Metode Kalibrasi Instrument
Kalibrasi adalah suatu proses menghubungkan sinyal analitik yang diukur (respon alat) dengan konsentrasi analit. Terdapat tiga macam metode kalibrasi instrument, yaitu kurva kalibrasi, metode adisi standard, dan metode meto de standard internal I.
Kurva Kalibrasi
a. Terminologi Dalam metode kurva kalibrasi ini digunakan serangkaian larutan standar yang mengandung konsentrasi analit yang telah diketahui. Larutan ini dapat menjangkau interval konsentrasi yang diinginkan dan mempunyai komposisi matriks semirip mungkin dengan larutan sampel yang ada. b. Prosedur Sejumlah larutan baku dengan dengan variasi konsentrasi disiapkan, kemudian diukur menggunakan instrumen, dan respon instrumen dicatat. Larutan Baku merupakan larutan analit yg telah diketahui konsentrasinya. Larutan baku dibuat agar dalam pengukuran menggunakan instrumen tidak melampaui batas linearitas (LOL = Limit of Linearity) dari instrumen. Sementara itu untuk kurva kalibrasinya dilakukan dengan mem-plot konsentrasi baku (sumbu x) versus respon instrumen (sumbu y), dimana hubungan antara konsentrasi ko nsentrasi baku dan respon instrumen adalah linier. Jika hasil dari plot tersebut adalah non-linear, electronic hardware dan software komputer dapat digunakan untuk mengganti lengkungan dan menghasilkan output yang merupakan fungsi linear dari konsentrasi. Jumlah larutan standar yang dianalisa dalam daerah non-linear dapat meningkat untuk mempertahankan keakurasian analisis dari sampel yang tidak diketahui. Linearitas dapat juga dicapai dalam beberapa analisis dengan memvariasikan parameter instrument yang digunakan. Hal yang sangat penting untuk dilakukan adalah untuk merekam atau menyimpan semua parameter instrument yang digunakan dalam pengambilan data kurva kalibrasi karena variasi kecil dalam parameter dapat mempengaruhi slope dari kurva kalibrasi. Kurba kalibrasi harus diperiksa pada waktu-waktu tertentu (secara periodik) menggunakan larutan dengan konsentrasi yang telah diketahui untuk mendeteksi perubahan dalam respon instrument. c. Kalkulasi Cara mengukur yang dilakukan (perhitungan) adalah dengan menggunakan metode regresi linier untuk menghitung persamaan fitting
y = mx + b
d. Kekurangan dan Kelebihan Metode kurva kalibrasi digunakan hanya ketika dalam analisis tersebut melibatkan jumlah sampel yang besar dalam sebuah matriks dengan komposisi umum yang telah diketahui. II. METODE ADISI STANDARD
a. Terminologi Metode ini digunakan untuk analit dalam matriks yang kompleks, yg mengakibatkan terjadinya interferensi dalam respon instrumen (RI). Contohnya antara lain darah, sedimen, serum, dll. Metode ini sering disebut juga sebagai metode SPIKING. Respon dari instrument
harus merupakan fungsi linear dari konsentrasi analit terhadap interval konsentrasi dan juga harus tidak mempunyai intersep. b. Prosedur 1. Siapkan beberapa aliquot identik, Vx, dari sampel. 2. Tambahkan sejumlah volume tertentu secara bervariasi, diketahui konsentrasinya, cs, pada tiap aliquot. 3.
Encerkan
4.
Ukurlah
Vs,
larutan baku yang telah
(tambahkan) masing2 larutan hingga volume tertentu, Vt
dengan instrumen untuk mendapatkan respon instrumen, S
5. Hitung konsentrasi sampel, cx, dengan persamaan adisi standard c. Kalkulasi Persamaan Adisi Standard
S=
sinyal atau respon instrumen
k =
konstanta proporsionalitas proporsionalitas
Vs =
volume standard yg ditambahkan
cs =
konsentrasi standard
Vx =
volume aliquot sampel
cx =
konsentrasi sample
Vt =
volume total pengenceran
Plot respon instrumen (S) vs volume standard (Vs)
d. Kekurangan dan Kelebihan Pada umumnya metode adisi standar digunakan ketika hanya beberapa sampel yang akan dianalisis dalam matriks kompleks. Metode ini telah digunakan secara luas dalam kimia elektroanalitik untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat daripada menggunakan kurva kalibrasi. Karena larutan yang tidak diketahui dan larutan standar diukur dalam kondisi yang sama, teknik voltametrik sensitif maktriks seperti anodic stripping voltammetry bergantung secara khusus pada adisi standar untuk hasil yang kuantitatif. Absorpsi atomik dan spektrofotometri emisi api menggunakan metode ini dengan sampel matriks kompleks, dimana viskositas, tegangan permukaan, pengaruh api, dan sifat lain dari larutan sampel tidak dapat secara akurat di dihasilkan dalam larutan kalibrasi. Hasil dari adisi standar dapat juga menyediakan cara (alat) sistematis untuk mengidentifikasi sumber eror dalam analisis, seperti kekurangan uji reagen, kerusakan instrument, atau larutan standar yang tidak akurat. III. METODE STANDARD INTERNAL
a. Terminologi Metode ini digunakan untuk meminimalisir perbedaan dalam sifat fisika dari beberapa sampel larutan yang mengandung analit yang sama. b. Prosedur Dalam metode ini, suatu senyawa murni dengan kuantitas tertentu (sudah pasti) ditambahkan ke dalam sampel dan larutan standar. Respon dari analit dan standar internal ditentukan dan rasio dari kedua respon dikalkulasikan. Jika parameter yang mempengaruhi respons yang telah terukur
dikontrol, respon dari garis standar internal akan menjadi konstan karena konsentrasi dari standar internal sudah pasti. Akan tetapi jika satu atau lebih dari parameter yang mempengaruhi respons yang telah diukur bervariasi, maka respon dari analit dan standar internal harus dipengaruhi secara sama. Jadi rasio dari respon (analit ke standar internal) bergantung hanya pada konsentrasi analit. Sebuah plot dari rasio respon sebagai fungsi dari konsentrasi analit akan menghasilkan sebuah kurva kalibrasi. Senyawa standard harus ditambahkan di awal analisis untuk memberikan kesempatan terhadap pelarutan, pencampuran, dan reaksi lain terjadi sebelum pengukuran dilakukan. Penambahan zat standard terhadap sampel yang larut akan memberikan hasil yang tidak benar jika reaksi yang mungkin antara zat standard dan komponen tidak dianggap. Suatu senyawa reference/pembanding (standard internal) dengan volume/massa yg konstan ditambahkan ke dalam larutan standar dan sampel. c. Kalkulasi Persamaan yang digunakan: Rasio konsentrasi (X/S) sampel = rasio signal (X/S) sampel rasio konsentrasi dlm camp. Standar rasio signal campuran standar Dengan bentuk persamaan perhitungan sebagai berikut: [X1]/[S1]
=
[X2]/[S2]
AX2/AS2 AX1/AS1
Keterangan : [X1] = Konsentrasi analit yang tidak diketahui
[S1] = Konsentrasi standar 1
[X2] = Konsentrasi analit yang diketahui
[S2] = Konsentrasi standar 2
AX2 = Luas puncak kurva analit yang diketahui
AS$= Luas puncak kurva standar 2
AX1 = Luas puncak kurva analit yang tidak diketahui standar 1
AS1= Luas puncak kurva
Rasio analit terhadap standard internal digunakan sebagai sumbu Y dalam plot kurva kalibrasi dan untuk menetapkan sampel. d. Kekurangan dan kelebihan Metode ini hanya digunakan jika diperlukan pemisahan kuantitatif yang rumit. Metode ini secara ekstensif telah digunakan dalam kromatografi gas dan analis absorpsi atomik dan dalam cakupan yang lebih kecil dalam infrared dan penentuan spektroskopik spekt roskopik emisi.
