2013
Kimia Analisis Instrumen
Oleh: Silvia Made Mahariyasa Idha Astuti Setianingrum Merdiana Dian Khairunisa Randi Bagus Priadi
Akurasi
merupakan suatu ukuran yang menunjukkan seberapa dekat hasil pengukuran atau
hasil analisis dengan nilai sebenarnya.
Presisi
merupakan suatu ukuran yang menunjukkan kesesuaian hasil pengukuran satu dengan
yang lain pada pengukuran yang dilakukan berulang-ulang. Jadi akurasi dapat langsung ditentukan dengan sekali pengukuran namun presisi harus dilakukan berulang-ulang untuk mengetahui seberapa dekat hasil pengukuran satu dengan yang lainnya.
Sensitivitas
adalah ukuran kemampuan dari suatu metode dalam mendeteksi kuantitas analit
dalam sampel yang dinyatakan sebagai rasio kenaikan respon pengujian untuk setiap kenaikan kadar komponen.
Rumus yang digunakan dalam menghitung seberapa banyak perubahan kadar analit yang dapat terdeteksi oleh suatu metode analisis adalah: A = A /
k
Dimana ; A
: perubahan kadar analit terkecil yang terdeteksi
A
: perubahan respon terkecil pada sensor
k
: constant sensitivitas
Contoh:
Spektrofotometer dapat mengukur absorbansi suatu larutan pada panjang gelombang tertentu, dan saat konsentrasi larutan ataupun panjang gelombang diubah (diberikan suatu perlakuan tertentu), spektrofotometer pun akan menyesuaikan pengukuran absorbansi larutannya sesuai dengan perubahan pada respon sensornya.
Terdapat 3 metode analisis pada analisis total hidrokarbon indeks pada air, dimana terdapat 2 sampel yang konsentrasinya sudah diketahui yaitu masing-masing 0,12 µg/L dan 0,11 µg/L Dengan menggunakan metode A, dinyatakan bahwa sampel tidak mengandung hidrokarbon. Menggunakan metode B, dinyatakan bahwa kedua sampe mengandung hidrokarbon dengan konsentarsi yang sama yaitu 0,1 µg/L. Menggunakan metode C, dinyatakan bahwa kedua sampel mengandung hidrokarbon, dengan masing-masing konsentrasi 0,125 µg/L dan 0,116 µg/L. Dari ketiga metode tersebut, metode C merupakan metode yang paling sensitif. Sensitivitas ini merupakan perbandingan antara sinyal yang terukur dengan konsentrasi analit yang diukur.
S = sensitivitas X = sinyal yang terukur C = konsentrasi analit
Selektivitas
merupakan kemampuan suatu metode untuk menentukan analit tertentu dalam
campuran atau matriks tanpa terganggu oleh komponen lainnya. Contoh: Kita ingin mengetahui kandungan Pb di hulu sungai Ciliwung maka suatu metode dikatakan selektif jika mampu mendeteksi Pb dalam sampel tanpa terganggu oleh zat – zat lain yang terdapat dalam sampel seperti Mg, Ca dan lain – lain. Contoh lainnya adalah metode pemisahan secara kromatografi dimana analit akan terpisah dari zat – zat lain yang terdapat dalam sampel . Kita juga dapat membedakan selektifitas metode – metode deteksi. Contohnya antara spektrofotemeter flouresensi dengan spektrofotometer UV. Spektrofometri flouresensi lebih selektif, hal ini dikarenakan terdapat lebih banyak lagi senyawa yang menunjukkan serapan UV dibandingkan dengan senyawa yang menunjukkan flouresensi kuat.
Spektrofotometer UV-Vis
Spektrofotometer Fluoresensi
Selektifitas ini dapat dinyatakan secara matematis dalam koefisien selektifitas (α). Secara umum, koefisien selektifitas ditentukan dengan rumus:
Dimana:
α
: koefisien selektifitas
k 1
: kapasitas komponen 1 setelah dilakukan metode pemisahan
k 2
: kapasitas komponen 2 setelah dilakukan metode pemisahan
Bila : -1 < α < 1 maka metode yang digunakan selektif.
Batas deteksi
adalah jumlah atau konsentrasi terkecil dari analit yang masih bisa dideteksi
oleh suat metode analisis pada tingkat ketelitian tertentu. Penentuan batas deteksi bertujuan untuk menghindari penulisan laporan hasil pengujian tidak terdeteksi yang tidak informatif. Jika menggunakan kurva kalibrasi, batas deteksi didefinisikan sebagai konsentrasi analit yang menghasilkan respon faktor kepercayaan (k ) lebih tinggi dari deviasi standar blanko (S b)
DL = batas deteksi S b = deviasi standar blanko m = Sensitivitas kalibrasi
Linearitas
adalah kemampuan metode analisis menunjukkan respon proporsional terhadap
konsentrasi analit dalam sampel. Linearitas ditunjukkan dengan garis lurus yang terbentuk dari respon terhadap konsentrasi pada kurva kalibrasi. Rentang linearitas (kelurusan) diperoleh dengan menentukan batas bawah dan batas atas. Batas bawah merupakan batas deteksi. Sedangkan batas atas diperoleh saat kurva kalibrasi menyimpang dari garis linier.
Kesalahan sistematis
adalah kesalahan yang memberikan hasil menyimpang ke arah tertentu
sehingga mempengaruhi akurasi atau ketepatan dari suatu pengukuran namun mempunyai nilai presisi (ketelitian) yang tinggi. Kesalahan sistematis dibagi menjadi tiga macam yaitu: 1. Kesalahan metodik, ditimbulkan dari metode yang digunakan dan merupakan kesalahan yang paling serius dalam analisis. Kesalahan ini sumbernya adalah sifat kimia dari system, misalnya adalah berbagai ion pengganggu, adanya reaksi samping, bentuk hasil reaksi seperti endapan tidak sesuai dengan reaksi kimia yang diinginkan dan sebagainya. 2. Kesalah operatif: ditimbulkan oleh orang yang melakukan analisis. Ini merupakan kesalahan personal misalnya kesalahan pembacaan alat ukur karena posisi mata tidak tepat, penimbangan bahan higroskopis pada cawan terbuka. 3. Kesalahan instrument: ditimbulkan dari instrumennya sendiri, misalnya karena efek lingkungan, alat-alat gelas yang tidak pernah dikalibrasi, konstruksi neraca yang tidak tepat. Penyebab kesalahan sistematis: 1.
Gross error: kesalahan yang disebabkan karena pengamat yang melakukan suatu kesalahan, mislanya salah membaca, salah memakai alat, salah terhadap penilaian.
2.
Kesalahan alat: keadaan dimana komponen-komponen alat mengalami kerusakan misalnya neraca yang akan digunakan sudah mulai berkarat, karat ini pastinya akan mempengaruhi hasil penimbangan.
3.
Kesalahan lingkungan: akibat keadaan alat contoh mistar baja dikalibrasi pada 0
keadaan suhu 20 C akan mengalami skala sistematik bila digunakan pada suhu 0
30 C. Penanganan: 1. Pemilihan instrument yang tepat untuk pemakaian tertentu. 2. Penggunaan
faktor-faktor
koreksi
jika
mengetahui
banyaknya
kesalahan
instrumental. 3. Mengkalibrasi instrument tersebut terhadap instrument standar.
Kesalahan acak
adalah kesalahan yang terjadi secara tidak sengaja dan tidak dapat
diprediksi. Biasanya berasal dari factor luar misalnya kita melakukan pengukuran bebrapa kali , pada pengukuran ketiga lingkungan tempat kita melakukan pengukuran timbul getaran sehingga mengganggu mesin yang beroperasi. Akibat dari tergganggu nya mesin yang beroperasi dapat mempengaruhi presisi pada data hasil percobaan. Factor lain yang mengakibatkan kesalahan acak yaitu kesalahan pelaksanaan prosedur percobaan.
Jika terjadi kesalahan acak data hasil percobaan mempunyai nilai yang tidak berarah sehingga mengalami fluktuasi. Namun, kesalahan acak tidak mempengaruhi keakuratan hasil percobaan. Kesalahan tidak dapat dihilangkan tetapi dapat diperkecil dengan cara berhati-hati dengan melakukan pengukuran yang berulang.
Buku sumber : Cooper W.D. Instrumen elektronik dan teknik pengukuran. Jakarta: Erlangga. 1994 Eckeschtager, K. 1984. Kesalahan Pengukuran dan Hasil dalam Analisis Kimia. Jakarta Timur : GHALIA Indonesian Journal of Trends in Analytical Chemistry, vol. 20, no. 10, 2001. Pada artikel The Use of Selectivity in Analytical Chemistry Some Consideration Miller, J.C dan J.N Miller. 1991. Statistika Untuk Kimia Analaitik Edisi Kedua. Bandung : ITB
