anggota

dari populasi yang diteliti.

2. Untuk mengakui sampel pada proses pengukuran

3. Untuk meminimalkan pertanyaan tentang keaslian

sampel

4. Untuk memberikan kesempatan bagi resampling bila

diperlukan

Organisasi yang mengharuskan validasi metode uji

adalah International Standards Organization (ISO) yaitu

ISO 17025, AOAC International (Association of Official

Analytical Chemists), ASTM International (American Society

for Testing and Materials), ILAC (International Laboratory

Accreditation Cooperation). Beberapa parameter yang harus

Page 34: 2. buku validasi metode ok

19

ditentukan dalam validasi metode uji menurut EUROCHEM

seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Parameter dalam validasi metode uji menurut

EUROCHEM

Metode uji divalidasi jika, metode baru yang akan

digunakan dalam pekerjaan rutin, setiap kali kondisi

berubah maka metode harus divalidasi, misalnya, instru-

men yang berbeda dengan karakteristik yang berbeda, setiap

kali metode berubah dan perubahannya di luar lingkup asli

dari metode.

Page 35: 2. buku validasi metode ok

20

Page 36: 2. buku validasi metode ok

21

BAB III

PRESISI DAN AKURASI

3.1 Pendahuluan

Validasi metode analisis bertujuan untuk

memastikan dan mengkonfirmasi bahwa metode analisis

tersebut sudah sesuai untuk peruntukannya. Validasi

biasanya diperuntuk-kan untuk metode analisa yang baru

dibuat dan dikembangkan. Sedangkan untuk metode yang

memang telah tersedia dan baku (misal dari AOAC, ASTM,

dan lainnya), namun metode tersebut baru pertama kali

akan digunakan di laboratorium tertentu, biasanya tidak

perlu dilakukan validasi, namun hanya verifikasi. Tahapan

verifikasi mirip dengan validasi hanya saja parameter yang

dilakukan tidak selengkap validasi.

Verifikasi metode uji adalah konfirmasi ulang dengan

cara menguji suatu metode dengan melengkapi bukti-bukti

yang obyektif, apakah metode tersebut memenuhi

persyaratan yang ditetapkan dan sesuai dengan

tujuan.Verifikasi sebuah metode uji bermaksud untuk

membuktikan bahwa laboratorium yang bersangkutan

mampu melakukan pengujian dengan metode tersebut

dengan hasil yang valid. Verifikasi bertujuan untuk

membuktikan bahwa laboratorium memiliki data kinerja.

Parameter yang diuji dalam verifikasi metode penentuan

Page 37: 2. buku validasi metode ok

22

kadar nikel dalam NaOH dengan spektrofotometer UV-Vis

antara lain presisi, akurasi, linieritas, LOD dan LOQ dan

estimasi ketidakpastian.

Validasi metode analisis bertujuan untuk

memastikan dan mengkonfirmasi bahwa metode analisis

tersebut sudah sesuai untuk peruntukannya. Validasi

biasanya diperuntukkan untuk metode analisa yang baru

dibuat dan dikembangkan. Sedangkan untuk metode yang

memang telah tersedia dan baku (misal dari AOAC, ASTM,

dan lainnya), namun metode tersebut baru pertama kali

akan digunakan di laboratorium tertentu, biasanya tidak

perlu dilakukan validasi, namun hanya verifikasi. Tahapan

verifikasi mirip dengan validasi hanya saja parameter yang

dilakukan tidak selengkap validasi. Perbedaan antara presisi

dan akurasi dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Perbedaan presisi dan akurasi

Low PrecisionLow Accuracy

Low PrecisionHigh Accuracy

High PrecisionLow Accuracy High Precision

High Accuracy

Page 38: 2. buku validasi metode ok

23

3.2 Presisi

Presisi atau precision adalah ukuran yang

menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual,

diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata

jika prosedur diterapkan secara berulang pada sampel-

sampel yang diambil dari campuran yang homogen.

Presisi diukur sebagai simpangan baku atau

simpangan baku relatif (koefisien variasi). Precision dapat

dinyatakan sebagai repeatability (keterulangan) atau

reproducibility (ketertiruan).

Repeatability adalah keseksamaan metode jika

dilakukan berulang kali oleh analis yang sama pada kondisi

sama dan dalam interval waktu yang pendek. Repeatability

dinilai melalui pelaksanaan penetapan terpisah lengkap

terhadap sampel-sampel identik yang terpisah dari batch

yang sama, jadi memberikan ukuran keseksamaan pada

kondisi yang normal.

Reproducibility adalah keseksamaan metode jika

dikerjakan pada kondisi yang berbeda. Biasanya analisis

dilakukan dalam laboratorium-laboratorium yang berbeda

menggunakan peralatan, pereaksi, pelarut, dan analis yang

berbeda pula. Analisis dilakukan terhadap sampel-sampel

yang diduga identik yang dicuplik dari batch yang sama.

Reproducibility dapat juga dilakukan dalam laboratorium

yang sama dengan menggunakan peralatan, pereaksi, dan

analis yang berbeda.

Kriteria seksama diberikan jika metode memberikan

simpangan baku relatif (RSD) atau koefisien variasi (CV) 2%

atau kurang. Akan tetapi kriteria ini sangat fleksibel

tergantung pada konsentrasi analit yang diperiksa, jumlah

Page 39: 2. buku validasi metode ok

24

sampel, dan kondisi laboratorium. Dari penelitian dijumpai

bahwa koefisien variasi meningkat dengan menurunnya

kadar analit yang dianalisis.

Ditemukan bahwa koefisien variasi meningkat seiring

dengan menurunnya konsentrasi analit. Pada kadar 1% atau

lebih, standar deviasi relatif antara laboratorium adalah

sekitar 2,5% ada pada satu per seribu adalah 5%. Pada kadar

satu per sejuta (ppm) RSDnya adalah 16%, dan pada kadar

part per bilion (ppb) adalah 32%. Pada metode yang sangat

kritis, secara umum diterima bahwa RSD harus lebih dari

2%.

Percobaan keseksamaan dilakukan terhadap paling

sedikit enam replika sampel yang diambil dari campuran

sampel dengan matriks yang homogen. Sebaiknya

keseksamaan ditentukan terhadap sampel sebenarnya yaitu

berupa campuran dengan bahan pembawa sediaan farmasi

(plasebo) untuk melihat pengaruh matriks pembawa

terhadap keseksamaan ini. Demikian juga harus disiapkan

sampel untuk menganalisis pengaruh pengotor dan hasil

degradasi terhadap keseksamaan ini. Contoh presisi

penentuan konsentrasi Fe dengan spektrofotometer UV-Vis

dintunjukkan pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Penentuan kadar Fe dalam AMDK dengan

spektrofotometer UV-Vis

No. Kadar Fe dalam AMDK (mg/L)

1 0,54

2 0,55

3 0,57

4 0,52

Page 40: 2. buku validasi metode ok

25

No. Kadar Fe dalam AMDK (mg/L)

5 0,54

6 0,55

7 0,57

8 0,54

9 0,54

10 0,56

Jumlah 5,48

Rata-rata 0,548

SD 0,015491933

RSD(%) 2,826995143

Karena RSD (%) lebih dari 2%, maka metode uji

tersebut mempunyai presisi yang tidak baik. Presisi

pengukuran kuantitatif dapat ditentukan dengan

menganalisis contoh berulang-ulang (minimal 6 x

pengulangan), dan menghitung nilai simpangan baku (SD)

dan dari nilai simpangan baku tersebut dapat dihitung nilai

koefisien variasi dengan rumus:

Dari nilai KV yang diperoleh dibandingkan dengan KV

Horwitz yaitu suatu kurva berbentuk terompet yang

menghubungkan reproducibilitas (presisi yang inyatakan

sebagai % KV) dengan konsentrasi analit. Presisi metode

analisis diekspresikan sebagai fungsi dari konsentrasi

melalui persamaan:

Page 41: 2. buku validasi metode ok

26

KV (%) = 2 1 - 0,5 log C

Dimana C merupakan fraksi konsentrasi dan

dinyatakan sebagai pangkat dari 10.

Presisi suatu metode akan memenuhi syarat apabila

KV yang diperoleh dari percobaan lebih kecil dari KV

Horwitz.

Tabel 3.2 Penentuan kadar Au dalam batuan dengan AAS.

No. Kadar Au dalam Batuan (mg/kg)

1 5.55

2 5.55

3 5.57

4 5.52

5 5.54

6 5.55

7 5.57

8 5.54

9 5.54

10 5.56

Jumlah 55.49

Rata-rata 5.549

SD 0.015238839

RSD(%) 0.274623162

Karena dari hasil tersebut diperoleh RSD 0,275%,

maka metode uji tersebut mempunyai presisi yang baik.

Page 42: 2. buku validasi metode ok

27

Tabel 3.3 Penentuan COD dalam air limbah

No. COD dalam air limbah (mg/L)

1 51.55

2 52.55

3 51.57

4 52.52

5 53.54

6 51.55

7 51.57

8 51.54

9 51.54

10 51.56

Jumlah 519.49

Rata-rata 51.949

SD 0.692025208

RSD(%) 1.332124215

Karena dari hasil tersebut diperoleh RSD 1,332%,

maka metode uji tersebut mempunyai presisi yang baik.

Tabel 3.4 Penentuan Cr dalam air limbah dengan AAS

No. Cr dalam air limbah (mg/L)

1 0.0515

2 0.0825

3 0.0615

4 0.0525

5 0.0535

6 0.0515

7 0.0715

8 0.0519

Page 43: 2. buku validasi metode ok

28

No. Cr dalam air limbah (mg/L)

9 0.0516

10 0.0516

Jumlah 0.5796

Rata-rata 0.05796

SD 0.01079539

RSD(%) 18.62558655

Karena dari hasil tersebut diperoleh RSD 18,625%,

maka metode uji tersebut mempunyai presisi yang tidak

baik.

Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah

kemampuannya yang hanya mengukur zat tertentu saja

secara cermat dan seksama dengan adanya komponen lain

yang mungkin ada dalam matriks sampel. Selektivitas

seringkali dapat dinyatakan sebagai derajat penyimpangan

(degree of bias) metode yang dilakukan terhadap sampel

yang mengandungbahan yang ditambahkan berupa

cemaran, hasil urai, senyawa sejenis, senyawa asing

lainnya, dan dibandingkan terhadap hasil analisis sampel

yang tidak mengandung bahan lain yang ditambahkan.

Selektivitas metode ditentukan dengan mem-

bandingkan hasil analisis sampel yang mengandung

cemaran, hasil urai, senyawa sejenis, senyawa asing lainnya

atau pembawa plasebo dengan hasil analisis sampel tanpa

penambahan bahan-bahan tadi.

Penyimpangan hasil jika ada merupakan selisih dari

hasil uji keduanya. Jika cemaran dan hasil urai tidak dapat

diidentifikasi atau tidak dapat diperoleh, maka selektivitas

dapat ditunjukkan dengan cara menganalisis sampel yang

Page 44: 2. buku validasi metode ok

29

mengandung cemaran atau hasil uji urai dengan metode

yang hendak diuji lalu dibandingkan dengan metode lain

untuk pengujian kemurnian seperti kromatografi, analisis

kelarutan fase, dan Differential Scanning Calorimetry.

Derajat kesesuaian kedua hasil analisis tersebut merupakan

ukuran selektivitas. Pada metode analisis yang melibatkan

kromatografi, selektivitas ditentukan melalui perhitungan

daya resolusinya (Rs).

Precision menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil

uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual

dari rata-rata jika prosedur diterapkan secara berulang pada

sampel-sampel yang diambil dari campuran yang

homogen.

Presisi menunjukkan tingkat keakuratan di antara

individual hasil uji dalam suatu pengujian.

Tabel 3.5 Presisi suatu metode uji

Variabel Replicability Repeatability Reproducibility

Sub-

sampel

S/B S/B B

Sampel S S S

Analisis S - B

Alat S 1B B

Hari S 2S S/B

Lab. S S B

Ket : S = sama; B = beda

Page 45: 2. buku validasi metode ok

30

Tabel 3.6 Jenis-jenis presisi dan teknik pelaksanaannya

Keterangan Repeatability Intra-laboratory

repeatability

Reproducibility

Sampel Sama Sama Sama

Operator Sama Beda Beda

Instrument Sama Sama atau Beda Beda

Periode

waktu

Pendek Panjang Panjang

Kalibrasi Sama Beda Beda

Laboratorium Sama Sama Beda

Gambar 3.2 Skema untuk intra-laboratorium (Repeatability)

Presicion diukur sebagai simpangan baku atau

simpangan baku relatif (koefisien variasi). Precision dapat

dinyatakan sebagai repeatability (keterulangan) atau

reproducibility (ketertiruan). Repeatability adalah kesek-

samaan metode jika dilakukan berulang kali oleh analis

yang sama pada kondisi sama dan dalam interval waktu

Page 46: 2. buku validasi metode ok

31

yang pendek. Repeatability dinilai melalui pelaksanaan

penetapan terpisah lengkap terhadap sampel-sampel

identik yang terpisah dari batch yang sama, jadi

memberikan ukuran keseksamaan pada kondisi yang

normal.

Reproducibility adalah keseksamaan metode jika

dikerjakan pada kondisi yang berbeda. Biasanya analisis

dilakukan dalam laboratorium-laboratorium yang berbeda

menggunakan peralatan, pereaksi, pelarut, dan analis yang

berbeda pula. Analisis dilakukan terhadap sampel-sampel

yang diduga identik yang dicuplik dari batch yang sama.

Reproducibility dapat juga dilakukan dalam laboratorium

yang sama dengan menggunakan peralatan, pereaksi, dan

analis yang berbeda.

Kriteria seksama diberikan jika metode memberikan

simpangan baku relatif (RSD) atau koefisien variasi (CV) 2%

atau kurang. Akan tetapi kriteria ini sangat fleksibel

tergantung pada konsentrasi analit yang diperiksa, jumlah

sampel, dan kondisi laboratorium. Dari penelitian dijumpai

bahwa koefisien variasi meningkat dengan menurunnya

kadar analit yang dianalisis.

Ditemukan bahwa koefisien variasi meningkat seiring

dengan menurunnya konsentrasi analit. Pada kadar 1% atau

lebih, standar deviasi relatif antara laboratorium adalah

sekitar 2,5% ada pada satu per seribu adalah 5%. Pada kadar

satu per sejuta (ppm) RSDnya adalah 16%, dan pada kadar

part per bilion (ppb) adalah 32%. Pada metode yang sangat

kritis, secara umum diterima bahwa RSD harus lebih dari

2%.

Page 47: 2. buku validasi metode ok

32

Percobaan keseksamaan dilakukan terhadap paling

sedikit enam replika sampel yang diambil dari campuran

sampel dengan matriks yang homogen. Sebaiknya

keseksamaan ditentukan terhadap sampel sebenarnya yaitu

berupa campuran dengan bahan pembawa sediaan farmasi

(plasebo) untuk melihat pengaruh matriks pembawa

terhadap keseksamaan ini. Demikian juga harus disiapkan

sampel untuk menganalisis pengaruh pengotor dan hasil

degradasi terhadap keseksamaan ini.

Presisi adalah ukuran yang menunjukkan kedekatan

antara nilai hasil pengukuran dari sampel yang homogen

pada kondisi normal (sampel yang sama diuji secara

berurutan dengan menggunakan alat yang sama). Uji

presisi berarti kedekatan antar tiap hasil uji pada suatu

pengujian yang sama untuk melihat sebaran diantara nilai

benar. Presisi dipengaruhi oleh kesalahan acak (random error),

antara lain ketidakstabilan instrumen, variasi suhu atau

pereaksi, keragaman teknik dan operator yang berbeda.

Presisi dapat dinyatakan dengan berbagai cara antara lain

dengan simpangan baku, simpangan rata-rata atau kisaran

yang merupakan selisih hasil pengukuran yang terbesar dan

terkecil (Hidayat, 1989). Suatu nilai ketelitian dinyatakan

dalam Relative Standar Deviation (% RSD). Besarnya RSD

menyatakan tingkat ketelitian analis, semakin kecil % RSD

yang dihasilkan maka semakin tinggi tingkat ketelitiannya.

Menurut Bievre (1998), presisi dapat dinyatakan

sebagai keterulangan (repeatability), ketertiruan (reproducibility)

dan presisi antara (intermediate precision). Parameter presisi

tersebut antara lain :

1. Keterulangan (Repeatability)

Page 48: 2. buku validasi metode ok

33

Keterulangan adalah ketelitian yang diperoleh dari

hasil pengulangan dengan menggunakan metode,

operator, peralatan, laboratorium, dan dalam interval

pemeriksaan waktu yang singkat. Pemeriksaan

keterulangan bertujuan untuk mengetahui konsistensi

analit, tingkat kesulitan metode dan kesesuaian

metode.

2. Presisi Antara (Intermediate Precision)

Presisi antara merupakan bagian dari presisi yang

dilakukan dengan cara mengulang pemeriksaan

terhadap contoh uji dengan alat, waktu, analis yang

berbeda, namun dalam laboratorium yang sama.

3. Ketertiruan(Reproducibility)

Ketertiruan yaitu ketelitian yang dihitung dari hasil

penetapan ulangan dengan menggunakan metode

yang sama, namun dilakukan oleh analis, peralatan,

laboratorium dan waktu yang berbeda.

Presisi dari metode uji ditentukan dengan rumus :

x

Keterangan

SD : Standar Deviasi

: Nilai Rata-rata

n : Ulangan

RSD : Relatif Standar Deviation

Kriteria seksama diberikan jika metode memberikan

nilai %RSD ≤ 2%. Kriteria ini sangat fleksibel tergantung

pada konsentrasi analit yang dianalisis, jumlah sampel dan

kondisi laboratorium. Nilai RSD atau koefisien variasi

meningkat dengan menurunnya kadar analit yang

Page 49: 2. buku validasi metode ok

34

dianalisis (Harmita, 2004). Menurut american pre-veterinary

medical assosiation (APVMA) (2004) tingkat presisi yang

sebaiknya dipenuhi berdasarkan konsentrasi analit yang

dianalisis dapat dilihat dalam Tabel 3.7.

Tabel 3.7 Tingkat presisi berdasarkan konsentrasi analit

Jumlah komponen terukur dalam sampel

(x) Tingkat presisi (y)

x ≥ 10,00 % y ≤ 2 %

1,00 % ≤ x ≤ 10,00 % y ≤ 2 %

0,10 % ≤ x ≤ 1,00 % y ≤ 10 %

x ≤ 0,10 % y ≤ 20 %

Uji presisi dilakukan untuk mengetahui kedekatan

atau kesesuaian antara hasil uji yang satu dengan yang

lainnya pada serangkaian pengujian. Presisi hasil

pengukuran digambarkan dalam bentuk persentase Relative

Standar Deviation (%RSD). Uji presisi yang dilakukan termasuk

jenis uji keterulangan (repeatability). Hasil uji presisi untuk

sampel natrium hidroksidadengan berbagai konsentrasi

yaitu, 32%; 48%; 98% dapat dilihat dalam Tabel 3.8.

Tabel 3.8 Data hasil uji presisi pada sampel natrium

hidroksida

Pengulangan

Penimbangan (g) Kadar Ni (ppm)

32% 48% 98% 32% 48% 98%

1 10,03 5,00 1,08 0,0144 1,2786 1,0814

2 10,01 5,07 1,06 0,0368 0,8251 1,1724

3 10,01 5,00 1,05 0,0211 1,2062 0,9170

4 10,02 5,01 1,07 0,0192 0,7621 0,9303

5 10,06 5,06 1,05 0,0109 0,9794 0,9170

Page 50: 2. buku validasi metode ok

35

Pengulangan

Penimbangan (g) Kadar Ni (ppm)

32% 48% 98% 32% 48% 98%

6 10,01 5,00 1,04 0,0267 0,8346 0,8102

7 10,04 5,01 1,05 0,0276 0,7621 1,0936

Jumlah 0,1568 6,6479 6,9216

Rata-rata 0,0224 0,9497 0,9888

SD 0,0088 0,2137 0,1283

% RSD 0,39 % 0,22% 0,13%

Syarat keberterimaan untuk nilai % RSD < 2%

Berdasarkan data pada Tabel 3.8 diperoleh nilai relative

standar deviasi (%RSD) sebesar 0,39 % (natrium hidroksida

32%), 0,22% (natrium hidroksida 48%) dan 0,13% (natrium

hidroksida 98%). Hasil ini menunjukkan bahwa metode uji

yang digunakan pada penentuan kadar nikel dalam sampel

natrium hidroksida dengan spektrofotometer UV-Vis

memiliki ketelitian yang baik untuk ketiga jenis sampel

karena memenuhi syarat nilai %RSD yang diterima. Nilai

ketelitian yang diperoleh dapat ditentukan dengan rumus

100% - %RSD. Nilai presisi dapat memberikan informasi

bahwa metode ini dapat digunakan sebagai metode tetap

pada laboratorium.

Adanya variasi pada hasil presisi untuk tiga sampel

tersebut disebabkan kesalahan acak. Kesalahan ini

disebabkan karena adanya faktor yang tidak dapat

dikendalikan. Kesalahan acak merupakan kesalahan dalam

pengukuran karena gangguan dan perbedaan kondisi setiap

pengukuran hingga menghasilkan angka yang berbeda.

Faktor kesalahan acak ini sebenarnya dapat dikurangi

dengan melakukan banyak pengulangan pengukuran.

Page 51: 2. buku validasi metode ok

36

3.3 Coefficient Variance Horwitz (CV Horwitz)

Pada tahun 1980 Horwitz, Kamps, dan Boyer

menunjukkan bahwa: "pemeriksaan hasil lebih dari 50

penelitian kolaboratif antar laboratorium yang dilakukan

oleh AOAC pada berbagai komoditas untuk berbagai analit

menunjukkan hubungan antara koefisien rata-rata variasi

(CV), dinyatakan sebagai kekuatan 2, dengan konsentrasi

rata-rata yang diukur, dinyatakan sebagai pangkat 10,

independen dari metode yang menentukan.

RSD% Horwitz = 2(1 – 0.5 log C)

Dimana C, adalah konsentrasi analit dinyatakan

sebagai fraksi massa berdimensi (pembilang dan penyebut

memiliki satuan yang sama); dan RSDR adalah koefisien

variasi CV dalam kondisi reproducibility.

Tabel 3.9 Hubungan Konsentrasi dengan RSD

Konsentrasi Analit RSD

10% 2,8%

1 % 4,0 %

0,1 % 5,7 %

0,01 % 8,0 %

1 ppm 16 %

1 ppb 45 %

0,1 ppb 64 %

Page 52: 2. buku validasi metode ok

37

Gambar 3.3 Kurva variansi Horwitz hubungan konsentrasi

dengan KV (%)

Gambar 3.4 Kurva reproduksibilitas Horwitz

Page 53: 2. buku validasi metode ok

38

Table 3.10 Data larutan standar Cu dan Pb dengan AAS

No. Konsentrasi Cu (ppm) Konsentrasi Pb (ppm)

1 40,8658 1,0024

2 39,9516 0,9123

3 38,9490 1,0575

4 40,4530 0,9812

5 40,6004 1,0437

6 40,6004 1,0437

7 40,6004 1,0437

Rata-rata 40,1640 0,9994

CV Horwitz 9,1774 16,0014

Cara penentuan CV Horwitz

CV Horwitz = 21-(0,5 x log C)

CV Horwitz = 21-(0.5 x log 40,164.10-6)

CV Horwitz = 21-(0.5 x (-4,3962)

CV Horwitz = 21-(-2,1981)

CV Horwitz = 23,1981

CV Horwitz = 9,1769

Contoh lain dalam penentuan presisi adalah:

Tabel 3.11 Hasil uji presisi Penentuan Amonium dan Nitrat

No. Konsentrasi rata-rata NH4

+

(ppm)

Konsentrasi rata-rata

NO3

- (ppm)

1 1,860 29,58

2 1,765 29,73

3 1,900 29,12

4 1,855 29,31

5 1,805 29,94

6 1,870 29,16

7 1,870 29,16

Rata-rata 1,843 29,456

SD 0,0489 0,3544

KV (%)

(RSD)

2,66 1,20

CV Horwitz 14,59 9,62

Page 54: 2. buku validasi metode ok

39

Cara penentuan CV Horwitz pada penentuan

konsentrasi NH4

+

:

CV Horwitz = 21-(0,5 x log C)

CV Horwitz = 21-(0.5 x log 1,843.10-6)

CV Horwitz = 21-(0.5 x (-5,7344)

CV Horwitz = 21-(-2,8672)

CV Horwitz = 23,8672

CV Horwitz = 14,5929

Cara penentuan CV Horwitz pada penentuan

konsentrasi NO3

-

:

CV Horwitz = 21-(0,5 x log C)

CV Horwitz = 21-(0.5 x log 29,456.10-6)

CV Horwitz = 21-(0.5 x (-4,5308)

CV Horwitz = 21-(-2,2654)

CV Horwitz = 23,2654

CV Horwitz = 9,62

3.4 (Akurasi) Accuracy

Accuracy adalah ukuran yang menunjukkan derajat

kedekatan hasil analis dengan kadar analit yang sebenarnya.

Accuracy dinyatakan sebagai persen perolehan kembali

(recovery) analit yang ditambahkan. Accuracy dapat

ditentukan melalui dua cara, yaitu metode simulasi

(spiked-placebo recovery) atau metode penambahan baku

(standard addition method).

Dalam metode simulasi, sejumlah analit bahan

murni ditambahkan ke dalam plasebo (semua campuran

reagent yang digunakan minus analit), lalu campuran

tersebut dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar

Page 55: 2. buku validasi metode ok

40

standar yang ditambahkan (kadar yang sebenarnya).

Recovery dapat ditentukan dengan cara membuat sampel

plasebo (eksepien obat, cairan biologis) kemudian ditambah

analit dengan konsentrasi tertentu (biasanya 80% sampai

120% dari kadar analit yang diperkirakan), kemudian

dianalisis dengan metode yang akan divalidasi. Tetapi bila

tidak memungkinkan membuat sampel plasebo karena

matriksnya tidak diketahui seperti obat-obatan paten, atau

karena analitnya berupa suatu senyawa endogen misalnya

metabolit sekunder pada kultur kalus, maka dapat dipakai

metode adisi.

Dalam metode adisi (penambahan baku), sampel

dianalisis lalu sejumlah tertentu analit yang diperiksa (pure

analit/standar) ditambahkan ke dalam sampel, dicampur

dan dianalisis lagi. Selisih kedua hasil dibandingkan dengan

kadar yang sebenarnya (hasil yang diharapkan).

Pada metode penambahan baku, pengukuran blanko

tidak diperlukan lagi. Metode ini tidak dapat digunakan jika

penambahan analit dapat mengganggu pengukuran,

misalnya analit yang ditambahkan menyebabkan

kekurangan pereaksi, mengubah pH atau kapasitas dapar.

Dalam kedua metode tersebut, recovery dinyatakan

sebagai rasio antara hasil yang diperoleh dengan hasil yang

sebenarnya. Biasanya persyaratan untuk recovery adalah

tidak boleh lebih dari 5%.

Accuracy menunjukkan derajat kedekatan hasil analis

dengan kadar analit yang sebenarnya. Accuracy dinyatakan

sebagai persen perolehan kembali (recovery) analit yang

ditambahkan. Accuracy dapat ditentukan melalui dua cara,

yaitu metode simulasi (spiked-placebo recovery) atau

Page 56: 2. buku validasi metode ok

41

metode penambahan baku (standard addition method).

Perhitungan perolehan kembali dapat juga ditetapkan

dengan rumus sebagai berikut:

% Perolehan kembali (recovery) = –

x 100

C1 = konsentrasi dari analit dalam campuran contoh +

sejumlah tertentu analit

C2 = konsentrasi dari analit dalam contoh

C3 = konsentrasi dari analit yang ditambahkan kedalam

contoh

Dalam metode simulasi, sejumlah analit bahan

murni ditambahkan ke dalam plasebo (semua campuran

reagent yang digunakan minus analit), lalu campuran

tersebut dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar

standar yang ditambahkan (kadar yang sebenarnya).

Recovery dapat ditentukan dengan cara membuat sampel

plasebo (eksepien obat, cairan biologis) kemudian ditambah

analit dengan konsentrasi tertentu (biasanya 80% sampai

120% dari kadar analit yang diperkirakan), kemudian

dianalisis dengan metode yang akan divalidasi. Tetapi bila

tidak memungkinkan membuat sampel plasebo karena

matriksnya tidak diketahui seperti obat-obatan paten, atau

karena analitnya berupa suatu senyawa endogen misalnya

metabolit sekunder pada kultur kalus, maka dapat dipakai

metode adisi.

Dalam metode adisi (penambahan baku), sampel

dianalisis lalu sejumlah tertentu analit yang diperiksa (pure

analit/standar) ditambahkan ke dalam sampel, dicampur

Page 57: 2. buku validasi metode ok

42

dan dianalisis lagi. Selisih kedua hasil dibandingkan dengan

kadar yang sebenarnya (hasil yang diharapkan).

Pada metode penambahan baku, pengukuran blanko

tidak diperlukan lagi. Metode ini tidak dapat digunakan jika

penambahan analit dapat mengganggu pengukuran,

misalnya analit yang ditambahkan menyebabkan

kekurangan pereaksi, mengubah pH atau kapasitas dapar,

dan lain-lain.

Dalam kedua metode tersebut, recovery dinyatakan

sebagai rasio antara hasil yang diperoleh dengan hasil yang

sebenarnya. Biasanya persyaratan untuk recovery adalah

tidak boleh lebih dari 5%.

Akurasi merupakan derajat ketepatan antara nilai

yang diukur dengan nilai sebenarnya yang diterima (Gary,

1996). Akurasi merupakan kemampuan metode analisis

untuk memperoleh nilai benar setelah dilakukan secara

berulang. Nilai replika analisis semakin dekat dengan

sampel yang sebenarnya maka semakin akurat metode

tersebut (Khan, 1996). Rentang kesalahan yang diijinkan

pada setiap konsentrasi analit pada matriks dapat dilihat

pada Tabel 3.12.

Tabel 3.12 Nilai persen recovery berdasarkan nilai

konsentrasi sampel

Analit pada matriks sampel Recovery yang diterima (%)

10< A ≤ 100 (%) 98-102

1 < A ≤ 10 (%) 97-103

0,1 < A ≤ 1 (%) 95-105

0,001 < A ≤ 0,1 (%) 90-107

100 ppb < A ≤ 1 ppm 80-110

10 ppb < A ≤ 100 ppb 60-115

1 ppb < A ≤ 10 ppb 40-120

Sumber: Harmita (2004)

Page 58: 2. buku validasi metode ok

43

Kesulitan utama dalam evaluasi akurasi adalah fakta

bahwa kandungan sesungguhnya analit yang akan diuji

tidak diketahui. Akurasi dinyatakan sebagai persen

perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan.

Pengujian persen perolehan kembali dilakukan dengan

menganalisis contoh yang diperkaya dengan sejumlah

analit yang ditetapkan. Jumlah absolut yang diperoleh dari

analisis ini dan jumlah yang diperoleh dari pengujian yang

sama untuk contoh (tanpa penambahan analit) dapat

digunakan untuk menentukan nilai perolehan kembali

analit itu. Kriteria akurasi sangat tergantung pada

konsentrasi analit dalam matriks sampel dan keseksamaan

metode (RSD).

Metode analisis yang mungkin digunakan untuk

menetapkan akurasi yaitu metode menggunakan CRM

(Certified Refference Material)dan adisi standar. CRM mempunyai

nilai tertelusur ke SI dan dapat dijadikan sebagai nilai acuan

(refference value) untuk nilai yang sebenarnya. Syarat CRM

yang digunakan matriksnya cocok dengan contoh uji

(mempunyai komposisi matriks yang mirip matriks contoh

uji). Apabila CRM tidak tersedia maka dapat menggunakan

bahan yang mirip contoh uji yang diperkaya dengan analit

yang kemurniannya tinggi atau disebut metode adisi

standar, lalu diuji persen recovery-nya. Analit yang terkait

dalam matriks contoh harus dilarutkan atau dibebaskan

sebelum dapat diukur karena analit tidak boleh hilang

selama proses agar hasil pengujian akurat maka efisiensi

pelarutan harus 100%.

Akurasi dapat juga diartikan sebagai kedekatan hasil

analisis terhadap nilai sebenarnya atau seberapa jauh hasil

Page 59: 2. buku validasi metode ok

44

menyimpang dari harga yang sebenarnya (standar). Uji ini

sangat baik dilakukan bila menggunakan sertified reference

material (CRM). Namun penetapan akurasi dilakukan dengan

cara uji perolehan kembali (recovery) karena tidak tesedianya

CRM. Analit yang ditambahkan ke dalam matriks contoh

adalah sebesar 0,1ppm; 0,2ppm; 0,3ppm; 0,5ppm. Nilai

recovery yang mendekati 100% menunjukkan bahwa metode

tersebut memiliki ketepatan yang baik dalam menunjukkan

tingkat kesesuaian dari suatu pengukuran yang sebanding

dengan nilai sebenarnya. Hasil uji akurasi dapat dilihat

pada Tabel 3.13.

Tabel 3.13 Data hasil uji akurasi pada sampel natrium

hidroksida

Ul

an

g

Stan-

dar Ni

yang

ditam

-bah-

kan

(ppm)

Penimba-ngan

(g)

Konsetrasi Ni yang

terukur (µg)

Perolehan kembali

(%)

32

% 48% 98% 32% 48% 98% 32% 48% 98%

bla

nk

o

- 5,04 2,09 0,59 0,4522 1.0865 0,9857 - - -

1 0,1 5,02 2,10 0,58 0,5628 1,1744 0,9369 97,79 94,18 98,41

2 0,2 5,00 2,08 0,54 0,6897 1,2817 1,0898 95,25 89,38 99,28

3 0,3 5,04 2,08 0,54 0,8426 1,2882 1,2167 92,25 80,70 87,22

5 0,5 5,03 2,09 0,51 1,1191 1,7730 1,2817 86,74 82,85 91,96

Rata-rata 93,01 86,78 94,97

Kisaran perolehan kembali 86,74-

97,79

80,70-

94,18

87,22-

99,28

Kisaran syarat keberterimaan 80-110

Hasil yang diperoleh dapat dilihat untuk sampel

natrium hidroksida 32% menunjukkan bahwa persen

perolehan kembali (recovery) yaitu 93,01%. Sampel natrium

Page 60: 2. buku validasi metode ok

45

hidroksida 48% menunjukkan persen perolehan kembali

86,78% dan sampel natrium hidroksida 98% menunjukkan

hasil 94,97%. Nilai persen perolehan kembali dari ketiga

sampel natrium hidroksida ini menunjukkan tingkat

akurasi yang memenuhi syarat keberterimaan, yaitu 80–

110%. Dari ketiga jenis sampel yang mempunyai persen

perolehan kembali terendah yaitu sampel natrium

hidroksida 48%, 32% dan paling tinggi natrium hidroksida

98%. Nilai persen perolehan kembali ini juga dapat berarti

bahwa terjadi penyimpangan terhadap hasil pengukuran

yang seharusnya.

Penentuan akurasi suatu metode biasanya terdapat

kesalahan-kesalahan yang menyebabkan nilai akurasi yang

diperoleh kecil atau tidak tepat 100 %, kesalahan ini

disebabkan karena adanya kesalahan personal seperti

pemipetan dan kesalahan sistematis seperti peralatan atau

pereaksi yang digunakan. Namun demikian, kesalahan

sistematik pada prinsipnya dapat diidentifikasi dan

diperkecil.

Untuk mengecek efisiensi proses pretreatment dan

preparasi tersebut maka dilakukan uji perolehan kembali

(recovey test, %R) yang dapat dirumuskan dengan persamaan

yang berbeda yaitu:

Recovery (%) = [ ] [ ]

[ ] x 100%

Akurasi melalui uji perolehan kembali harus

memperhatikan konsentrasi akhir sampel setelah

ditambahkan analit dari larutan standar (spike) berkisar

antara 2–5 dari kali konsentrasi sampel sebelum

ditambahkan analit. Nilai konsentrasi sampel yang telah

Page 61: 2. buku validasi metode ok

46

ditambahkan analit tidak boleh melebihi batas rentang kerja

tertinggi pada ruang lingkup metode pengujian yang

digunakan. Konsentrasi sampel yang telah ditambahkan

analit harus masuk dalam regresi linear kurva kalibrasi yang

digunakan. Syarat-syarat analit (standar) ke sampel harus

memiliki sifat-sifat yaitu larutan standar yang

ditambahakan ke sampel (spike) memiliki kemurnian tinggi,

memiliki matrik hampir sama dengan sampel; dan memilki

kelarutan hampir sama dengan sampel.

Penentuan recovery dapat menggunakan Standard

Reference Material (SRM) dan sampel yang sudah diketahui

konsentrasinya. NIST Standard Reference Material (SRM) -

Sebuah CRM yang dikeluarkan oleh NIST yang juga

memenuhi kriteria sertifikasi NIST khusus tambahan dan

dikeluarkan dengan sertifikat atau sertifikat analisis yang

melaporkan hasil karakterisasi dan menyediakan informasi

mengenai penggunaan yang tepat (s) material (NIST SP 260-

136). SRM disiapkan dan digunakan untuk tiga tujuan

utama: (1) untuk membantu mengembangkan metode

analisis akurat; (2) untuk mengkalibrasi sistem pengukuran

yang digunakan untuk memfasilitasi pertukaran barang,

kontrol kualitas lembaga, menentukan karakteristik kinerja

(3) untuk menjamin kecukupan jangka panjang dan

integritas program jaminan kualitas pengukuran.

Page 62: 2. buku validasi metode ok

47

Tabel 3.14 SRM tanah dan kandungan elemen di sertifikat

dan hasil analisis

Elemen Sertifikat Hasil Analisis

Rata-rata SD

As 105,0 8,0 102,4 1,1

Cd 41,7 0,25 40,8 0,27

Cu 114,0 2,0 115,0 1,6

Pb 1162,0 31,0 1138,1 11,0

Ti 2,47 0,15 2,57 0.08

Zn 350,4 4,8 350,3 3,4

Bi ND - 2,66 0.17

Sb ND - 21,0 0,18

ND: tidak terdeteksi; SD: Standar deviasi

Gambar 3.5 SRM 1950 Metabolit di Human Plasma

Page 63: 2. buku validasi metode ok

48

SRM 1950 Metabolit di Human Plasma terdiri dari

kolam plasma dikumpulkan dari jumlah yang sama dari

pria dan wanita dan dengan distribusi rasial yang

mencerminkan penduduk AS. Nilai awal fase tugas untuk

SRM ini difokuskan pada metabolit yang NIST memiliki

metode yang ada. Konsentrasi lebih dari 30 metabolit,

termasuk elektrolit, hormon, glukosa, kreatinin, vitamin,

dan asam lemak kini telah ditentukan oleh LC-MS, LC-

MS/MS, dan metode GC-MS.

Gambar 3.6 SRM 2907 trace terrorist explosive simultans

The Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST)

telah merilis materi baru standar acuan (SRM) untuk

membantu dalam deteksi dua senyawa peledak yang

diketahui digunakan oleh teroris. Para peneliti merancang

sampel uji baru untuk mensimulasikan ukuran dan

perilaku residu yang tersisa setelah menangani bahan

peledak PETN (pentaerythritol tetranitrate) dan TATP

(triacetone triperoxide).

Page 64: 2. buku validasi metode ok

49

Gambar 3.7 Contoh CRM untuk analisis lingkungan

Gambar 3.7 menunjukkan CRM CZ 7006 untuk

digunakan dalam analisis enviromental (disertifikasi oleh

Ceko Metrologi Institute, sertifikat No 0217-CM-7006-06).

Semua analit berkontribusi terhadap perhitungan toksisitas

total disertifikasi oleh WHO serta sejumlah analit lainnya

(logam berat, PCB, PAH, OCP, BFR) dalam nilai-nilai non-

bersertifikat disajikan.

NIST (National Institute of Standards and

Technology) adalah Institut Nasional Standar dan

Teknologi, sebuah unit dari Departemen Perdagangan AS.

Sebelumnya dikenal sebagai National Bureau of Standards,

NIST mem-promosikan dan mempertahankan standar

pengukuran. Ia juga memiliki program aktif untuk

mendorong dan membantu industri dan ilmu pengetahuan

untuk mengembangkan dan menggunakan standar ini.

Certified Reference Material (CRM) atau Reference

Material Bersertifikat adalah bahan Referensi ditandai

dengan prosedur metrologically berlaku untuk satu atau

Page 65: 2. buku validasi metode ok

50

lebih sifat tertentu, disertai dengan sertifikat yang

memberikan nilai properti tertentu, ketidakpastian yang

terkait, dan pernyataan ketertelusuran metrologi. Dokumen

yang menyertai bahan referensi bersertifikat yang

menyatakan satu atau lebih nilai properti dan

ketidakpastian mereka, dan mengkonfirmasikan bahwa

prosedur yang diperlukan telah dilakukan untuk

memastikan validitas dan ketertelusuran mereka.

Gambar 3.8 Contoh sertifikat CRM Aluminium produksi

dari Sigma Aldrich

Page 66: 2. buku validasi metode ok

51

Gambar 3.9 Contoh sertifikat berbagai jenis CRM

Reference Material (RM) adalah material yang cukup

homogen dan stabil sehubungan dengan satu atau lebih

sifat tertentu, yang telah dibuat dengan fresh untuk

digunakan dalam proses pengukuran.

1. Penentuan recovery menggunakan SRM

Penentuan recovery dengan Standard Reference

Material Kode NBS 2781 (Lumpur Domestic) analisis

merkuri (Hg) dengan ICP-OES adalah:

Recovery (%) =

x 100%

Recovery (%) =

x 100%

Recovery (%) = 93,4%

2. Penentuan recovery menggunakan metode spike

Penentuan recovery logam Pb pada sampel air limbah

(sampel dari uji profisiensi) dengan menggunakan

Page 67: 2. buku validasi metode ok

52

metode spiking diketahui data bahwa konsentrasi Pb

pada sampel uji profisiensi sebesar 1,23 mg/L. Pada

sampel tersebut ditambahkan (di-spiking) dengan

larutan standar Pb sebesar 1,0 mg/L. Setelah

ditambah dengan larutan standar, kemudian

dianalisis didapatkan konsentrasi Pb sebesar 2,25

mg/L. Dari data tersebut dapat ditentukan recovery

yaitu sebesar:

Recovery (%) = [ ] [ ]

[ ] x 100%

Recovery (%) =

x 100%

Recovery (%) = 102%

Nilai recovery sebesar 102% merupakan nilai yang

baik, berarti metode uji tersebut memiliki akurasi

yang baik, dengan batas penerimaan 95%-105%.

Page 68: 2. buku validasi metode ok

53

BAB IV

LINEARITAS DAN DAERAH KERJA

4.1 Linearitas dan Daerah Kerja

Linearitas adalah kemampuan metode analisis

memberikan respon proporsional terhadap konsentrasi

analit dalam sampel. Rentang metode adalah pernyataan

batas terendah dan tertinggi analit yang sudah ditunjukkan

dapat ditetapkan dengan kecermatan, keseksamaan, dan

linearitas yang dapat diterima.

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.

Perlakuan matematik dalam pengujian linearitas adalah

melalui persamaan garis lurus dengan metode kuadrat

terkecil antara hasil analisis terhadap konsentrasi analit.

Dalam beberapa kasus, untuk memperoleh

hubungan proporsional antara hasil pengukuran dengan

konsentrasi analit, data yang diperoleh diolah melalui

transformasi matematik dulu sebelum dibuat analisis

regresinya.

Dalam praktek, digunakan satu seri larutan yang

berbeda konsentrasinya antara 50–150% kadar analit dalam

sampel. Di dalam pustaka, sering ditemukan rentang

Page 69: 2. buku validasi metode ok

54

konsentrasi yang digunakan antara 0–200%. Jumlah sampel

yang dianalisis sekurang-kurangnya delapan buah sampel

blanko.

Sebagai parameter adanya hubungan linier

digunakan koefisien korelasi r pada analisis regresi linier y =

a + bx. Hubungan linier yang r = +1 atau –1 bergantung

pada arah garis. Sedangkan nilai a menunjukkan kepekaan

analisis terutama instrumen yang digunakan. Parameter

lain yang harus dihitung adalah simpangan baku residual

(Sy). Dengan menggunakan kalkulator atau perangkat lunak

komputer, semua perhitungan matematik tersebut dapat

diukur. Linearitas adalah kemampuan metode analisis

memberikan respon proporsional terhadap konsentrasi

analit dalam sampel. Rentang metode adalah pernyataan

batas terendah dan tertinggi analit yang sudah ditunjukkan

dapat ditetapkan dengan kecermatan, keseksamaan, dan

linearitas yang dapat diterima.

Gambar 4.1 Perbandingan nilai R2

dengan data hasil

pengukuran

Page 70: 2. buku validasi metode ok

55

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.

Perlakuan matematik dalam pengujian linearitas adalah

melalui persamaan garis lurus dengan metode kuadrat

terkecil antara hasil analisis terhadap konsentrasi analit.

Dalam beberapa kasus, untuk memperoleh

hubungan proporsional antara hasil pengukuran dengan

konsentrasi analit, data yang diperoleh diolah melalui

transformasi matematik dulu sebelum dibuat analisis

regresinya.

Dalam praktek, digunakan satu seri larutan yang

berbeda konsentrasinya antara 50 – 150% kadar analit dalam

sampel. Di dalam pustaka, sering ditemukan rentang

konsentrasi yang digunakan antara 0 – 200%. Jumlah

sampel yang dianalisis sekurang-kurangnya delapan buah

sampel blanko.

Sebagai parameter adanya hubungan linier

digunakan koefisien korelasi r pada analisis regresi linier Y =

a + bX. Hubungan linier yang r = +1 atau –1 bergantung

pada arah garis. Sedangkan nilai a menunjukkan kepekaan

analisis terutama instrumen yang digunakan. Parameter

lain yang harus dihitung adalah simpangan baku residual

(Sy). Dengan menggunakan kalkulator atau perangkat lunak

komputer, semua perhitungan matematik tersebut dapat

diukur

Linieritas adalah kemampuan suatu metode analisis

untuk mendapatkan hasil yang proporsional terhadap

konsentrasi analit dalam sampel pada kisaran yang ada

Page 71: 2. buku validasi metode ok

56

(Wenclawiak, 2004). Uji ini dilakukan untuk mengetahui

kemampuan standar dalam mendeteksi analit dalam

contoh. Linieritas biasanya dinyatakan dengan istilah

variansi disekitar arah garis regresi yang dihitung

berdasarkan persamaan matematik datayang diperoleh dari

hasil pengukuran analit dalam sampel dengan berbagai

konsentrasi analit. Perlakuan matematik dalam pengujian

linieritas adalah melalui persamaan garis lurus dengan

metode kuadrat terkecil (least square method) antara hasil

analisis terhadap konsentrasi analit. Linieritas metode

dapat menggambarkan ketelitian pengerjaan analisis suatu

metode yang ditunjukkan oleh nilai koefisien determinasi

sebesar 0,997 (Chan, 2004)

Uji linieritas dilakukan dengan suatu seri larutan

standar yang terdiri dari minimal empat konsentrasi yang

berbeda dengan rentang 50-150 % dari kadar analit dalam

sampel. Parameter hubungan kelinieran yang digunakan

yaitu koefisien korelasi (r) dan koefisien determinasi (R)

pada analisis regresi linier y = bx + a (b adalah slope, a

adalah intersep, x adalah konsentrasi analit dan y adalah

respon instrumen). Koefisien determinasi adalah rasio dari

variasi yang dijelaskan terhadap variasi keseluruhan. Nilai

rasio ini selalu tidak negatif sehingga ditandai dengan R2

.

Koefisien korelasi adalah suatu ukuran hubungan linier

antara dua set data dan ditandai dengan r. Hubungan linier

yang ideal dicapai jika nilai a = 0 dan r = +1 atau -1

merupakan hubungan yang sempurna, tanda + dan -

bergantung pada arah garis. Tanda positif (+) menunjukkan

korelasi positif yang ditandai dengan arah garis yang miring

ke kanan, sedangkan tanda negatif (-) menunjukkan

Page 72: 2. buku validasi metode ok

57

korelasi negatif yang ditandai dengan arah garis yang

miring ke kiri (Spiegel, 1988).

Contoh penentuan daerah kerja atau daerah linier

yaitu penentuan kadar Cu dengan AAS:

1. Buat deret larutan kerja 0,05; 1; 2; 3; 4; 6; 8 dan 10

mg/L yang diencerkan dari larutan induk 1000 mg/L

(SRM tertelusur ke NIST)

2. Analisis kadar Cu dengan AAS Flame pada panjang

gelombang 324,7 nm

Tabel 4.1 Data hasil pengukuran larutan standar Cu

dengan AAS

No. Konsentrasi mg/L Absorbansi

1 0.5 0.0905

2 1 0.178

3 2 0.3379

4 3 0.4938

5 4 0.6438

6 6 0.9116

7 8 1.1315

8 10 1.2344

Berdasarkan data Tabel 4.1 dibuat kurva kalibrasi

seperti ditunjukkan pada Gambar 4.2.

Page 73: 2. buku validasi metode ok

58

Gambar 4.2 Kurva kalibrasi larutan standar Cu

Jika semua data digunakan untuk membuat kurva

kalibrasi, maka R2

(koefisien korelasi) yang diperoleh yaitu

0,979 sehingga tidak memenuhi syarat linieritas dimana R2

harus mendekati 1. Untuk meningkatkan nilai R2

maka

dibuang data yang menyebabkan kurva tidak linier,

sehingga didapatkan nilai R2

0,999. Pada Gambar 4.2

terlihat bahwa derah kerja atau daerah linear yaitu 0,5-4

mg/L.

Linieritas menunjukkan kemampuan metode analisis

untuk menghasilkan respon yang proporsional terhadap

konsentrasi analit dalam sampel pada kisaran atau rentang

yang ada. Uji ini dilakukan dengan membuat satu seri

larutan standar yang terdiri dari 4 konsentrasi yang

bertingkat. Larutan standar diukur 7 kali diperoleh nilai

Page 74: 2. buku validasi metode ok

59

absorbansi. Nilai absorbansi dirata-rata sehingga diperoleh

data konsentrasi versus absorbansi rata-rata sehingga dibuat

kurva hubungan antara absorbansi versus konsentrasi. Hasil

pengujian linieritas penentuan kadar nikel dalam natrium

hidroksida dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Kurva kalibrasi larutan standar Ni

Berdasarkan Gambar 4.3, diperoleh nilai koefisian

determinasi (R2

) pada penentuan kadar nikel adalah 0,9980.

Nilai koefisien determinasi yang didapat mendekati satu

dan sesuai dengan syarat keberterimaan yaitu nilai

koefisien determinasi hasil uji linieritas adalah > 0,9970

(Chan, 2004). Menurut Kantasubrata (2008) untuk jumlah

deret standar (n) 4 dengan tingkat kepercayaan 95% nilai

koefisien determinasi minimal 0,811. Oleh karena itu, uji

linieritas untuk metode penentuan kadar nikel dalam

natrium hidroksida menghasilkan korelasi yang linier

y = 0,038x-0,001 R² = 0,998

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Abs

orba

nsi

Konsentrasi (ppm)

Page 75: 2. buku validasi metode ok

60

sehingga memenuhi kriteria keberterimaan artinya kinerja

metode yang digunakan untuk rentang konsentrasi yang

diukur sangat baik.

Gambar 4.4 Kurva kalibrasi larutan standar Cr (VI) dengan

spektrofotometer UV-Vis

(Ahmed et al. 2011)

Pada Gambar 4.4 terlihat bahwa setelah konsentrasi

12 mg/L, absorbansi mengalami penurunan sehingga nilai

R2

menurun. Jika data pada konsentrasi di atas 12 mg/L

dihilangkan maka akan diperoleh kurva dengan R2

0,9987.

Daerah kerja atau daerah linier pada konsentrasi 1-12 mg/L.

Page 76: 2. buku validasi metode ok

61

4.2 Kurva Standar Adisi

Metode standar adisi adalah bagian dari teknik

analisis kuantitatif dengan cara menambahkan sederatan

larutan standar dengan jumlah yang telah diketahui ke

dalam sampel. Dengan menambahkan lebih dari satu

larutan standar, maka kurva kalibrasi dapat disiapkan.

Konsentrasi analit dalam sampel dapat ditentukan dengan

ekstrapolasi kurva kalibrasi sebagaimana ditunjukkan oleh

Gambar 4.5. Pada pelaksanaannya metode standar adisi

adalah dengan membagi sampel ke dalam beberapa bagian

yang sama lalu menambahkan ke dalamnya standar dengan

level konsentrasi yang meningkat. Larutan sampel yang

sudah ditambahkan dengan larutan standar dengan

konsentrasi yang bervariasi selanjutnya dibuat kurva dan

respon absorbansi versus konsentrasi. Konsentrasi akhir

merupakan titik perpotongan pada sumbu x di daerah

negative.

Gambar 4.5 Teknik pelaksanaan metode kurva adisi standar

Page 77: 2. buku validasi metode ok

62

Gambar 4.6 Kurva adisi standar

Contoh aplikasi penggunaan standar adisi yaitu

penentuan konsentrasi logam Fe dalam air minum dengan

GFAAS, didapatkan pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Data larutan standar Fe dengan GFAAS

Volume sampel

(mL)

Konsentrasi standar

yang ditambahkan

Absorbansi

10 0 0,215

10 5 0,424

10 10 0,685

10 15 0,826

10 20 0,967

Page 78: 2. buku validasi metode ok

63

Gambar 4.7 Kurva adisi standar penentuan Fe dengan

GFAAS

Konsentrasi Fe pada air minum dapat ditentukan

dengan menentukan titik perpotongan pada nilai y=0. Jika

nilai y=0 maka nilai x= 0,225/0.038= 5, 9211. Konsentrasi

dapat ditentukan dengan menarik garis lurus kurva regresi

sehingga memotong garis pada sumbu x. Konsentrasi

didapatkan pada daerah negative dan hasil akhir dianggap

menjadi positif.

y = 0.0381x + 0.2253 R² = 0.9978

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Ab

sorb

ansi

Konsentrasi Fe yang ditambahkan (mg/L)

Page 79: 2. buku validasi metode ok

64

Page 80: 2. buku validasi metode ok

65

BAB V

LIMIT DETEKSI (LOD) DAN LIMIT KUANTISASI (LOQ)

5.1 Pengertian LOD dan LOQ

Batas deteksi adalah jumlah terkecil analit dalam

sampel yang dapat dideteksi yang masih memberikan

respon signifikan dibandingkan dengan blangko. Batas

deteksi merupakan parameter uji batas. Batas kuantitasi

merupakan parameter pada analisis renik dan diartikan

sebagai kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih

dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama. Cara

menentukan LOD dan LOQ ada tiga cara yaitu:

1. Signal-to-noise

Dengan menggunakan metode signal-to-noise,

puncak ke puncak kebisingan di sekitar waktu retensi

analit diukur, dan kemudian, konsentrasi analit yang

akan menghasilkan sinyal sama dengan nilai tertentu

dari kebisingan untuk sinyal rasio diperkirakan.

Kebisingan besarnya dapat diukur secara manual

pada printout kromatogram atau dengan auto-

integrator dari instrument. Sebuah sinyal-to-noise

ratio (S/N) dari tiga umumnya diterima untuk

memperkirakan LOD dan rasio signal-to-noise dari

sepuluh digunakan untuk LOQ. Metode ini biasanya

Page 81: 2. buku validasi metode ok

66

diterapkan untuk metode analisis yang

menunjukkan suara dasar.

2. Penentuan blanko

Penentuan blanko diterapkan ketika analisis blanko

memberikan hasil standar deviasi tidak nol. LOD

dinyatakan sebagai konsentrasi analit yang sesuai

dengan nilai blanko sampel ditambah tiga standar

deviasi dan LOQ adalah konsentrasi analit yang

sesuai dengan nilai blanko sampel ditambah sepuluh

standar deviasi seperti yang ditunjukkan dalam

persamaan berikut:

LOD = x + 3Sb

LOQ = x + 10 Sb

Dimana x adalah konsentrasi rata-rata blanko dan Sb

adalah standar deviasi dari blanko

3. Kurva Kalibrasi

Untuk kurva kalibrasi linear, diasumsikan bahwa

respon instrumen y berhubungan linier dengan

konsentrasi x standar untuk rentang yang terbatas

konsentrasi. Hal ini dapat dinyatakan dalam model

seperti y = bx + a. Model ini digunakan untuk

menghitung sensitivitas b dan LOD dan LOQ (6).

Oleh karena itu LOD dan LOQ dapat dinyatakan

sebagai:

LOD = 3Sa/b

LOQ = 10 Sa/b

Sa adalah standar deviasi dan b slope

Penentuan batas deteksi suatu metode berbeda-beda

tergantung pada metode analisis itu menggunakan

instrumen atau tidak. Pada analisis yang tidak

Page 82: 2. buku validasi metode ok

67

menggunakan instrumen batas tersebut ditentukan dengan

mendeteksi analit dalam sampel pada pengenceran

bertingkat. Pada analisis instrumen batas deteksi dapat

dihitung dengan mengukur respon blangko beberapa kali

lalu dihitung simpangan baku respon blangko dan formula

di bawah ini dapat digunakan untuk perhitungan

Q = (k x Sb)/Sl

Q = LOD (batas deteksi) atau LOQ (batas kuantitasi)

k = 3 untuk batas deteksi atau 10 untuk batas kuantitasi

Sb = simpangan baku respon analitik dari blangko

Sl = arah garis linear (kepekaan arah) dari kurva antara

respon terhadap konsentrasi = slope (b pada

persamaan garis y = a+bx)

Batas deteksi dan kuantitasi dapat dihitung secara

statistik melalui garis regresi linier dari kurva kalibrasi. Nilai

pengukuran akan sama dengan nilai b pada persamaan

garis linier y = a + bx, sedangkan simpangan baku blanko

sama dengan simpangan baku residual (Sy/x.)

a. Batas deteksi (LoD)

Karena k = 3, Simpangan baku (Sb) = Sy/x, maka:

LoD = (3 Sy/x)/ Sl

b. Batas kuantitasi (LoQ)

Karena k = 10, Simpangan baku (Sb) = Sy/x, maka:

LoQ = (10 Sy/x)/Sl

Cara lain untuk menentukan batas deteksi dan

kuantitasi adalah melalui penentuan rasio S/N (signal to

noise ratio). Nilai simpangan baku blanko ditentukan

dengan cara menghitung tinggi derau pada pengukuran

blanko sebanyak 20 kali pada titik analit memberikan

Page 83: 2. buku validasi metode ok

68

respon. Simpangan baku blanko juga dihitung dari tinggi

derau puncak ke puncak, jika diambil dari tinggi puncak

derau atas dan bawah (Np-p) maka s0 = Np-p/5 sedangkan

kalau dari puncak derau bawah saja (puncak negatif) maka

s0 = Np/2, selanjutnya perhitungan seperti tersebut di atas.

Gambar 5.1 Posisi LOD, LOQ dan rata-rata signal

background

Sensitivitas yaitu batas deteksi (LOD) yaitu

konsentrasi terendah yang bisa diukur dengan pasti

statistik yang wajar. Batas pengukuran kuantitatif (LOQ)

yaitu konsentrasi terendah suatu analit yang dapat

ditentukan dengan presisi dapat diterima (pengulangan)

dan akurasi di bawah kondisi yang dinyatakan tes.

Page 84: 2. buku validasi metode ok

69

Gambar 5.2 Penentuan LOD dengan noise

Kantasubrata (2008) menyatakan bahwa limit deteksi

(LOD) adalah konsentrasi terendah dari analit dalam

contoh yang dapat terdeteksi, akan tetapi tidak perlu

terkuantisasi, di bawah kondisi pengujian yang disepakati.

Limit kuantitasi (LOQ) atau biasa disebut juga limit

pelaporan (limit of reporting) adalah konsentrasi terendah dari

analit dalam contoh yang dapat ditentukan degan tingkat

presisi dan akurasi yang dapat diterima, di bawah kondisi

pengujian yang disepakati. Limit deteksi dan limit

kuantisasi tidak dapat dipisahkan karena diantara keduanya

terdapat hubungan yang sangat kuat. Secara praktis cara

evaluasi keduanya dapat dikatakan tidak ada perbedaan

yang signifikan. Perbedaan di antara keduanya hanya pada

sifat kuantitatif data yang diperoleh.

Limit deteksi dibagi dalam dua macam, yaitu limit

deteksi instrumen dan limit deteksi metode. Limit deteksi

instrumen adalah konsentrasi analit terendah yang dapat

Page 85: 2. buku validasi metode ok

70

terdeteksi oleh instrumen dan secara statistik berbeda

dengan respon yang didapat dengan respon dari sinyal latar

belakang. Limit deteksi metode adalah konsentrasi analit

terendah yang dapat ditetapkan oleh suatu metode dengan

mengaplikasikan secara lengkap metode tersebut. Pada

analisis instrumen, limit deteksi dihitung dengan

mengukur respon blanko contoh (matriks tanpa analit)

sebanyak minimal 7 kali kemudian dihitung simpangan

bakunya. Jika blanko menghasilkan sinyal maka LOD setara

dengan nilai rata-rata blanko contoh ditambah 3 kali

simpangan baku tersebut. Uji konfirmasi nilai LOD

dilakukan dengan cara menyiapkan standar dengan

konsentrasi sebesar nilai limit deteksi instrumen yang

diperoleh dari hasil perhitungan. Standar tersebut diukur

konsentrasinya sebanyak 7 kali ulangan dan diamati setiap

ulangan apakah memberikan sinyal atau tidak. Limit

deteksi instrumen dapat dihitung dengan menggunakan

rumus :

LOD = µ + 3SD

Keterangan :

µ adalah nilai rata-rata hasil pengukuran dari blanko

pereaksi yang sama.

SD adalah nilai standar deviasi.

Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa nilai

limit deteksi instrumen yang diperoleh dari perhitungan

adalah benar. Uji konfirmasi nilai LOQ dengan cara

menghitung data dari kurva kalibrasi hubungan antara

absorbansi versus konsentrasi. Nilai LOQ dapat dihitung

menggunakan rumus sebagai berikut:

LOQ = µ + 10SD

Page 86: 2. buku validasi metode ok

71

Keterangan :

µ adalah nilai rata-rata hasil pengukuran dari blanko

pereaksi yang sama. SD adalah nilai standar deviasi.

Nilai LOD dan LOQ juga dapat ditentukan secara

statistik melalui garis regresi linier dari kurva kalibrasi. Nilai

tersebut dapat ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut:

a. Batas deteksi (LOD)

Karena k = 3, simpangan bakunya (Sb) = Sy/x, maka

LOD =

b. Batas kuantitasi (LOQ)

Karena k = 10, simpangan bakunya (Sb) = Sy/x,

maka

LOQ =

(Riyanto, 2009).

5.2 Penentuan LOD dan LOQ

Penentuan konsentrasi vitamin C dengan metode

voltammetri didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 5.1 Data larutan standar vitamin C

Larutan Konsentrasi Ip (µA)

Blank 0,0 0,003

Standard 1 2,3 0,090

Standard 2 4,5 0,176

Standard 3 6,8 0,262

Standard 4 9,0 0,347

Standard 5 11,2 0,432

Page 87: 2. buku validasi metode ok

72

Gambar 5.3 Kurva kalibrasi vitamin C dengan voltammetri

Tabel 5.2 Data perhitungan LOD dengan kurva kalibrasi

x y yi y-yi (y-yi)2

0.0 0.003 0.002 0.001 0.000001

2.3 0.090 0.0894 0.0006 3.6E-07

4.5 0.176 0.173 0.003 9E-06

6.8 0.262 0.2604 0.0016 2.56E-06

9.0 0.347 0.344 0.003 9E-06

11.2 0.432 0.4276 0.0044 1.936E-05

4.128E-05

LOD 0.253617 mg/L 0.01163743 µA

LOQ 0.845388 mg/L 0.03412476 µA

Langkah-langkah penentuan LOD dan LOQ dengan

kurva kalibrasi:

S(y/x) =

=

= 0,0032125

LOD =

= 0.253617 mg/L

LOD =

= 0.845388 mg/L

y = 0.038x + 0.002 R² = 0,999

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0 2 4 6 8 10 12

Ip (

mik

roA

)

Konsentrasi Vitamin C (mg/L)

Page 88: 2. buku validasi metode ok

73

Pengertian lain dari LOD dan LOQ adalah the limit of

detection of an analyte is often determined by repeat analysis of a blank test

portion and is the analyte concentration the response of which is equivalent

to the mean blank response plus 3 standard deviations. Its value is likely to

be different for different types of sample. The limit of quantitation is the

lowest concentration of analyte that can be determined with an acceptable

level of uncertainty. It should be established using an appropriate

measurement standard or sample, i.e. it is usually the lowest point on the

calibration curve (excluding the blank). It should not be determined by

extrapolation. Various conventions take the limit to be 5, 6 or 10 standard

deviations of the blank measurement.

Penentuan LOD dan LOQ dengan blanko pada

analisis konsentrasi fenol dalam air dengan

spektrofotometer UV-Vis didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 5.3 Data larutan standar fenol dengan

spektrofotometer UV-Vis

C Fenol (mg/L) A

0 0.00016

10 0.0757

20 0.1514

30 0.2146

40 0.2764

50 0.3594

Page 89: 2. buku validasi metode ok

74

Gambar 5.4 Kurva kalibrasi larutan standar fenol dengan

spektrofotometer UV-Vis

Tabel 5.4 Data larutan blanko fenol dengan

spektrofotometer UV-Vis

No. y x

1 0 0

2 0.0003 0.042857

3 0.0001 0.014286

4 0.0003 0.042857

5 0.0001 0.014286

6 0.0003 0.042857

7 0.0001 0.014286

8 0.0003 0.042857

9 0.0000 0.000000

10 0.0001 0.014286

Jumlah 0.0016 0.228571

Rata-rata 0.00016 0.022857

SD 0.00013

y = 0.0071x R² = 0.9979

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0 10 20 30 40 50 60

Ab

sorb

ansi

Konsentrasi Cu (mg/L)

Page 90: 2. buku validasi metode ok

75

LOD = rata-rata konsentrasi blanko + 3.SD

LOD = 0,02286 + (3 x 0.00013)

LOD = 0,0231 mg/L

LOQ = 0,02286 + (10 x 0.00013)

LOQ = 0,0242 mg/L

Limit deteksi adalah jumlah terkecil analit dalam

contoh yang dapat dideteksi yang masih memberikan

respon signifikan dibandingkan dengan blanko dan masih

dibawah kondisi yang disepakati (Kantasubrata, 2008 ). Uji

LOD dilakukan dengan mengukur blanko pereaksi sebanyak

7 kali ulangan sehingga diperoleh hasil yang dapat dilihat

pada Tabel 5.5.

Tabel 5.5 Data hasil uji LOD pada sampel natrium

hidroksida

Pengulangan blanko pereaksi absorbansi

1 0,0157

2 0,0159

3 0,0159

4 0,0159

5 0,0157

6 0,0159

7 0,0159

SD 9,759 x 10-5

Nilai µ 0,0158

LOD 0,0161

Dari hasil perhitungan diperoleh nilai limit deteksi

pada penentuan kadar nikel dalam natrium hidroksida

dengan spektrofotometer UV-Vis adalah sebesar 0,0161.

Nilai ini menunjukkan jumlah analit terkecil yang masih

dapat terukur oleh spektrofotometer UV-Vis. Jadi untuk

Page 91: 2. buku validasi metode ok

76

analisis kadar nikel dengan spektrofotometer masih dapat

terbaca serapannya dengan batas limit 0,0161.

Limit kuantitasi adalah konsentrasi terendah analit

dalam sampel yang dapat ditentukan dengan presisi dan

akurasi yang dapat diterima dibawah kondisi yang

disepakati (Kantasubrata, 2008). Uji limit kuantitasi

dilakukan dengan menghitung data dari kurva kalibrasi.

Data dan hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 5.6.

Tabel 5.6 Data hasil uji LOQ pada sampel natrium

hidroksida

Pengulangan blanko pereaksi absorbansi

1 0,0157

2 0,0159

3 0,0159

4 0,0159

5 0,0157

6 0,0159

7 0,0159

SD 9,759 x 10-5

Nilai µ 0,0158

LOQ 0,0167

Hasil limit kuantitasi yang diperoleh adalah sebesar

0,0167. Nilai ini merupakan konsentrasi analit terendah

yang terkuantitasi. Namun, untuk memperoleh hasil yang

mempunyai akurasi lebih baik disarankan untuk

malakukan pengukuran contoh yang mempunyai kisaran

konsentrasi diatas 0,0167 sebab pengukuran dibawah nilai

limit kuantitasi ini dimungkinkan kurang akurat karena

absorbansinya sangat kecil. Hasil tersebut ditentukan

Page 92: 2. buku validasi metode ok

77

menurut IUPAC (1975) bahwa nilai LOD dan LOQ

ditentukan dengan persamaan rumus untuk LOD jumlah

nilai rata-rata absorbansi blanko dengan tiga kali standar

deviasi dan LOQ jumlah nilai rata-rata absorbansi blanko

dengan sepuluh kali standar deviasi jika niali absorbansi

dari blanko pereaksi tidak sama dengan nol.

Adapun cara penentuan nilai LOD dan LOQ menurut

Harmita(2004) dengan menggunakan data kurva kalibrasi

dapat dilihat dalam Tabel 5.7 sebagai berikut:

Tabel 5.7 Data Hasil Uji LOQ pada Sampel Natrium

hidroksida

Konsentrasi

(ppm)

Absorbansi (y) yi | | (y-y

i)

2

0,0 0,000 -0,001 0,001 0,000001

0,5 0,018 0,018 0,000 0,000000

1,0 0,036 0,037 0,001 0,000001

2,0 0,077 0,075 0,002 0,000004

(y-yi)

2

=

0,000006

Persamaan regresi linier 0,038x-0,001

Nilai LOD 0,00024

Nilai LOQ 0,00079

Berdasarkan Tabel 5.7 dapat dilihat nilai LOD dan

LOQ bahwa nilai LOD yang diperoleh sebesar 0,00024 dan

nilai LOQ 0,00079. Nilai LOD ini menunjukkan jumlah

terkecil analit dalam sampel yang masih dapat terdeteksi

oleh spektrofotometer UV-Vis sedangkan nilai LOQ

menunjukkan kuantitas terkecil dari analit yang masih

dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama. Nilai LOD

Page 93: 2. buku validasi metode ok

78

dan LOQ ini dihitung secara statistik melalui garis regresi

linier dari kurva kalibrasi. Nilai keduanya merupakan batas

terkecil dari analit yang masih dapat terdeteksi oleh

spektrofotometer UV-Vis.

Page 94: 2. buku validasi metode ok

79

BAB VI KETAHANAN DAN

KETANGGUHAN METODE UJI

6.1 Ketangguhan (ruggedness) dan Kekuatan

(Robustness) Metode Uji

Ketangguhan metode adalah derajat ketertiruan hasil

uji yang diperoleh dari analisis sampel yang sama dalam

berbagai kondisi uji normal, seperti laboratorium, analisis,

instrumen, bahan pereaksi, suhu, hari yang berbeda, dll.

Ketangguhan biasanya dinyatakan sebagai tidak adanya

pengaruh perbedaan operasi atau lingkungan kerja pada

hasil uji. Ketangguhan metode merupakan ukuran

ketertiruan pada kondisi operasi normal antara lab dan

antar analis.

Ketangguhan metode ditentukan dengan

menganalisis beningan 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.

Derajat ketertiruan hasil uji kemudian ditentukan

sebagai fungsi dari variabel penentuan. Ketertiruan dapat

dibandingkan terhadap keseksamaan penentuan di bawah

kondisi normal untuk mendapatkan ukuran ketangguhan

Page 95: 2. buku validasi metode ok

80

metode. Perhitungannya dilakukan secara statistik meng-

gunakan ANOVA pada kajian kolaboratif.

Kekasaran dari suatu metode analisis adalah

resistensi terhadap perubahan dalam hasil yang dihasilkan

oleh analisis metode ketika penyimpangan kecil terbuat

dari kondisi percobaan yang dijelaskan dalam prosedur.

Batas-batas untuk parameter eksperimental harus

diresepkan dalam protokol metode (meskipun ini tidak

selalu dilakukan di masa lalu), dan penyimpangan yang

diper-bolehkan seperti itu, secara terpisah atau dalam

kombinasi apapun, harus menghasilkan tidak ada

perubahan yang berarti dalam hasil yang dihasilkan. (A

"perubahan yang berarti" di sini akan berarti bahwa metode

ini tidak bisa beroperasi dalam batas-batas yang disepakati

ketidakpastian mendefinisikan kebugaran untuk tujuan.)

Aspek metode yang mungkin mempengaruhi hasil harus

diidentifikasi, dan mereka pengaruh terhadap kinerja

metode dievaluasi dengan menggunakan tes kekasaran.

Kekasaran suatu metode diuji dengan sengaja

memperkenalkan perubahan kecil prosedur dan memeriksa

efek pada hasil. Sejumlah aspek dari metode ini mungkin

perlu dipertimbangkan, tetapi karena sebagian besar akan

memiliki efek yang dapat diabaikan biasanya akan mungkin

untuk bervariasi beberapa di sekali. Sebagai contoh, adalah

mungkin untuk merumuskan pendekatan memanfaatkan

delapan kom-binasi dari tujuh variabel faktor, yaitu untuk

melihat efek dari tujuh parameter dengan hanya delapan

hasil analisis. Univariat pendekatan juga layak, di mana

hanya satu variabel pada suatu waktu berubah. Contoh

faktor-faktor yang tes kekasaran dapat mengatasi adalah:

Page 96: 2. buku validasi metode ok

81

perubahan dalam instrumen, operator, atau merek reagen;

konsentrasi reagen; pH suatu larutan; suhu reaksi; waktu

diizinkan untuk menyelesaikan proses, dan lain-lain.

6.2 Penentuan Ketangguhan (ruggedness) dan Kekuatan

(Robustness)

Untuk memvalidasi kekuatan suatu metode perlu

dibuat perubahan metodologi yang kecil dan terus menerus

dan mengevaluasi respon analitik dan efek presisi dan

akurasi. Sebagai contoh, 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).

Perubahan lainnya dapat dilakukan bila sesuai

dengan laboratorium. Identifikasi sekurang-kurangnya 3

faktor analisis yang dapat mempengaruhi hasil bila diganti

atau diubah. Faktor risinal ini dapat diidentifikasi sebagai A,

B, dan C. Perubahan nilai faktor-faktor ini dapat

diidentifikasi dengan a, b, dan c. Lakukan analisis pada

kondisi yang telah disebutkan pada pemeriksaan

ketangguhan.

Sangita et al. (2013) telah melakukan parameter

ruggedness untuk menguji metode penentuan azit-

hromycin dengan HPLC dengan prosedur sama oleh analis

yang berbeda. Hasil penentuan ruggedness dapat dilihat

pada Tabel 6.1.

Page 97: 2. buku validasi metode ok

82

Tabel 6.1 Hasil studi Ketangguhan (ruggedness)

Keterangan RT Area

Analis 1 8,35 100093,09

Analis 2 8,36 100558,17

Rata-rata 8,355 100325,63

Standar Deviasi 0,0071 328,8612

% RSD 0,085 0,328

Robustness dilakukan dengan melakukan variasi

terhadap komposisi fase gerak yaitu ±2.0% (22:78-18:82),

variasi laju alir ±10% (1,1 mL sampai 1,3mL/min) and

variasi suhu Column ±5.0°C (40°C -50°C). Hasil uji

disampaikan pada Tabel 6.2.

Tabel 6.2 Hasil studi Kekuatan (Robustness)

Keterangan RT Area

Fase gerak 1 8,54 122467,94

Fase gerak 2 8,35 121780,51

Laju alir 1 8,54 125087,71

Laju alir 2 8,30 124189,52

Suhu Column 1 8,33 124998,84

Suhu Column 2 8,35 124050,82

Ketahanan suatu metode analisis adalah ukuran dari

kemampuannya untuk tetap tidak terpengaruh oleh variasi

kecil, tetapi disengaja dalam parameter metode, dan

memberikan indikasi kehandalan selama penggunaan

normal. Ketangguhan metode kromatografi, misalnya,

dapat dievaluasi oleh variasi dalam parameter seperti

komposisi fase gerak, pH dan kekuatan ion, suhu dan

banyak yang berbeda atau pemasok kolom. Evaluasi

ketahanan harus dipertimbangkan dalam tahap

Page 98: 2. buku validasi metode ok

83

pengembangan metode. Bahkan, proses validasi metode

tidak dapat dipisahkan dari perkembangan aktual kondisi

metode, karena tidak mungkin untuk mengetahui apakah

kondisi metode dapat diterima sampai studi validasi

dilakukan. Evaluasi kekokohan kromatografi metode sering

kompleks dan melelahkan, dengan mempertimbangkan

jumlah besar parameter analisis yang harus dianggap

melakukan tes. Beberapa penulis memilih parameter

analisis analisis yang spesifik untuk dievaluasi, interpretasi

data dilakukan dengan t-test atau uji ANOVA.

Tabel 6.3 Robustness pada metode uji dengan HPLC

Parameter Kondisi

normal

Kondisi

Variasi

Konsentrasi metanol dalam fase

gerak

80% 77%

pH fase gerak 2,8 3,1

Suhu column 30O

C 35O

C

Laju alir fase gerak 1,0 1,2

Suplier column Symmetry Ace

Suplier metanol Tedia J.T. Baker

Merek HPLC Agilent 1200 HP 1100

Pengujian ketegaran dilakukan untuk mengetahui

kestabilan metode analisis (tidak terpengaruh oleh variasi

yang diberikan). Salah satu contoh yaitu ketegaran metode

uji penentuan ketoprofen dengan HPLC dilakukan variasi

terhadap waktu seperti yang dilakukan oleh (Oktavia 2006).

Hasil pengujian ketegaran disajikan pada Tabel 6.4. Nilai

standar deviasi relatif yang diperoleh pada uji ketegaran

adalah 1,42%, yang berarti metode ini memiliki kestabilan

Page 99: 2. buku validasi metode ok

84

yang baik terhadap variasi waktu yang diberikan karena

memenuhi kriteria penerimaan yaitu <2%.

Tabel 6.4 Contoh hasil analisis pengujian ketegaran

dengan HPLC konsentrasi standar 100%

Menit ke- Area

0 195458

0 195772

0 196366

60 200183

60 200428

60 198464

120 201201

120 200211

120 200390

180 202172

180 202339

180 203315

Rata-rata 199687,42

SD 2834,53

RSD 1,42

Page 100: 2. buku validasi metode ok

85

BAB VII

ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN

7.1 Estimasi Ketidakpastian Pengukuran

Pada dokumen standar “Persyaratan Umum

Kompetensi Laboratorium Pengujian dan Laboratorium

Kalibrasi” ISO/IEC 17025:2005 diatur persyaratan mengenai

ketidakpastian, yaitu dalam butir 5.4.6. Dalam standar itu

diatur bahwa laboratorium wajib mempunyai dan

menerapkan prosedur untuk mengestimasi ketidakpastian

pengukuran. Estimasi ketidakpastian tersebut harus wajar

(reasonable) dan didasarkan pada pengetahuan atas unjuk

kerja metode, dan harus menggunakan data-data yang

diperoleh dari pengalaman sebelumya serta data validasi

metode.

Definisi dari istilah ketidakpastian pengukuran yang

digunakan dalam peraturan ini berdasarkan pada kosakata

istilah dasar dan umum dalam metrologi adalah parameter

yang terkait dengan hasil pengukuran, yang mencirikan

penyebaran nilai-nilai yang cukup dan dapat dikaitkan

dengan pengukuran.

Ketidakpastian pengukuran terdiri dari banyak

komponen. Beberapa komponen dapat dievaluasi dari

distribusi statistik hasil seri pengukuran dan dapat ditandai

Page 101: 2. buku validasi metode ok

86

dengan standar deviasi. Komponen lain dapat dicirikan

oleh standar penyimpangan, dievaluasi dengan cara

diasumsikan mengikuti probabilitas distribusi berdasarkan

pengalaman atau informasi lainnya. Panduan ISO

menggolongkan dalam kasus sebagai Tipe A dan Tipe B.

Dalam banyak kasus dalam analisis kimia,

pengukuran identik dengan penentuan konsentrasi dari

analit. Namun analisis kimia digunakan untuk ukuran yang

lain misalnya warna, pH, dan lain-lain, oleh karena itu

istilah umum "ukur" akan digunakan. Definisi

ketidakpastian yang diberikan di atas berfokus pada kisaran

nilai-nilai yang cukup yakin bisa dihubungkan ke

pengukuran. Dalam penggunaan umum, kata

ketidakpastian berkaitan dengan konsep umum keraguan.

Dalam panduan ini, kata ketidakpastian tanpa kata sifat,

mengacu baik untuk parameter yang berhubungan dengan

definisi di atas, atau pengetahuan yang terbatas tentang

nilai tertentu. Ketidakpastian pengukuran tidak

menyiratkan keraguan tentang validitas pengukuran;

sebaliknya, pengetahuan tentang ketidakpastian berarti

meningkatkan keyakinan terhadap validitas dari hasil

pengukuran.

Sumber Ketidakpastian. Dalam prakteknya keti-

dakpastian pada hasil mungkin timbul dari sumber banyak

kemungkinan, termasuk definisi lengkap seperti contoh,

sampling, efek matriks dan gangguan, kondisi lingkungan,

ketidakpastian massa dan volumetrik peralatan, nilai acuan,

perkiraan dan asumsi yang tergabung dalam metode

pengukuran dan prosedur, dan variasi acak.

Page 102: 2. buku validasi metode ok

87

Ketidakpastian komponen kemudian digabung

menjadi ketidakpastian keseluruhan, hal itu mungkin

diperlukan untuk mengambil tiap sumber ketidakpastian

dan memperlakukan secara terpisah untuk memperoleh

kontribusi dari sumber tersebut. Masing-masing kontribusi

ketidakpastian disebut sebagai komponen ketidakpastian.

Ketika dinyatakan sebagai standar deviasi, komponen

ketidakpastian dikenal sebagai ketidakpastian baku. Jika ada

hubungan antara setiap komponen maka ini harus

diperhitungkan dengan menentukan kovarians tersebut.

Namun, seringkali memungkinkan untuk mengevaluasi

efek gabungan dari beberapa komponen.

Untuk y hasil pengukuran, jumlah ketidakpastian,

disebut standar gabungan ketidakpastian dan dinotasikan

dengan uc (y), adalah estimasi standar deviasi sama dengan

positif akar kuadrat varians total diperoleh menggabungkan

semua komponen ketidakpastian, dan dievaluasi,

menggunakan hukum propagasi ketidakpastian.

Untuk tujuan dalam kimia analitik, ketidakpastian

diperluas U, harus digunakan. Ketidakpastian diperluas

menyediakan interval di mana nilai besaran ukur dipercaya

untuk tingkat keyakinan yang lebih tinggi. U diperoleh

dengan mengalikan uc (y), ketidakpastian baku gabungan,

dengan cakupan yang faktor k. Pilihan dari k factor

berdasarkan tingkat kepercayaan yang diinginkan. Untuk

perkiraan tingkat kepercayaan 95%, k adalah 2. k faktor

harus selalu dinyatakan sehingga ketidakpastian baku

gabungan kuantitas diukur dapat dipulihkan untuk

digunakan dalam menghitung standar gabungan keti-

Page 103: 2. buku validasi metode ok

88

dakpastian hasil pengukuran lain yang mungkin tergantung

pada kuantitas itu.

7.2 Kesalahan dan Ketidakpastian

Penting untuk membedakan antara kesalahan dan

ketidakpastian. Kesalahan (error) didefinisikan sebagai

perbedaan antara hasil individu dan nilai benar dari

besaran ukur. Dengan demikian, kesalahan adalah nilai

tunggal. Pada prinsipnya, nilai dari kesalahan dapat

diterapkan sebagai koreksi hasil. Kesalahan merupakan

konsep ideal dan kesalahan tidak dapat diketahui secara

pasti. Ketidakpastian, di sisi lain, mengambil berbagai

bentuk, dan, jika diperkirakan untuk analisis prosedur dan

jenis sampel yang ditetapkan, berlaku untuk semua

penentuan. Secara umum, nilai ketidakpastian yang tidak

dapat digunakan untuk memperbaiki hasil pengukuran.

Ketidakpastian dari hasil pengukuran tidak boleh

ditafsirkan sebagai kesalahan itu sendiri, maupun kesalahan

yang tersisa setelah koreksi. Kesalahan dianggap memiliki

dua komponen, yaitu komponen random dan komponen

sistematis. Kesalahan Random biasanya muncul dari variasi

jumlah pengaruh. Efek-efek acak menimbulkan variasi

pengamatan berulang. Kesalahan acak dari hasil analisis

tidak dapat dikompensasi, tetapi biasanya dapat dikurangi

dengan meningkatkan jumlah pengamatan.

Standar deviasi eksperimental atau rata-rata seri

pengamatan bukanlah kesalahan acak, meskipun begitu

disebut dalam beberapa publikasi tentang ketidakpastian.

Ini adalah bukan sebuah ukuran dari ketidakpastian dari

Page 104: 2. buku validasi metode ok

89

rata-rata karena beberapa kesalahan acak. Nilai yang tepat

dari random error timbul dari efek tidak dapat diketahui.

Kesalahan sistematis didefinisikan sebagai komponen

kesalahan yang, dalam perjalanan dari sejumlah analisis

dari ukur yang sama, tetap konstan atau bervariasi dengan

cara yang dapat diprediksi. Ini tidak tergantung dari jumlah

pengukuran dibuat dan karenanya tidak dapat dikurangi

dengan meningkatkan jumlah analisis di bawah konstan

kondisi pengukuran.

Efek yang berubah secara sistematis selama rangkaian

analisis yang disebabkan, yang disebabkan karena kontrol

yang tidak memadai, kondisi eksperimental sehingga

menimbulkan kesalahan yang sistematis yang tidak

konstan. Ketidakpastian pengukuran merupakan tingkat

kesalahan yang tidak diketahui yang tersisa dalam

pengukuran. Jika nilai sebenarnya dari kesalahan

diketahui, maka itu bukan bagian dari ketidakpastian

pengukuran. Sebaliknya, itu harus digunakan untuk

memperbaiki hasil pengukuran. Metode untuk me-

nentukan ketidakpastian pengukuran telah dibagi menjadi

dua kelas generik yaitu Evaluas Tipe A yang menghasilkan

ketidakpastian ditentukan secara statistik berdasarkan

distribusi normal dan evaluasi tipe B merupakan

ketidakpastian ditentukan dengan cara lain.

Ketidakpastian ditentukan melalui evaluasi Tipe A

dengan melakukan pengukuran ulang dan menentukan

distribusi statistik. Pendekatan ini bekerja terutama untuk

kontribusi acak. Pengukuran ulang dengan penyimpangan

yang sistematis dari nilai yang benar dikenal memberikan

nilai kesalahan yang harus diperbaiki. Namun, ketika

Page 105: 2. buku validasi metode ok

90

mengevaluasi pengukuran yang dihasilkan, efek keti-

dakpastian sistematis dengan ketidakpastian acak

sedemikian rupa sehingga efeknya dapat ditentukan secara

statistik. Misalnya, efek suhu dapat menyebabkan

peningkatan kebisingan termal acak dalam hasil

pengukuran.

Evaluasi tipe A didasarkan pada standar deviasi dari

pengukuran ulang, yang untuk n pengukuran dengan hasil

qk dan nilai rata-rata q, diperkirakan dengan:

Standar kontribusi ketidakpastian ui dari pengukuran

qk tunggal diberikan oleh:

Jika pengukuran n yang rata-rata sama, ini menjadi:

Untuk kasus-kasus di mana evaluasi tipe A tidak

tersedia atau tidak praktis, dan untuk menutupi kontribusi

tidak termasuk dalam tipe A, maka tipe B digunakan.

Tentukan kontribusi potensial terhadap total rata-rata

ketidakpastian. Tentukan nilai ketidakpastian untuk setiap

kontribusi. Kontribusi harus dalam kuantitas yang diukur,

bukan kuantitas pengaruh. Untuk setiap kontribusi,

memilih distribusi statistik yang diharapkan dan

menentukan ketidakpastian standar. Kombinasikan

ketidakpastian yang dihasilkan dan dihitung ketidakpastian

diperluas.

Page 106: 2. buku validasi metode ok

91

Ketidakpastian baku tipe B, simpangan baku adalah

ketidakpastian itu sendiri, namun dikoreksi terhadap

distribusi probabilitas nilai tersebut. Beberapa distribusi

yang menyumbang ketidakpastian adalah:

1. Distribusi normal

Gambar 7.1 menunjukkan kurva yang mengikuti

distribusi normal.

Gambar 7.1 Kurva distribusi normal

Perhitungan ketidakpastian yang mengikuti

distribution normal:

dimana Ui adalah ketidakpastian diperluas kontribusi

dan k adalah faktor cakupan (k = 2 untuk

kepercayaan 95%).

Page 107: 2. buku validasi metode ok

92

2. Rectangular distribusi

Distribusi rectangular yaitu hasil pengukuran

memiliki probabilitas yang sama berada di tempat

dalam rentang -ai ke ai. Rumus yang mengikuti

distribusi rectangular adalah:

Gambar 7.2 Kurva distribusi rectanguler

Produsen peralatan ± nilai akurasi (bukan dari

anggaran ketidakpastian standar) batas resolusi

peralatan. Setiap istilah dimana hanya berkisar

maksimal atau kesalahan dikenal.

3. Distribusi berbentuk U

Distribusi berbentuk U, hasil pengukuran memiliki

kemungkinan yang lebih tinggi menjadi beberapa

nilai di atas atau di bawah rata-rata daripada berada

di median)

Page 108: 2. buku validasi metode ok

93

Gambar 7.3 Kurva distribusi berbentuk U

Page 109: 2. buku validasi metode ok

94

4. Distribusi triangular

Distribusi triangular yaitu distribusi non-normal

dengan linear dari maksimum ke nol. contoh:

Alternatif untuk persegi panjang atau distribusi

normal bila distribusi diketahui di pusat dan

memiliki nilai yang diharapkan maksimum.

Gambar 7.4 Kurva mengikuti distribusi trianguler

Page 110: 2. buku validasi metode ok

95

Gambar 7.5 Gabungan persamaan dan jenis distribusi

Setelah seluruh sumber ketidakpastian diidentifikasi

dan hubungan antara sumber yang satu dengan yang lain

telah diketahui, serta bagaimana semuanya berpengaruh

terhadap ketidakpastian akhir, maka pada tahap ini

dilakukan kuantifikasi nilai ketidakpastian yang berasal dari

masing-masing sumber. Data ketidakpastian yang berasal

dari masing-masing sumber perlu dikonversi terlebih

dahulu menjadi ketidakpastian baku (μ) agar dapat

digunakan dalam perhitungan ketidakpastian akhir.

Berbagai jenis data dan cara konversinya menjadi

ketidakpastian baku dapat dicermati dalam Gambar 7.4

7.3 Perhitungan ketidakpastian diperluas (expanded

uncertainty)

Tahap terakhir dari perhitungan ketidakpastian

adalah mengalikan ketidakpastian gabungan (μX) dengan

Page 111: 2. buku validasi metode ok

96

suatu faktor pencakupan (k) ketidakpastia n untuk

mendapatkan nilai ketidakpastian diperluas (U) dengan

tingkat kepercayaan tertentu. Untuk kebanyakan kasus,

disarankan untuk menggunak an nilai k=2 (atau tepatnya

1,96) yang akan memberikan tingkat kepercayaan 95%. Tapi

ini hanya berlaku jika nilai perhitungan ketidakpastian

gabungan didasarkan pada data dengan derajat bebas efektif

yang cukup besar (≥ 6). Jika derajat bebas efektif kecil (< 6),

maka perlu nilai k yang lebih besar, yang dapat diperoleh

dari nilai t-student.

Gambar 7.6 Jenis-jenis sumber ketidakpastian dan cara

konversinya untuk mendapatkan ketidakpastian baku (μ)

Terdapat dua kategori komponen ketidakpastian yakni:

1. Tipe A yaitu ketidakpastian berdasarkan pekerjaan

eksperimental dan dihitung dari rangkaian berulang.

Page 112: 2. buku validasi metode ok

97

2. Tipe B yaitu ketidakpastian berdasarkan informasi/

data yang dapat dipercaya, contoh: sertifikat.

Ketidakpastian baku (μ) untuk tipe A diperoleh

melalui persamaan:

Dimana: s adalah simpangan baku dan n adalah

jumlah pengamatan. Sedangkan untuk ketidakpastian baku

tipe B, simpangan baku adalah ketidakpastian itu sendiri,

namun perlu dikoreksi terhadap distribusi probabilitas nilai

tersebut.

Ketidakpastian baku (μ) untuk tipe A diperoleh

melalui persamaan:

Dimana: s adalah simpangan baku dan n adalah

jumlah pengamatan. Sedangkan untuk ketidakpastian baku

tipe B, simpangan baku adalah ketidakpastian itu sendiri,

namun perlu dikoreksi terhadap distribusi probabilitas nilai

tersebut.

• Untuk distribusi normal dengan tingkat kepercayaan

95%,

Μ (x) =

• Untuk distribusi normal dengan tingkat kepercayaan

99%,

Μ (x) =

• Untuk distribusi rectangular,

• Untuk distribusi triangular,

Page 113: 2. buku validasi metode ok

98

7.4 Penentuan Estimasi Ketidakpastian Pengukuran

Pembuatan Larutan Standar Cd 1000 mg/L

• Pembuatan larutan standar Cd 1000 mg/L

• Cara kerja sesuai SNI:

• Logam Cd dibersihan lapisan luar dari oksidanya,

kemudian dilarutkan dengan asam nitrat dan

dimasukkan dalam labu ukur 1000 mL, ditambahkan

aquabides sampai batas.

Langkah 1:

Langkah 2:

Page 114: 2. buku validasi metode ok

99

Dimana

C Cd = konsentrasi larutan standar yang dibuat

1000 = factor konversi mL ke L

m = berat logam (mg)

P = kemurnian logam

V = volume larutan standar yang dibuat

Langkah 3:

Menentukan sumber-sumber ketidakpastian dengan

menggunakan diagram tulang ikan seperti Gambar 7.6.

Gambar 7.7 Diagram tulang ikan penentuan konsentrasi Cd

Menentukan nilai ketidakpastian masing-masing

sumber kesalahan:

1. Ketidakpastian dari kemurnian bahan (P)

Kemurnian bahan logam (Cd) yang didapatkan dari

sertifikat bahan adalah 99.99 ± 0.01% atau 0,9999 ±

0.0001. Karena tidak ada tambahan informasi, maka

Page 115: 2. buku validasi metode ok

100

untuk menentukan nilai ketidakpastian mengikuti

distribusi rectangular. Ketidakpastian dari kemurnian

bahan ditentukan dengan mengambil nilai 0,0001

dibagi dengan .

2. Mass m

Ketidakpastian yang terkait dengan massa kadmium

diperkirakan dengan menggunakan data dari

sertifikat kalibrasi dan rekomendasi pabrikan estimasi

ketidakpastian, 0,05 mg.

3. Volume V

• Kalibrasi

Pabrikan mengutip volume untuk botol 100 ml ±

0,1 ml diukur pada suhu 20 °C. Nilai ketidak-

pastian diberikan tanpa tingkat kepercayaan atau

informasi distribusi, sehingga asumsi yang

diperlukan. Di sini, ketidakpastian standar

dihitung dengan asumsi distribusi trianguler.

Sebuah distribusi trianguler dipilih, karena dalam

proses produksi yang efektif, nilai nominal lebih

mungkin dibandingkan ekstrem. Distribusi yang

dihasilkan lebih baik diwakili oleh distribusi

triaguler daripada distrbusi rectangular.

• Repeatability

Serangkaian percobaan sebanyak sepuluh kali

menggunakan labu uku 100 mL memberikan

standar deviasi 0,02 mL.

Page 116: 2. buku validasi metode ok

101

Temperature

Menurut produsen labu ukur 100 mL telah dikalibrasi pada

suhu 20 °C, sedangkan suhu laboratorium bervariasi antara

batas ±4 °C. Koefisien ekspansi volume air adalah 2,1 × 10-4

°C1

. Ketidakpastian volume dihitung mengikuti asumsi

distribusi rectanguler:

u (V) =

= 0,05 mL

Ketiga sumber ketidakpastian digabung sehingga

memberikan standar ketidakpastian volume.

u (V) = √ = 0,07 mL

Tabel 7.1 Nilai dan ketidakpastian

Simbol Deskripsi Nilai

(x)

Ketidakpastian

standar

u (x)

Ketidakpastian

standar

relative

u(x)/x

P Kemurnian

logam

0,9999 0,000058 0,000058

m Berat

logam

100,28

mg

0,05 mg 0,0005

V Volume

labu ukur

100

mL

0,07 mL 0,0007

Page 117: 2. buku validasi metode ok

102

Gambar 7.8 Perbandingan penyumbang ketidakpastian

Perhitungan kombinasi standar ketidakpastian

Setiap komponen penyumbang ketidakpastian

digabung dengan menggunakan persamaan:

uC (Cd) = C Cd x 0,0009 = 1002,7 mg/L x 0,0009

= 0,9 mg/L

Page 118: 2. buku validasi metode ok

103

Ketidakpastian yang diperluas U (C Cd) diperoleh

dengan mengalikan dengan factor 2, sehingga:

U (C Cd) = 2 x 0,9 mg/L = 1,8 mg/L

Penulisan hasil: 1002.7 ± 1,8 mg/L

Distribusi rectangular digunakan ketika sertifikat atau

spesifikasi tanpa mencantumkan tingkat kepercayaan

seperti 25 mL ± 0,005 mL, maka ketidakpastiannya adalah:

u(x) =

, bentuk distribusinya seperti pada Gambar 7.8

Gambar 7.9 Distribusi rectangular

Distribusi triangular digunakan jika informasi yang

tersedia mengenai x lebih rendah daripada distribusi

trianguler. Nilai dekat dengan x lebih mungkin

dibandingkan dekat batas. Distribusi triangular mengikuti

Gambar 7.9

Page 119: 2. buku validasi metode ok

104

Gambar 7.10 Distribusi trianguler

(A)

Page 120: 2. buku validasi metode ok

105

Gambar 7.11 Jenis-jenis distribusi (A) bentuk distribusi

uniform (B) bentuk distribusi rectanguler dan (C) distribusi

trianguler

(B)

(C)

Page 121: 2. buku validasi metode ok

106

Gambar 7.10 menunjukkan bahwa masing-masing

distribusi tergantung pada pengaruh yang disebabkan oleh

bahan, alat, personil dan lain-lain. Beberapa perubahan

yang menyebabkan kesalahan yang signifikan adalah:

1. Perubahan suhu secara bertahap selama analisis

kimia dapat mengakibatkan perubahan progresif

pada hasil pengujian.

2. Sensor dan probe yang menunjukkan efek penuaan

dapat menyebabkan kesalahan sistematis mem-

perkenalkan non-konstan.

Hasil pengukuran harus dikoreksi untuk semua

kesalahan sistematis. Ketidakpastian berhubungan dengan

standar-standar dan bahan dan ketidakpastian dalam

koreksi masih harus diperhitungkan. Salah satu jenis

kesalahan adalah kesalahan palsu. Kesalahan jenis ini

membatalkan sebuah pengukuran dan biasanya timbul

melalui manusia atau kerusakan instrumen. Perpindahan

angka, pencatatan data, gelembung udara yang bersarang

pada sel spektrofotometer, atau disengaja kontaminasi

silang dari contoh uji merupakan contoh umum dari jenis

kesalahan ini.

Pengukuran kesalahan seperti ini telah terdeteksi dan

harus ditolak dan tidak ada upaya yang dilakukan untuk

menggabungkan kesalahan ke dalam setiap analisis

statistik. Namun, kesalahan seperti perpindahan data

terutama jika terjadi pada angka utama masih dapat

diperbaiki.

Ketidakpastian diestimasi dengan menggunakan

panduan ini tidak dimaksudkan untuk memungkinkan

kemungkinan palsu kesalahan. Salah satu contoh

Page 122: 2. buku validasi metode ok

107

penentuan estimasi ketidakpastian adalah penentuan kadar

nikel dengan spektrofotometer UV-Vis. Perhitungan

estimasi ketidakpastian pengukuran dilakukan dengan

tujuan untuk memastikan bahwa data pengukuran kadar

nikel dalam natrium hidroksida adalah akurat serta metode

spektrofotometri yang digunakan memberikan hasil yang

valid. Perhitungan nilai ketidakpastian pengukuran

ditentukan dari parameter sumber-sumber kesalahan yang

digambar dalam diagram tulang ikan. Diagram tulang ikan

akan memberikan informasi faktor-faktor yang

mempengaruhi pengukuran kadar nikel.

Penetapan diagram tulang ikan

Sumber-sumber ketidakpastian ditunjukkan pada

diagram tulang ikan sebagai berikut:

Gambar 7.12 Diagram tulang ikan penentuan konsentrasi

nikel (Ni)

Page 123: 2. buku validasi metode ok

108

Penentuan Ketidakpastian Baku

1. Ketidakpastian dari m sampel

Neraca analitik yang digunakan untuk penimbangan

mempunyai nilai ketidakpastian sebesar 0,1x g,

estimasi ketidakpastian dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut :

Keterangan:

: ketidakpastian kalibrasi

Qu : ketidakpastian tertera

k : suatu ketetapan

Sumber ketidakpastian sampel selain berasal dari

ketidakpastian baku, ada beberapa faktor lain yang

mempengaruhi ketidakpastian misalnya dari faktor

banyaknya penimbangan maka ketidakpastian dari

masing-masing sumber tersebut dapat digabungkan

dan dinyatakan dalam ketidakpastian gabungan yang

dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Keterangan :

µc

: ketidakpastian gabungan

2. Ketidakpastian dari labu takar 25 mL

Labu takar 25 mL yang digunakan dalam analisis

kadar nikel mempunyai nilai ketidakpastian sebesar

±0,04 mL yang diukur pada suhu 24ºC, maka nilai

ketidakpastian baku dari labu takar ini termasuk

dalam distribusi rectangular sehingga estimasi

Page 124: 2. buku validasi metode ok

109

ketidakpastian baku dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut:

Keterangan :

: Ketidakpastian kalibrasi

Qu : Ketidakpastian yang tertera pada labu takar

500 mL

k : Suatu ketetapan

Pada penentuan ketidakpastian labu takar 25 mL,

sumber-sumber kesalahan tidak hanya berasal dari

satu faktor saja melainkan ada faktor lain yang

mempengaruhi seperti ketidakpastian efek

temperatur. Untuk menghitung nilai ketidakpastian

efek temperature maka dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut:

Keterangan :

µET

: ketidakpastian efek temperatur

V : volume alat gelas

∆T : perbedaan temperatur

α : ketetapan

Beberapa sumber nilai ketidakpastian yang ada

seperti ketidakpastian baku dan ketidakpastian efek

temperatur maka kedua sumber ketidakpastian ini

digabungkan yang dinyatakan dalam ketidakpastian

gabungan sehingga nilai ketidakpastian gabungan

dari labu ukur 25 mL adalah sebagai berikut:

Page 125: 2. buku validasi metode ok

110

Keterangan :

µc(LT)

: ketidakpastian gabungan labu takar

3. Ketidakpastian dari labu takar 100 mL

Labu takar 100 mL yang digunakan dalam analisis

kadar nikel mempunyai nilai ketidakpastian sebesar

±0,1 mL yang diukur pada suhu 23,1ºC, maka nilai

ketidakpastian baku dari labu takar ini termasuk

dalam distribusi rectangular sehingga estimasi

ketidakpastian baku dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut:

Keterangan :

: ketidakpastian kalibrasi

Qu : ketidakpastian yang tertera pada labu takar

100 mL

k : suatu ketetapan

Penentuan ketidakpastian labu takar 100 mL,

sumber-sumber kesalahan tidak hanya berasal dari

satu faktor saja melainkan ada faktor lain yang

mempengaruhi seperti ketidakpastian efek

temperatur. Untuk menghitung nilai ketidakpastian

efek temperatur maka dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut :

Page 126: 2. buku validasi metode ok

111

Keterangan :

µET

: ketidakpastian efek temperatur

V : volume alat gelas

∆T : perbedaan temperatur

α : ketetapan

Beberapa sumber nilai ketidakpastian yang ada

seperti ketidakpastian baku dan ketidakpastian efek

temperatur maka kedua sumber ketidakpastian ini

digabungkan yang dinyatakan dalam ketidakpastian

gabungan sehingga nilai ketidakpastian gabungan

dari labu ukur 100 mL adalah sebagai berikut:

Keterangan :

µc(LT)

: ketidakpastian gabungan labu takar

4. Ketidakpastian dari labu takar 1000 mL

Labu takar 1000 mL yang digunakan dalam analisis

kadar nikel mempunyai nilai ketidakpastian sebesar

±0,385 mL yang diukur pada suhu 24ºC, maka nilai

ketidakpastian baku dari labu takar ini termasuk

dalam distribusi rectangular sehingga estimasi

ketidakpastian baku dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut:

Keterangan :

: ketidakpastian kalibrasi

Qu : ketidakpastian yang tertera pada labu takar

1000 mL

Page 127: 2. buku validasi metode ok

112

k : suatu ketetapan

Penentuan ketidakpastian labu takar 1000 mL,

sumber-sumber kesalahan tidak hanya berasal dari

satu faktor saja melainkan ada faktor lain yang

mempengaruhi seperti ketidakpastian efek

temperatur. Untuk menghitung nilai ketidakpastian

efek temperature maka dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut:

Keterangan:

µET

: ketidakpastian efek temperatur

V : volume alat gelas

∆T : perbedaan temperatur

α : ketetapan

Beberapa sumber nilai ketidakpastian yang ada

seperti ketidakpastian baku dan ketidakpastian efek

temperatur maka kedua sumber ketidakpastian ini

digabungkan yang dinyatakan dalam ketidakpastian

gabungan sehingga nilai ketidakpastian gabungan

dari labu ukur 25 mL adalah sebagai berikut :

Keterangan :

µc(LT)

: ketidakpastian gabungan labu takar

5. Ketidakpastian dari pipet volume 2 mL

Pipet volume 2 mL yang digunakan dalam analisis

kadar nikel mempunyai nilai ketidakpastian sebesar

±0,0001 mL yang diukur pada suhu 24,1ºC, maka

Page 128: 2. buku validasi metode ok

113

nilai ketidakpastian baku dari pipet volume ini

termasuk dalam distribusi rectangular sehingga

estimasi ketidakpastian dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut:

Keterangan :

: ketidakpastian kalibrasi

Qu : ketidakpastian yang tertera pada pipet volume

2 mL

K : suatu ketetapan

Penentuan ketidakpastian pipet volume 2 mL,

sumber-sumber kesalahan tidak hanya berasal dari

satu faktor saja melainkan ada faktor lain yang

mempengaruhi seperti ketidakpastian efek

temperatur. Untuk menghitung nilai ketidakpastian

efek temperatur maka dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut:

Keterangan :

µET

: ketidakpastian efek temperatur

V : volume alat gelas

∆T : perbedaan temperatur

α : ketetapan

Beberapa sumber nilai ketidakpastian yang ada

seperti ketidakpastian baku dan ketidakpastian efek

temperatur maka kedua sumber ketidakpastian ini

digabungkan yang dinyatakan dalam ketidakpastian

Page 129: 2. buku validasi metode ok

114

gabungan sehingga nilai ketidakpastian gabungan

dari pipet volume 2 mL adalah sebagai berikut:

Keterangan :

µc(p)

: ketidakpastian gabungan pipet volum 2 mL

6. Ketidakpastian dari pipet volume 10 mL

Pipet volume 10 mL yang digunakan dalam analisis

kadar nikel mempunyai nilai ketidakpastian sebesar

±0,05 mL yang diukur pada suhu 24,5ºC, maka nilai

ketidakpastian baku dari pipet volume ini termasuk

dalam distribusi rectangular sehingga estimasi

ketidakpastian dapat dihitung dengan rumus sebagai

berikut:

Keterangan :

: ketidakpastian kalibrasi

Qu : ketidakpastian yang tertera pada pipet volum

10 mL

k : suatu ketetapan

Pada penentuan ketidakpastian pipet volume 10 mL,

sumber-sumber kesalahan tidak hanya berasal dari

satu faktor saja melainkan ada faktor lain yang

mempengaruhi seperti ketidakpastian efek

temperatur. Untuk menghitung nilai ketidakpastian

Page 130: 2. buku validasi metode ok

115

efek temperatur maka dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut :

Keterangan :

µET

: ketidakpastian efek temperatur

V : volume alat gelas

∆T : perbedaan temperatur

α : ketetapan

Beberapa sumber nilai ketidakpastian yang ada

seperti ketidakpastian baku dan ketidakpastian efek

temperatur maka kedua sumber ketidakpastian ini

digabungkan yang dinyatakan dalam ketidakpastian

gabungan sehingga nilai ketidakpastian gabungan

dari pipet volume 10 mL adalah sebagai berikut:

Keterangan :

µc(p)

: ketidakpastian gabungan pipet volum 10 mL

7. Ketidakpastian kemurnian standar Ni

Kemurnian standar Ni yang diketahui dari label

bahan adalah 999 ± 2 ppm.

m

8. Ketidakpastian dari kurva kalibrasi

Diketahui persamaan regresi linier dari kurva

kalibrasi standar Ni yaitu y = 0,038x-0,001 dengan

data sebagai berikut:

Page 131: 2. buku validasi metode ok

116

Tabel 7.2. Sumber ketidakpastian kurva kalibrasi

Konsentrasi

(ppm)

Absorbansi

(y) y

i | | (y-y

i)

2

0,0 0,000 -0,001 0,001 0,000001

0,5 0,018 0,018 0,000 0,000000

1,0 0,036 0,037 -0,001 0,000001

2,0 0,077 0,075 0,002 0,000004

(y-y

i)

2

=

0,000006

S(y/x) =

=

= 3,0 x 10

-6

√ √

Untuk menghitung Y sampel NaOH 32% = 0,0308

dari persamaan y = 0,038x – 0,001 didapat Cx =

1,1949 ppm.

9. Ketidakpastian dari repeatabilitas

Dari data sampel natrium hidroksida 32% diperoleh

data uji repeatabilitas dengan nilai standar deviasi

(sd) = 0,0088 pengulangan 7 kali.

sehingga μ repeatabilitas = sd/√ n

= 0,0088 / √ 7 = 3,32

10. Penentuan estimasi ketidakpastian gabungan

penentuan kadar nikel

Sumber-sumber ketidakpastian pada penentuan

kadar nikel dengan metode spektrofotometri adalah

ketidakpastian penimbangan, ketidakpastian

pengenceran, ketidakpastian volume, ketidakpastian

dari bahan, kurva kalibrasi dan repeatabilitas.

Penentuan nilai ketidakpastian hasil pengujian secara

Page 132: 2. buku validasi metode ok

117

keseluruhan dapat diperoleh dengan menentukan

ketidakpastian gabungan.

Tabel 7.3 Sumber ketidakpastian kadar Ni dalam

NaOH32%

KP Asal Nilai x Satuan µ (x) µ x/x

Penimbangan 10,0257 gram 8,16x

Kemurnian 999 ppm 1,1547 1,15x10-3

Labu takar 1000 mL 0,2532 2,53x

Labu takar 100 mL 0,0621

Labu takar 25 mL 0,0233 9,32x

Pipet vol. 2 mL 2 mL 1,12x

Pipet vol. 10

mL

10 mL 0,0288

Kurva kalibrasi 1,1949 ppm

Repeatabilitas 1

Keterangan :

µ (x) : ketidakpastian baku

µ x/x : ketidakpastian standar relatif

Nilai ketidakpastian standar relatif (µ x/x)

merupakan nilai yang diperoleh dari ketidakpastian

baku masing-masing sumber yang dibagi dengan

nilai yang diukur, misalkan pada penggunaan alat

labu ukur 100 mL maka nilai ketidakpastian standar

relative ditentukan dengan nilai ketidakpastian baku

dibagi 100.

Rumus yang digunakan untuk menentukan kadar

nikeladalah sebagai berikut :

Kandungan Ni =

Page 133: 2. buku validasi metode ok

118

=

= 0,0794 ppm

Keterangan :

A = Konsentrasi blanko (µg)

B = Konsentrasi sampel (µg)

C = Berat sampel (g)

= 3,72

11. Ketidakpastian Diperluas, α = 95%

Nilai ketidakpastian diperluas ditentukan dengan

menggunakan nilai ketidakpastian gabungan dikali

dengan faktor cakupan (k) dan karena menggunakan

tingkat kepercayaan 95% maka nilai faktor cakupan

(k) yang digunakan dalam perhitungan

ketidakpastian diperluas adalah 1,96 atau 2 dengan

hasil sebagai berikut:

= 2 x 3,72

= 0,00074

Hasil nilai ketidakpastian pada sampel natrium

hidroksida 32% diperolah sebesar 0,00074. Sampel

Page 134: 2. buku validasi metode ok

119

natrium hidroksida 48% dan 98% data hasil

perhitungannya dapat dilihat dalam lampiran.

Ukuran ketidakpastian ini perlu untuk mengetahui

kemungkinan yang terjadi atau untuk memenuhi

kemungkinan yang memadai bahwa nilai hasil uji

berada dalam rentang yang diberikan oleh

ketidakpastian.

12. Pelaporan Hasil Uji

Nilai dari estimasi ketidakpastian dalam penentuan

kadar nikel pada sampel natrium hidroksidadapat

dilihat dalam Tabel 7.4.

Tabel 7.4 Hasil nilai ketidakpastian kadar Nikel pada

natrium hidroksida

No

Sampel

natrium

hidroksida

Kadar Ni

(ppm)

Estimasi

ketidakpastian Hasil analisis

1 32% 0,0794 0,00076 0,0794± 0,00074

2 48% 0,2079 0,0336 0,2079 ± 0,0336

3 98% 0,9895 0,9895 0,9895 ± 0,0960

Nilai ketidakpastian ini menunjukkan besarnya

tingkat kesalahan yang terjadi dalam penentuan

kadar nikel pada natrium hidroksida dengan

spektrofotometer UV-Vis. Nilai ketidakpastian pada

sampel natrium hidroksida 32% menunjukkan nilai

paling rendah dibandingkan pada sampel natrium

hidroksida48% dan 98%. Hal ini berarti dapat

dikatakan bahwa untuk sampel natrium hidroksida

32% memberikan hasil yang teliti karena nilai

Page 135: 2. buku validasi metode ok

120

ketidakpastiannya terlalu kecil sehingga tingkat

kasalahan yang terjadi saat analisis kecil. Namun,

sampel natrium hidroksida 48% dan 98% nilai

ketidakpastiannya juga masih dibawah konsentrasi

nikel dalam sampel sehingga untuk ketiga sampel

natrium hidroksida masih memberikan hasil yang

teliti.

Contoh: Penentuan Estimasi Ketidakpastian

Pengukuran Pada Analisis Cr-T Pada Air Limbah

Dengan FAAS

1. Bagan prosedur kerja

2. Rumus:

Cs = C x fp

Cs = Konsentrasi Cr dalam sampel (mg/L)

C = Konsentrasi Cr dari sampel dengan FAAS

setelah diplot dalam kurva kalibrasi (mg/L)

fp = Faktor pengenceran

Page 136: 2. buku validasi metode ok

121

3. Diagram tulang ikan

Gambar 7.13 Diagram tulang ikan analisis Cr-T pada

air limbah dengan FAAS

4. Penentuan estimasi

Mencari ketidakpastian pengukuran (V)

µkalibrasi

= 0.122/√ 3 = 0.070439 mL

µsuhu

= (100 mL x 3o

C x 2.1 . 10-4

C-1

)/√ 3=

0.036374 mL

µ(V) = √ (µkalibrasi

)2

+ (µsuhu

)2

µ(V) = √ (0.070439)2

+ (0.036374)2

µ(V) = √ 0.006285 = 0.0793 mL

Mencari ketidakpastian pengukuran (C)

Tabel 7.5 Data hasil pengukuran larutan standar

No

Konsentrasi Cr

Absorbansi

1 2 3 Rata-rata

1 0.5 0.0043 0.0067 0.0055 0.0055

2 1 0.0088 0.0095 0.0085 0.0089

3 2 0.0168 0.0154 0.0177 0.0166

4 4 0.0295 0.0301 0.0261 0.0286

Page 137: 2. buku validasi metode ok

122

No

Konsentrasi Cr

Absorbansi

1 2 3 Rata-rata

5 6 0.0463 0.0367 0.0358 0.0396

6 8 0.0547 0.0586 0.0598 0.0577

7 10 0.0715 0.0799 0.077 0.0761

8 15 0.1065 0.1045 0.1086 0.1065

Gambar 7.14 Kurva kalibrasi larutan standar Cu

Tabel 7.6 Data penentuan ketidakpastian kurva kalibrasi

Cu

No x y yi y-yi (y-yi)2

1 0.5 0.0055 0.004893 0.000608 3.69056E-07

2 1 0.0089 0.008426 0.000474 2.24676E-07

3 2 0.0166 0.015493 0.001107 1.22545E-06

4 4 0.0286 0.029627 -0.00103 1.05473E-06

5 6 0.0396 0.043761 -0.00416 1.73139E-05

6 8 0.0577 0.057895 -0.0002 3.8025E-08

7 10 0.0761 0.072029 0.004071 1.6573E-05

8 15 0.1065 0.107364 -0.00086 7.46496E-07

Jumlah 3.75454E-05

S2

6.25757E-06

Var x 0.125288357

u(x) 0.353960954

0

0.05

0.1

0.15

0 5 10 15 20

Ab

sorb

ansi

Konsentrasi Cr (mg/L)

Page 138: 2. buku validasi metode ok

123

Slope = 0,007067 dan intercept = 0,001359

S2

= ∑ (y-yc)2

/(n-2) dimana n adalah jumlah

standar, dalam hal ini 8

= (3.75454E-05)/(8-2)

= 6.25757E-06

Var (x) = S2

/b2

dimana b = slope

= 6.25757E-06/(0,007067)2

= 6.25757E-06/4.99453E-05

= 0.125288357

u (x,y) = √var (x)

= √ 0.125288357

= 0.353960954

Mencari ketidakpastian pengukuran (fd)

Pipet volume 10 mL dan labu ukur 100 mL

µ (fd) = 100 x √ µ(V 10 mL)2

/102

+ µ(V 100

mL)2

/1002

Pipet ukur 10 mL

µkalibrasi

= 0.065/√ 3 = 0.037529 mL

µsuhu

= (10 mL x 2o

C x 2.1 . 10-4

C-1

)/ √ 3=

0.002425 mL

µ(V) = √ (µkalibrasi

)2

+ (µsuhu

)2

µ(V) = √ (0.037529)2

+ (0.002425)2

µ(V) = √ 0.001414 = 0.0376 mL

Labu ukur 100 mL

µkalibrasi

= 0.122/√ 3 = 0.070439 mL

µsuhu

= (100 mL x 3o

C x 2.1 . 10-4

C-1

)/ √ 3=

0.036374 mL

µ(V) = √ (µkalibrasi

)2

+ (µsuhu

)2

Page 139: 2. buku validasi metode ok

124

µ(V) = √ (0.070439)2

+ (0.036374)2

µ(V) = √ 0.006285 = 0.0793 mL

µ (fd) = 100 x √ (0.0376)2

/102

+ (0.0793)2

/1002

µ (fd) = 0.384

Mencari Cs

Cs = C x fp

Cs = 14.673 x 1 mg/L

Cs = 14.673 mg/L

Mencari relatif standar ketidakpastian

Tabel 7.7 Daftar sumber ketidakpastian

Simbol Nilai

(X)

µ (X) Ketidakpastian

standar relatif

Unit

Cs 0.673 mg/L

V 100 0.0793 0,000793 mL

Fd 100 0.384 0,00384 mL

Cregresi 14.673 0.353960954 0,024123 mg/L

Mencari µ gabungan

µ Cs = Cs x √ (0,000793)2

+ (0,00384)2

+

(0,024123)2

= 14,673 x √ (0,000793)2

+ (0,00384)2

+

(0,024123)2

= 14,673 x √ (0,000000630) + (0,00001475)

+ (0,0005819328)

= 14,673 x √ (0,0005973128)

= 14,673 x 0,024439984

= 0,3586 mg/L

Page 140: 2. buku validasi metode ok

125

Ketidakpastian diperluas

U (Cs) = 2x µ Cs

U (Cs) = 2x 0,3586 mg/L

U (Cs) = 0.7172 mg/L

Cara penulisan hasil untuk pelaporan

Cs Cr = 14,673 ± 0,7172 mg/L

Penentuan Estimasi Ketidakpastian Pengukuran Pada

Analisis NO3 (Nitrat) Pada AMDK Dengan Spektrofotometer

UV-Vis SNI 01-3554-2006 Butir 2.8

1. Bagan prosedur kerja

Gambar 7.15 Prosedur kerja penentuan nitrat

Page 141: 2. buku validasi metode ok

126

2. Rumus:

Cs = C x fp

Cs = Konsentrasi NO3 dalam sampel (mg/L)

C = Konsentrasi NO3 dari sampel dengan

Spektrofotometer UV-Vis pada 220 dan 275

nm (mg/L)

fp = Faktor pengenceran

3. Diagram tulang ikan

Gambar 7.16 Diagram tulang ikan penentuan

konsentrasi nitrat

4. Penentuan estimasi

Mencari ketidakpastian pengukuran ketidakpastian

(V)

µkalibrasi

= 0.059/√3 = 0.059/1,73205mL = 0,034063 mL

µsuhu

= (50 mL x 3o

C x 2.1 . 10-4

C-1

)/ √3= 0.018187 mL

µ(V) = √ (µkalibrasi

)2

+ (µsuhu

)2

µ(V) = √ (0,034063)2

+ (0.018187)2

µ(V)=√1,1602879x 10-3

+ 3,3076 x 10-4

= 0.038614 mL

Page 142: 2. buku validasi metode ok

127

Mencari ketidakpastian pengukuran (C)

Tabel 7.8 Data larutan standar nitrat

Standar NO3

(mg/L) A (220 nm) A (275 nm)

A (220 nm)- A

(275 nm)

0 0 0 0

1 0.261 0.001 0.260

2 0.472 0.002 0.470

3 0.732 0.003 0.729

4 0.927 0.004 0.923

5 1.161 0.005 1.156

Gambar 7.17 Kurva kalibrasi penentuan nitrat

Tabel 7.9 Data perhitungan LOD dan LOQ

C Yi Yc Yi-Yc (Yi-Yc)2

0 0 0.0162 -0.0162 0.00026244

1 0.260 0.2456 0.0144 0.00020736

2 0.470 0.4750 -0.0050 0.00002500

3 0.729 0.7044 0.0246 0.00060516

4 0.923 0.9338 -0.0108 0.00011664

5 1.156 1.1632 -0.0072 5.184E-05

Jumlah 0.00126844

y = 0.2294x + 0.0162R2 = 0.9986

0

0.5

1

1.5

0 1 2 3 4 5 6

Konsentrasi NO3 (mg/L)

Ab

so

rban

si

Page 143: 2. buku validasi metode ok

128

Slope : 0,2294

Relatif standar deviasi S y/x = √ 0.00126844/(6-2)

S y/x = √ 0.00126844/4

S y/x = √ 0,000317

S y/x = 0,01781

u(x) = (S y/x) /slope

u(x) = 0,01781 /0,2294= 0,07764

Mencari Cs

Cs = C x fp

Cs = 0.884 x 1 mg/L

Cs = 0.884 mg/L

Repeatabilitas dan Recovery dari Validasi Metode SNI

01-3554-2006 Butir 2.8

Tabel 7.10 Perhitungan repeatabilitas dan recovery

Analit Repeatabilitas

(RSD %)

Horwitz (CV=%) Recovery (%)

NO3 1,78 10,592 101,89

Mencari relatif standar ketidakpastian

Tabel 7.11 Penentuan relatif standar ketidakpastian

Simbol Nilai

(X)

µx Ketidakpastian

standar relatif

(µx/X)

Unit

Cs 0.884 - - mg/L

V 50 0.038614 0.000772 mL

C

regresi

0.884 0,07764 0.087828 mg/L

Rep 1 0.017800 0.017800 -

Rec 1.019 0.012347 0.012117 -

Page 144: 2. buku validasi metode ok

129

Diagram kontribusi masing-masing

Gambar 7.18 Diagram kostribusi masing-masing

ketidakpastian

Mencari µ gabungan

µ Cs = Cs x √ (0.000772)2

+ (0.087828)2

+

(0.017800)2

+ (0.012117)2

= 0.884 x √ (0.000772)2

+ (0.087828)2

+

(0.017800)2

+ (0.012117)2

= 0.884x √(5.95984E-07) + (7,71375E-03) +

(0.00031684) + (0.000146822)

= 0.884 x √ (0.008178)

= 0.884 x 0.090432

= 0.0799422 mg/L

5. Ketidakpastian diperluas

U (Cs) = 2x µ Cs

U (Cs) = 2x 0.0799422 mg/L

U (Cs) = 0.15988 mg/L

6. Cara penulisan hasil untuk pelaporan

Cs NO-

3 = 0.884 ± 0,15988 mg/L

Page 145: 2. buku validasi metode ok

130

7.5 Estimasiketidakpastian dari berat molekul

Komisi Berat Atom dan Kelimpahan Isotop dari

IUPAC (Commission on Atomic Weigiht and Isotopic Abundances)

telah melaporkan dalam Jurnal Pure Appl. Chem. Vol. 69, pp

2471-2471 (1997) daftar elemen dengan berat atom dan

ketidakpastian terkait (associated uncertainty). Beberapa contoh

elemen disampaikan pada Tabel 7.12.

Tabel 7.12 Daftar berat atom dan ketidakpastian terkait

Nama elemen Simbol Berat Atom Ketidakpastian

terkait

Hidrogen H 1,00794 0,00007

Karbon C 12,0107 0,0008

Nitrogen N 14,00674 0,00007

Oksigen O 15,9994 0,0003

Flor F 18,9984032 0,0000005

Natrium Na 22,989770 0,000002

Magnesium Mg 24,3050 0,0006

Aluminium Al 26,981538 0,000002

Phospor P 30,973761 0,000002

Sulfur S 32,066 0,006

Klor Cl 35,4527 0,0009

Kalium K 39,0983 0,0001

Kalsium Ca 40,078 0,004

Krom Cr 51,9961 0,0006

Mangan Mn 54,938049 0,000009

Besi Fe 55,845 0,002

Kobalt Co 58,933200 0,00009

Nikel Ni 58,6934 0,0002

Tembaga Cu 63,546 0,003

Zeng Zn 65,39 0,02

Arsen As 74,92160 0,00002

Brom Br 79,904 0,001

Perak Ag 107,8682 0,0002

Kadmium Cd 112,411 0,008

Page 146: 2. buku validasi metode ok

131

Nama elemen Simbol Berat Atom Ketidakpastian

terkait

Stannum (Tin) Sn 118,710 0,007

Antimon Sb 121,760 0,001

Iodin I 126,90447 0,00003

Barium Ba 137,327 0,007

Merkuri Hg 200,59 0,02

Timbal (Lead) Pb 207,2 0,1

Daftar lengkap elemen dan keptidakpastiannya dapat

dilihat di website: http://www.chem.qmw.ac.uk/iupac/At

Wt/

Contoh:

A. Penentuan Berat Molekul KMnO4 dan

Ketidakpastiannya

1. Membuat daftar berat atom dan ketidakpastiannya

(dari IUPAC) sebagai berikut:

Tabel 7.13 Penentuan ketidakpastian standar masing

masing elemen KMnO4

Elemen Berat Atom

(e)

Ketidakpastian

melekat u(e)

Ketidakpastian

Standar u(e)/√3

K 39,0983 0,0001 0,000058

Mn 54,938049 0,000009 0,0000052

O 15,9994 0,0003 0,00017

Keterangan: √3 digunakan karena Ketidakpastian

Melekat dari IUPAC mengikuti distribusi rectangular.

Page 147: 2. buku validasi metode ok

132

2. Menghitung berat molekul KMnO4:

Mr KMnO4 = 39,0983 + 54,938049 + (4x15,9994)

= 158,0339 g/mol

3. Menghitung Ketidakpastian berat molekul KMnO4

U (Mr KMnO4) = √

= 0,0007 g/mol

B. Penentuan Berat Molekul KHP atau C8H

5O

4K dan

ketidakpastiannya

1. Daftar ketidakpastian dan ketidakpastian standar dari

C8H

5O

4K

Tabel 7.14 Penentuan ketidakpastian standar masing

masing elemen C8H

5O

4K

Elemen Berat

Atom (e)

Ketidakpastian

melekat u(e)

Ketidakpastian

Standar u(e)/√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

2. Menghitung berat molekul C8H

5O

4K:

Mr C8H

5O

4K = (8x 12,0107) + (5x1,00794) +

(4x15,9994) + (39,0983

= 204,2212 g/mol

3. Menghitung Ketidakpastian berat molekul C8H

5O

4K:

U (Mr C8H

5O

4K) =

= 0,0038 g/mol

Page 148: 2. buku validasi metode ok

133

7.6 Penentuan Estimasi Ketidakpastian dari Kurva

Kalibrasi

Persamaan regresi liner y=bx+a, dimana a dan b

diperoleh melalui persamaan:

dan

Misalkan diketahui data:

Tabel 7.15 Perhitungan penentuan slope dan intersep

No. x y xy x2

1 5 125 625 25

2 50 1197 59850 2500

3 200 4754 950800 40000

Jumlah 255 6076 1011275 42525

Rata-rata 85 2025,333

Dimana:

Persamaan y = bx+a sehingga menjadi y = 23,732x+8,102

Dari persamaan regresi di atas dapat dihitung yc

dengan memasukkan nilai x, hasil perhitungan

ditunjukkan pada Tabel 7.16.

Page 149: 2. buku validasi metode ok

134

Tabel 7.16 Perhitungan penentuan ketidakpastian kurva

kalibrasi

X y yc (y-yc)2

5 125 126,76259 3,10672

50 1197 1194,7086 5,25036

200 4754 4754,5288 0,27961

Kemudian ditentukan ketidakpastian dari kurva

kalibrasi sebagai berikut:

S2

= ∑ (y-yc)2

/(n-2) dimana n adalah jumlah standar,

dalam hal ini 3

= (3,10672+5,25036+0,27961)/(3-2)

= 8,63669

Var (x) = S2

/b2

dimana b = slope

= 8,63669/(23,731343)2

= 0,0153346

u (x,y) = √var (x)

= √ 0,0153346

= 0,124

Contoh 2:

Tabel 7.17 Perhitungan penentuan ketidakpastian kurva

kalibrasi logam Cu dengan AAS

Xi Yi Yc (Yi-Yc) (Yi-Yc)2

0 0.006 -0.00746 0.01346 0.000181

1 0.036 0.037649 -0.00165 2.72E-06

2 0.076 0.082758 -0.00676 4.57E-05

Page 150: 2. buku validasi metode ok

135

Xi Yi Yc (Yi-Yc) (Yi-Yc)2

4 0.175 0.172976 0.002024 4.1E-06

6 0.242 0.263194 -0.02119 0.000449

8 0.355 0.353412 0.001588 2.52E-06

10 0.458 0.44363 0.01437 0.000206

12 0.532 0.533848 -0.00185 3.42E-06

Jumlah 0.000895

Gambar 7.19 Kurva kalibrasi untuk penentuan

ketidakpastian

y = 0,045109x-0,00746

S2

= 0.000895/6 = 0,0001492

Var X = S2

/b2

Var X = 0,0001492/(0,045109)2

= 0,0001492/0,002035

μ(X,Y) = √0,073317 = 0,27077

Nilai x diperoleh dengan memasukkan absorbansi

rata-rata sampel = 0,2142. Konsentrasi dapat dihitung

y = 0.045109x - 0.00746 R² = 0.996

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 2 4 6 8 10 12 14

Yi

Xi

Page 151: 2. buku validasi metode ok

136

dengan rumus y = 0,045109x – 0,00746 Jika Y dimasukkan

0,2142 = 0,045109x – 0,00746 maka x = 4,9139 mg/L.

Ketidakpastian standar relatif (µx/x) adalah =

0,27077/4,9139 = 0,055102 mg/L.

Page 152: 2. buku validasi metode ok

137

APVMA, (2004). Guidelines For The Validation Of Analytical

Methods For Active Constituent, Agricultural And

Veterinary Chemical Product. Kingston

APVMA:Australia.

Bievre, P., and Gunzler, H., (1998). Eurachem Guidance

Document. The Fitness for Purpose of Analytical

Methods, a Laboratory Guide to Method validation

and Related Topics. London: Laboratory of the

Government Chemists.

Chan, C.C., H.L.Y.C. LEE, X. Zhang, (2004). Analytical

Method Validationand Instrumental Performent

Verification. Willey Intercine A. John Willy and Sons.

Inc., Publication.

Day, R. A., Underwood, A. L., (2002). Analisis Kimia

Kuantitatif (edisi keenam). Jakarta: Erlangga.

EURACHEM/CITAC Guide CG 4, (2000). Quantifying

Uncertainty in Analiytical Measurement (Ellson, S. L.

R., Rosslein, M., Williams, A., Editor)(second

edition). UK Departement of Trade and Industry as

Part of The National Measurment System Valid

Analytical Measurement (VAM) Programme.

Fessenden, R.J., Fessenden, J.S., (1986). Kimia Organik Jilid

2 (edisi ketiga). Jakarta: Erlangga.

Gary, C. D., (1994). Analytical Chemistry (5th

edition). New

York: Jhon Wiley Sons Inc.

Page 153: 2. buku validasi metode ok

138

Ginting, Br. A.,(2009). Validasi Metode. Coaching

Spektrofotometri UV-Vis. Serpong:Pusat Teknologi

Bahan Bakar Nuklir-Pusdiklat BATAN.

Harmita, (2004). Review Artikel.Petunjuk Pelaksanaan

Validasi Metode dan CaraPerhitungannya.Jurnal

Majalah. Ilmu. Kefarmasian, Departemen

Farmasi:FMIPA UI, Vol. 1, No. 3.

Hidayat, A. (1989). Pengendalian dan Evaluasi Unjuk Kerja

Metode Analisis Kimia. Pusat Pembinaan Latihan

Keterampilan dan Kejuruan Industri: Warta AKAB.

Kantasubrata, J., (2008). Validasi Metode. Bandung: Pusat

Penelitian LIPI

Khan, S., Mark A. J., (1996). Laboratory Statistics (3th

edition). Inc. Missouri: Mosby Year Book.

Li Sihai, Charles Tang, Ng Kok Chin, Yeoh Guan Huah,

(2008), A Guide on Measurement Uncertainty in

Chemical & Microbiological Analysis Technical Guide

2, Second Edition, the SAC (Singapore Accreditation

Council).

Oktavia, E., (2006) Teknik Validasi Metode Analisis Kadar

Ketoprofen Secara Kromatografi Cair Kinerja Tinggi,

Buletin Teknik Pertanian Vol. 11 No. 1, 23-28.

Sangita N Waghule, Nitin P. Jain, Chetan J Patani, and

Aparana C. Patani, (2013) Method development and

validation of HPLC method for determination of

azithromycin, Der Pharma Chemica, 2013, 5(4):166-

172.

Page 154: 2. buku validasi metode ok

139

Soomro, R., Ahmed, M.J. and Memon, N., (2011) Simple

and rapid spectrophotometric determination of trace

level chromium using bis (salicylaldehyde)

orthophenylenediamine in nonionic micellar media,

Turk J Chem, 35, 155 – 170.

Standard Internasional ISO/IEC 17025, Edisi kedua Tahun

2005, Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium

Pengujian dan Laboratorium Kalibrasi.

United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC),

Guidance for the Validation of Analytical

Methodology and Calibration of Equipment used for

Testing of Illicit Drugs in Seized Materials and

Biological Specimens, Laboratory and Scientific

Section, United Nation, New York (2009).