MATERI - FARMASI INDUSTRI

P l ih E i i K id k iPelatihan Estimasi Ketidakpastian Pengukuran Laboratorium Pengujian

Jakarta, 19 – 21 April 2011

MATERIMATERI

Badan Standardisasi Nasionalhttp://www.bsn.go.id

farmasiindustri.com

AGENDA PELATIHAN ESTIMASI KETIDAKPASTIAN LABORATORIUM PENGUJIAN KIMIA

Hotel Ibis, Slipi, Jakarta, 19 – 21 April 2011

Waktu Materi Instruktur

Selasa, 19 April 2011 08.15 – 08.30 Registrasi dan Pembukaan

08.30 – 09.00 Pre Test

09.00 – 09.30 Rehat Kopi

09.30 – 11.00 Dasar Estimasi Ketidakpastian Julia J. Kantasubrata

11.00 – 12.30 Ketidakpastian Baku dan Ketidakpastian Baku Gabungan

Julia J. Kantasubrata

12.30 – 13.30 Ishoma

13.30 – 15.00 Perhitungan Statistik dalam Estimasi Ketidakpastian Pengujian


15.00 – 15.30 Rehat Kopi

15.30 – 17.00 Estimasi Ketidakpastian BM dan Recovery Julia J. Kantasubrata

Rabu, 20 April 2011

08.30 – 10.00 Estimasi Ketidakpastian pada Pembuatan Larutan

Baku


10.00 – 10.30 Rehat Kopi

10.30 – 12.00 Estimasi Ketidakpastian pada Titrasi Julia J. Kantasubrata

12.00 – 13.00 Ishoma

13.00 – 14.30 Estimasi Ketidakpastian pada Pengujian Kadar

Protein


14.30 – 15.00 Rehat Kopi

15.00 – 16.30 Estimasi Ketidakpastian pada Spektrometri UV/Vis Julia J. Kantasubrata

Kamis, 21 April 2011

08.30 – 10.00 Estimasi Ketidakpastian pada AAS Julia J. Kantasubrata

10.00 – 10.30 Rehat Kopi

10.30 – 12.00 Estimasi Ketidakpastian pada GLC Julia J. Kantasubrata

12.00 – 13.00 Ishoma

13.00 – 14.30 Estimasi Ketidakpastian pada HPLC Julia J. Kantasubrata

14.30 – 15.00 Rehat Kopi

15.00 – 16.00 Diskusi Julia J. Kantasubrata

16.00 – 16.30 Post Test dan Penutupan

farmasiindustri.com



Dasar Estimasi Ketidakpastian

farmasiindustri.com

Pelatihan Estimasi Ketidakpastian Pengukuran Laboratorium Pengujian Halaman 1

DASAR KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN

Jakarta19 – 21 April 2011

1

KETIDAKPASTIAN ?Ketidakpastian adalah suatu parameter yang menetapkan rentang nilai yang didalamnya diperkirakan nilai benar yang diukur berada.

Menghitung rentang tersebut dikenal


2

g g gsebagai pengukuran ketidakpastian.

farmasiindustri.com


Melalui Mojonier Test diperoleh kadar Lemak dalam Produk SKM adalah

11, 55 + 0,5 %


3

Perbandingan Hasil Analisis

ppm


4

Lab A

Lab B

farmasiindustri.com



ppm

Lab B


5

Lab A

Lab B

Lab A

Lab B


ppm

Lab CLab D


6

Lab A

Lab B

farmasiindustri.com


Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan

Ketidakpastian Memadukan Semua Kesalahan

Yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal


7

Ketidakpastian

Kesalahan dlm + Kesalahan dlm +menimbang + memipet larutan + …..

Kalibrasi.neraca

+ Pembacaanskala

Kalibrasi.Vol pipet

+ Pembacaanmeniskus +

FaktorMuai

Larutan

=


8

Ketidak-pastian (KP) asal Kalibrasi

KP asal Presisi

KP asal Kalibrasi

KP asal Presisi

KP asal Efek Temp

farmasiindustri.com


Sumber-sumber Ketidakpastian

SamplingSampling

Preparasi Contoh

Kalibrasi Peralatan

Instrumen

Kesalahan random


9

Kesalahan sistematik

Personil

Sampling

Homogenkah contoh?

Ketidakseragaman harusdiperhatikan


10

KP asal homogenitas

farmasiindustri.com


Preparasi Contoh

Apakah Analit terekstraksi 100% dari matrik contoh?

Recovery harus diperhatikan


11

KP asal Recovery

Kalibrasi Peralatan

Temperatur oven 100 ± 3 oCTemperatur oven 100 ± 3 CVolume labu takar 100 mL ± 0.08 mL

KP asal Kalibrasi


12

KP asal Kalibrasi

farmasiindustri.com


Instrumen

Misal: Spektrofotometer

A

KP asal Kurva Kalibrasi


13

C

Kesalahan Random

Penimbangan berulangkali dari standar massa 10 g memberikan data (g) :memberikan data (g) :

10,0001 10,0000 10,0002 10,0002

10,0001 10,0000 10,0001 10,0000

10,0002 10,0000


14

KP asal presisi

farmasiindustri.com


Kesalahan SistematikPenimbangan bahan yang bersifat higroskopis tidak menyatakan berat bahan yang sebenarnyasebenarnya.

Titik akhir suatu titrasi tidak menyatakan titik ekivalensi


15

KP asal bias penentuan TA titrasi

Personil

Ketrampilan dan Ketelitian seorang analisakan memberikan pengaruh pada

besar kecilnya nilai ketidakpastian pengukuran


16

KP asal Presisi Metode

farmasiindustri.com


Sumber Informasi Untuk Pengukuran Ketidakpastian

Spesifikasi PabrikData PustakaData Validasi Metode atau data dari Log Book


17

Spesifikasi Pabrik

Spesifikasi pabrik untuk labu takar 100 mL kelas A Spesifikasi pabrik untuk labu takar 100 mL kelas A adalah + 0,08 mL

Spesifikasi pabrik untuk vol pipet 2 mL kelas A adalah + 0,01 mL


18

farmasiindustri.com


Data Pustaka

¶Dalam hand book dinyatakan nilai koefesien muai

volume dari air adalah 1 x 10-3 oC-1 volume dari air adalah 1 x 10 3 oC 1.

¶Dari pustaka dapat diperoleh data bahwa

ketidakpastian berat atom H adalah + 0,00007

- Tabel IUPAC: Berat Atom H = 1,00794 (7)


19

abe U C: e at to ,00 9 ( )

- Artinya: Berat Atom H = 1,00794 + 0,00007

Data Validasi Metode atau Data dari Log Book

P i i Repeatability

• Presisi Reproducibility – Uji Profisiensi

• Akurasi – Melakukan analisis terhadap CRM


20

farmasiindustri.com


Mengestimasi Ketidakpastian

1. Buat model sistem pengujian. Sebagai contoh dibuat

model sistim pengujian kadar air

Timbang wadah kosong (W1)Timbang wadah kosong (W1)

Timbang wadah + contoh (W2)

Masukkan dalam oven 1050C, selama 3 jam


21

Timbang kembali (W3)

Hitung Kadar Air (%)


2.Definisikan besaran yang akan diukur

(dinyatakan dengan rumus)(dinyatakan dengan rumus)

Kadar Air (%) =

W2 - W3

W WX 100


22

W2 - W1

farmasiindustri.com



2.Definisikan besaran yang akan diukur

(dinyatakan dengan rumus)(dinyatakan dengan rumus)

Kadar Air (%) =

P

QX 100


23

Q


3. Identifikasi sumber-sumber ketidakpastian dan

buat daftar dari semua faktor yang dapat mem-

berikan kontribusi kesalahan terhadap hasil akhir

(dibuat dalam bentuk cause and effect diagram)

Cause and effect diagram disebut juga sebagai

grafik tulang ikan


24

farmasiindustri.com


Dalam menggambarkan grafik tulang ikan :

Gambarkan mula-mula tulang punggung-nya

Letaknya parameter yang dicari dalam pengujian sebagai

kepala ikan

Gambarkan apa yang ada dalam rumus sebagai tulang-

tulang utama

Tulang utama terdiri dari rumus ++

Yang dimaksud dengan ++ disini adalah apa yang tidak


25

Yang dimaksud dengan disini adalah apa yang tidak

ada dalam rumus, tetapi memberi kontribusi pada

ketidakpastian (misal homogenitas contoh, presisi

metode, recovery, liniaritas, efek temperatur dll)

Gambarkan mula-mula tulang punggung-nya Letaknya parameter yang dicari dalam pengujian

sebagai kepala ikan

Kadar Air


26

farmasiindustri.com


Gambarkan apa yang ada dalam rumus sebagai tulang-tulang utama

QP

W2

W3

W2

W1

Kadar Air


27

Kadar Air

Lengkapi Tulang Utama dengan Duri-duri

QP

W2

W3

K

pp K

W2

W1

Kadar Air


28

farmasiindustri.com


Lengkapi semua Tulang Utama dengan Duri

QP

W2

W3

K

pp K

W2

K

PW1

K

PKadar Air


29

Tulang utama terdiri dari rumus ++

Efek Temp

Kalibrasi Oven

Kadar Air

QP

W2

W3

K

pp K

W2

K

PW1

K

P


30

Kadar Air

PresisiHomogenitas

farmasiindustri.com


Perlu ditinjau kembali apakah ada double counting

Efek Temp

Kalibrasi Oven

Kadar Air

QP

W2

W3

K

pp K

W2

K

PW1

K

P


31

Kadar Air

PresisiHomogenitas

Cause and Effect Diagram yang direvisi

Efek Temp

Kalibrasi Oven

Kadar Air

QP

W2

W3

K

K

W2

K

W1

K


32

Kadar Air

PresisiHomogenitas

farmasiindustri.com



4. Kelompokkan faktor-faktor tersebut kedalam

katagori komponen ketidakpastian

Tipe ATipe B

Tipe A

Berdasarkan pekerjaan eksperimental dan

dihitung dari rangkaian pengamatan berulang.


33

g g p g g

Tipe B

Berdasarkan informasi yang dapat dipercaya.

K KP l Ti S b d t

PENENTUAN TIPE A ATAU TIPE B

Komponen KP asal Tipe Sumber data

Kali brasi Neraca B Sertifikat kalibrasi

Presisi Neraca A Percobaan kecil

Kalibrasi oven B Sertifikat kalibrasi

Presisi Metode A Pengulangan mi-nimal 6 penentuan


34

nimal 6 penentuanHomogenitas A Hasil Analisis 10

sample yg diambilrandom

farmasiindustri.com



5. Estimasi masing-masing komponen ketidakpastian sehingga ekivalen dengan sebuah simpangan baku (s) Komponen ini disebut sebagai baku (s). Komponen ini disebut sebagai ketidakpastian baku (μ)

μ = s

√ nTipe A :

s = simpangan baku


35

s = simpangan baku

n = jumlah pengamatan

Bagaimana Menghitung ketidakpastian baku Tipe B ?

Apabila Informasi datanya disertai dengan keterangan:Tingkat Kepercayaan 95%

μ(x) = s / 2 atau s / 1,96Tingkat Kepercayaan 99%

μ(x) = s / 3 atau s/ 3,090

Apabila Informasi datanya tidak disertai dengan keterangan apapun, maka dianggap distribusi rectangular:


36

μ(x) = s / √3

Untuk distribusi triangular

μ(x) = s / √6

farmasiindustri.com


Apabila data dari sumber yang dapat dipercaya bukan dalam bentuk s, melainkan RSD atau CV (%), maka

RSD dikalikan dengan Xrata-rata

μ(x) = (s / x ) . x

CV(%) dibagi 100, dikalikan dengan Xrata-rata


37

μ(x) = (CV(%) / 100) . x


6. Gabungkan komponen-komponen ketidakpastian baku (μ)

untuk menghasilkan ketidakpastian hasil pengujian

secara keseluruhan (ketidakpastian gabungan).

Apabila komponen-komponen ketidakpastian tersebut mempunyai satuan yang sama

DikuadratkanDijumlahkanKetidakpastian gabungan adalah akar pangkat dua dari


38

jumlah

μG = √ μ2a + μ2

b + …..

farmasiindustri.com


Perhitungan Ketidakpastian Gabungan (μG)

Apabila komponen-komponen ketidakpastian tersebut tidak mempunyai satuan yang sama maka:

K t b di b h t l bih d h l hi Komponen tsb diubah terlebih dahulu hingga mempunyai satuan yang sama DikuadratkanDijumlahkanKetidakpastian gabungan adalah akar pangkat dua dari jumlah


39

μG/G = (μa/a)2 + (μb/b)2 + ….

Aturan Yang Berlaku1. Untuk penjumlahan atau pengurangan, misal

y = a + b (dalam hal ini satuan harus sama)

μ2y = μ2

a + μ2b atau μy = √ μ2

a + μ2b

2. Untuk perkalian dan pembagian, misal C=W/V

μC/C = √ (μw/W)2 + (μv/V)2

3. Untuk rumus q = Bx dimana B adalah


40

konstanta μ q = B μ x

4. Untuk rumus q = xn μ q/q = n μ x/x

farmasiindustri.com



7. Hitung ketidakpastian diperluas U (expanded uncertainty)

8. Laporkan hasil uji lengkap dengan nilai ketidakpastian

diperluas.


41

Ketidakpastian Diperluas (U)

Untuk mendapatkan probabilitas yang memadai bahwa nilai hasil uji berada dalam rentang yang diberikan oleh ketidakpastian, maka ketidakpastian baku gabungan (μG) dikalikan dengan sebuah faktor pencakupan (k).

Faktor 2 memberikan ketidakpastian diperluas dengan tingkat kepercayaan sekitar 95%


42

dengan tingkat kepercayaan sekitar 95%

U = k. μG

farmasiindustri.com



Ketidakpastian Baku dan Ketidakpastian Baku Gabungan

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku dan KetidakpastianBaku Gabungan

1Jakarta19 – 21 April 2011


1

Langkah menghitung ketidakpastian terdiri dari:

1. Menghitung ketidakpastian baku

2. Menggabungkan ketidakpastian baku menggunakan aturan yang

b l k



2

berlaku

farmasiindustri.com


Labu Takar Spesifikasi pabrik untuk labu takar 100 mL kelas A adalah + 0,08 mL

B k h k id k i b k l k lib i d i d Berapakah ketidakpastian baku asal kalibrasi daripada volume dalam labu takar tersebut?

Termasuk tipe apakah ketidakpastian ini ?Tipe A atau B?

Ketidakpastian baku asal kalibrasi daripada volume


3

p pdalam labu takar:

μK =

Pipet Spesifikasi dari pabrik untuk pipet 2 mL kelas A adalah + 0,01 mL

Berapakah ketidakpastian baku asal kalibrasi daripada volume cairan yang dipindahkan oleh daripada volume cairan yang dipindahkan oleh pipet tersebut ?

Termasuk tipe apakah ketidakpastian ini ?Tipe A atau B?

K tid k ti b k l k lib i d i d


4

Ketidakpastian baku asal kalibrasi daripada volume cairan yang dipindahkan oleh pipet:

μK =

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Neraca

Pada Sertifikat kalibrasi dari neraca 4 digit dinyatakan ketidakpastian penimbangan dinyatakan ketidakpastian penimbangan adalah + 0,0004 g dengan tingkat kepercayaan tidak kurang dari 95%.

Berapakah Ketidakpastian baku asal kalibrasi dari neraca tersebut?


5

Ketidakpastian baku asal kalibrasi:μK =

Neraca Penimbangan berulangkali menggunakan standar

massa 10 g pada sebuah neraca memberikan data massa 10 g pada sebuah neraca memberikan data

(g) :

10,0001 10,0000 10,0002 10,0002

10,0001 10,0000 10,0001 10,0000

10,0002 10,0000


6

Berapakah ketidakpastian baku asal presisi dari

neraca tersebut?

farmasiindustri.com


1. Termasuk tipe apakah ketidakpastian ini ?

2. Rumus apa yang digunakan disini?

3. Ketidakpastian baku asal presisi:


7

3. Ketidakpastian baku asal presisi:

μpresisi =

Kemurnian Standar

Kemurnian dari suatu standar dalam sertifikat

t i d l h (99 9 + 0 1) %yang menyertainya adalah (99.9 + 0,1) %

Tetapkanlah ketidakpastian baku daripada

kemurnian standar tersebut ?

Ketidakpastian baku asal kemurnian disini


8

adalah

μP = satuannya?

farmasiindustri.com


Data dari Sertifikat Kalibrasi

Pada sertifikat kalibrasi dari pipet 25 mL kelas A tertulis bahwa ketidakpastiannya adalah +A tertulis bahwa ketidakpastiannya adalah 0,03 mLKetidakpastian yang dilaporkan pada sertifikat ini didasarkan pada ketidakpastian baku dikalikan faktor pencakupan (k) = 2, yang memberikan tingkat kepercayaan kira-kira 95%.


9

95%.Berapakah ketidakpastian baku asal kalibrasi daripada volume cairan yang dipindahkan dari pipet tersebut ?

Ketidakpastian Dari Volume Cairan Dalam Labu Takar

Labu takar 100 mL diisi sampai tanda batas dengan pelarut organik. Data yang dikumpulkan:y g p

10 kali pengisian dan penimbangan pada labu takar 100 mL kelas A memberikan nilai simpangan baku sebesar + 0,01732 mLSpesifikasi pabrik untuk labu takar + 0,08 mLKoefesien Muai Volume (KMV) untuk pelarut organik adalah 1 x 10-3 0C-1

Perbedaan temperatur antara temperatur kalibrasi


10

Perbedaan temperatur antara temperatur kalibrasi dan temperatur laboratorium + 30C dengan tingkat kepercayaan 95%

Berapakah ketidakpastian baku gabungan dari volume cairan dalam labu?

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Gabungan dari Volume Cairan dalam Labu Takar

μpresisi =

μk lib i =μkalibrasi

µtemperatur (μ(VT)) = V x μ(T) x α

Ketidakpastian baku gabungan dari volume cairan dalam labu takar =


11

dalam labu takar

μgabungan =

Ketidakpastian daripada Volume Cairan yang dipindahkan dari Pipet

Pipet 2 mL kelas A digunakan untuk memindahkan pelarut organik. Data yang dikumpulkan:y g p

10 kali pengisian dan pemindahan larutan menggunakan pipet tersebut memberikan nilai simpangan baku sebesar 0,0016 mLSpesifikasi pabrik untuk pipet + 0,01 mLKoefesien Muai Volume (KMV) untuk pelarut organik adalah 1 x 10-3 0C-1

Perbedaan temperatur antara temperatur kalibrasi


12


Berapakah ketidakpastian baku gabungan dari volume cairan yang dipindahkan menggunakan pipet tersebut?

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Gabungan dari Volume Cairan yang dipindahkan dari Pipet

μpresisi =

μk lib i =μkalibrasi

µtemperatur (μ(VT)) = V x μ(T) x α

Ketidakpastian baku gabungan dari volume cairan yang dipindahkan dari Pipet =


13

yang dipindahkan dari Pipet

μgabungan =

Ketidakpastian Penimbangan

Dalam suatu metode perlu ditimbang 100 mg bahan

menggunakan neraca 4 digit.

Pada sertifikat kalibrasi dinyatakan bahwa ketidak-

pastian pengukuran + 0,0004 g dengan tingkat

kepercayaan tidak kurang dari 95%.

10 kali pengulangan pengukuran berat 100 mg standar

massa memberikan nilai simpangan baku sebesar


14

0,000041 g

Berapakah ketidakpastian baku gabungan dari berat

bahan yang ditimbang?

farmasiindustri.com


Ketidakpastian daripada Berat Bahan yang ditimbang

μkalibrasi =

μpresisi =

Ketidakpastian baku gabungan dari berat bahan yang

ditimbang:


15

ditimbang:

μw =

Ketidakpastian dari konsentrasi larutan

Suatu larutan standar dibuat dengan melarutkan 100,5 mg

standar (ditimbang menggunakan neraca 4 digit) dalam standar (ditimbang menggunakan neraca 4 digit) dalam

pelarut organik dan larutan diaddkan hingga 100 mL dalam

labu takar.

Hitunglah konsentrasi larutan standar dalam mg/L.

Berapakah ketidakpastian baku gabungan dari konsentrasi


16

larutan standar yang dibuat?

Bagaimana cara menuliskan konsentrasi larutan standar

lengkap dengan ketidakpastiannya?

farmasiindustri.com


Data yang terkumpul:Standar yang ditimbang sebanyak 100,5 mg.Pada sertifikat kalibrasi dinyatakan bahwa ketidakpastian pengukuran + 0,0004 g dengan tingkat kepercayaan tidak kurang dari 95%.10 kali pengulangan pengukuran berat 100 mg standar massa memberikan nilai simpangan baku sebesar 0,000041 gKemurnian standar dalam sertifikat yang menyertainya adalah (99.9 + 0,1) %10 kali pengisian dan penimbangan pada labu takar 100 mL memberikan nilai simpangan baku sebesar + 0,01732 mLSpesifikasi pabrik untuk labu takar + 0,08 mLKoefesien Muai Volume untuk pelarut organik adalah


17

Koefesien Muai Volume untuk pelarut organik adalah 1 x 10-3 0C-1


Konsentrasi Larutan StandarRumus yang digunakan:

C (mg/L) = ( g/ )

dimana: W = berat standar yang ditimbang (mg)P = kemurnian dari standar

(% kemurnian dibagi 100)V = volume larutan standar (mL)


18

C (mg/L) = x

C = mg/L

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku masing-masing Komponen

Ketidakpastian baku dari proses penimbangan p p p guw =Kemurnian standar 0,999 + 0,001Ketidakpastian bakunya: uP =

Ketidakpastian baku dari volume cairan dalam labu takar:

uV =


19

Bagaimana Satuan ketiga komponen tsb diatas ?

Sama atau berbeda ?

Bagaimana Mengubah Komponen-komponen Ketidakpastian agar Mempunyai Satuan Yang Sama ?

A l ( ) SAsal μ(x) Sa-tuan

W P V


20

μC =

farmasiindustri.com


Ketidakpastian yang Diperluas dari Konsentrasi Larutan

U =UC =

Cara Menuliskan Konsentrasi Larutan Standar Lengkap Dengan

Ketidakpastiannya:


21

C =

farmasiindustri.com



Perhitungan Statistik dalamEstimasi Ketidakpastian Pengujian

farmasiindustri.com


PERHITUNGAN STATISTIKA DALAM PERHITUNGAN STATISTIKA DALAM ESTIMASI KETIDAKPASTIAN ESTIMASI KETIDAKPASTIAN

PENGUJIANPENGUJIAN

RCRCChemChem Learning CentreLearning CentreJakarta19 – 21 April 2011Jakarta19 – 21 April 2011

Ketidakpastian Kurva KalibrasiKetidakpastian Kurva Kalibrasi• Untuk menghitung konsentrasi analit menggunakan kurva

kalibrasi, perlu dihitung ketidakpastian kurva kalibrasi.

• Contoh pada analisis dengan kromatografi gas.

Kons (mg/mL)

Luas puncak terdeteksi

Luas puncak terkoreksi

0 2 0

1 135 1332 280 278

4 560 558

RCRCChemChem Learning CentreLearning CentreJakarta19 – 21 April 2011

• Dari kumpulan data di atas, terlihat bahwa persamaangarisnya adalah persamaan garis linier lewat titik nol.

4 560 558

10 1194 1192

farmasiindustri.com


Persamaan Garis RegresiPersamaan Garis Regresi

Umum Lewat Titik Nol by = bx + a y = bx

b = ∑xiyi / ∑xi2∑xiyi - [ ( ∑xi ∑yi ) / n ]

∑xi2 - [ (∑xi)2 / n ]

b =


a = [∑yi - (b ∑xi )] / n

PersamaanPersamaan GarisGaris RegresiRegresi LewatLewat TitikTitik NolNol

b = ∑xiyi / ∑x2


farmasiindustri.com


Residual Standard DeviationResidual Standard Deviation (rsd)(rsd)

Berdasarkan persamaan garis regresi, untuk setiap nilai

x yang diketahui kita dapat menghitung nilai y (y )x yang diketahui, kita dapat menghitung nilai yhitung (yc).

Perbedaan antara yc dengan ypengamatan (yi) disebut

sebagai residual

Besar kesalahan dari persamaan dapat dihitung melalui

besar residual


Besar kesalahan ini disebut sebagai residual standard deviation (rsd)

Menghitung yc untuk setiap nilai x yang diketahui

y = 122,6529 x


farmasiindustri.com


Ketidakpastian dari Kurva KalibrasiKetidakpastian dari Kurva Kalibrasi

rsd (= Sy/x) dari pers grs dihitung melalui rumus:

rsd = √ ∑(yi-yc)2/(n-2)= √ 6909,4215 / (5-2)= √ 2303,14 = 47,99

y


X

Berapakah ketidakpastian X (Sx) ?

Ketidakpastian Konsentrasi (sKetidakpastian Konsentrasi (sxx) pada ) pada persamaan garis lewat titik nol (y = bx)persamaan garis lewat titik nol (y = bx)

S

sx = 47,99 / 122,6529

bS

S y/xx =


sx = 0,391 mg/mL

farmasiindustri.com


Beberapa Model lain dari Kurva KalibrasiBeberapa Model lain dari Kurva Kalibrasi

• Kurva Kalibrasi yang mempunyai intersep misal pada

spektrometri UV/Visspektrometri UV/Vis

Y = bx + a

• Kurva Kalibrasi yang selain mempunyai intersep juga

mempunyai beberapa nilai y (y11+ y12+ y13) untuk satu


konsentrasi x (x1) yang sama, misal pada

Y1 = bx1 + a

Beberapa Rumus Kemiringan Garis (Slope)

b =∑xiyi - [ ( ∑xi ∑yi ) / n ]

]

n ∑xiyi - ( ∑xi ∑yi )

n ∑ xi . xi - ( ∑xi )2b =

b ∑xi

2 - [ (∑xi)2 / n ]


b =∑ { ( xi - x ) ( yi - y ) }

∑ ( xi - x )2

farmasiindustri.com


Contoh Analisis Spektrofluorometri

Kons (pg/mL) Intensitas fluoresensi

0 2,12 5,04 9,06 12,6


8 17,310 21,012 24,7

Mencari Persamaan Garis RegresiMencari Persamaan Garis Regresi


y = bx + ab = 216.2/112 = 1.93a = 13.1-(1.93x6) = 1.52

Persamaan Garis Regresi-nya : y = 1.93 x + 1.52

farmasiindustri.com


Menghitung Ketidakpastian Garis Regresi (Sy/x)

Sy/x dihitung menurut rumus

∑ 2)-/(n)y-y( 2ci


Menghitung RSD (Residu Standar Deviation)Menghitung RSD (Residu Standar Deviation)

x yi Yc [yi-yc] [yi-yc]2

0 1.2 1.52 0.58 0.33892 5.0 5.38 -0.38 0.14334 9.0 9.24 -0.24 0.05736 12.6 13.10 -0.50 0.25008 17.3 16.96 0.34 0.1151

10 21.0 20.82 0.18 0.0319


12 24.7 24.68 0.02 0.0003Σ = 0.9368

2)-n(]y-[y

S2

ciy/x

∑= 4328.0 2)-(7

9368.0 Sy/x == .43280 Sy/x =

farmasiindustri.com


Menghitung Ketidakpastian Konsentrasi (Sx)

Sx untuk pembacaan ysample sebesar masing – masingx p ysample g g

a. 2,9 b. 13,5 c. 23,0

dapat dihitung menurut rumus berikut ini:


∑ −++= 2

rata22

2rata2sampley/x

x ] x[xi b)y-(y

n1 1

bS

S

∑ −++= 2

rata22

2rata2sampley/x

x ] x[xi b)y - (y

n1 1

bS

S

0.26 112x)93.1(

13.1) - (2.9 71 1

1.930.4328 S 2

2

x =++=

Untuk sample 1 ; y = 2.9


112x )93.1(71.93

farmasiindustri.com


0 2413.1)-(13.5110.4328S2


0 2413.1) - (23.0110.4328S2

=++=


0.24112 x )93.1(

)(7

1 1.93

S 2x =++=


0.24112 x )93.1(7

1 1.93

S 2x =++=

PERSAMAAN GARIS DIMANA 1 NILAI x MEMPUNYAI 3 NILAI y

xyixiyi

yi-1 yi-2 yi-3

0.1 0.028 0.029 0.0290.3 0.084 0.083 0.0810.5 0.135 0.131 0.1330.7 0.180 0.181 0.1830 9 0 215 0 230 0 216


0.9 0.215 0.230 0.216xsample Ysample

? 0.0720 0.0710

farmasiindustri.com


ContohContoh PerhitunganPerhitungan PersamaanPersamaan GarisGaris RegresiRegresi dimanadimanaSatuSatu NilaiNilai x x MempunyaiMempunyai BeberapaBeberapa NilaiNilai yy


Contoh Perhitungan Persamaan Garis Regresi dimana Contoh Perhitungan Persamaan Garis Regresi dimana Satu Nilai x Mempunyai Beberapa Nilai ySatu Nilai x Mempunyai Beberapa Nilai y


farmasiindustri.com


Perhitungan Ketidakpastian Garis Perhitungan Ketidakpastian Garis Regresi (SRegresi (Sy/xy/x))

S dihitung menurut rumusSy/x dihitung menurut rumus

∑ 2)-/(n)y-(y 2ci


Perhitungan SPerhitungan Sy/xy/x


0.005486 S2)(n

]y - [y S

y/x

2ci

y/x

=

−= ∑

farmasiindustri.com


∑++= 22

2rata2sampley/x

x ][ ib)y - (y11

bS

S∑ 2

rata22x ]x-[xibnmb

0.06818 5.10 x )241.0(

)0.129 - (0.0715 151

21

0.2410.005486 S 2

2

x =++=


Mengapa 2 dan tidak 3 ?

Bagaimana halnya apabila tidakBagaimana halnya apabila tidakdigunakan Kurva Kalibrasi ?digunakan Kurva Kalibrasi ?

• Kadang-kadang dalam suatu analisis tidak digunakan kurva kalibrasi, melainkan perbandingan satu titik.

• Dalam perhitungan seperti ini, selalu diasumsikan bahwa perbandingan antara contoh dan standar bersifat linier.

• Padahal belum tentu perbandingan tersebut 100% linier.


• Dalam hal ini perlu dihitung ketidakpastian asal liniaritas.

• Untuk itu perlu didesign suatu percobaan kecil

farmasiindustri.com


Bagaimana Design Percobaannya?Bagaimana Design Percobaannya?Buat larutan analit (menggunakan standar murni) dgn berbagai C berbeda misal: 10, 20, 25, 30, 40 dan 50 ppmPerlakukan larutan dengan konsentrasi 25 ppm sebagai standar sedangkan 5 larutan sisanya sebagai contohstandar, sedangkan 5 larutan sisanya sebagai contoh.Lakukan analisis terhadap larutan diatas ( 10, 20, 30, 40 dan 50 ppm) menggunakan metode pengujian yang sama seperti pada analisis contoh, menggunakan larutan standar 25 ppmHitung Canalit dengan mem-bandingkannya terhdp C25.

Amati perbedaan dari Canalit hasil analisis dengan kons-nya yang diketahui (10 20 30 40 dan 50 ppm)


yang diketahui (10, 20, 30, 40 dan 50 ppm)Cari nilai deviasi maksimum dari Canalit terhdp kons sebenar-nya yang diketahui.Nilai deviasi maksimum inilah yang diambil sebagai nilai ketidakpastian asal liniaritas

Contoh PerhitunganContoh Perhitungan

Cdibuat (ppm) Canalisis (ppm) Deviasi (ppm)10,346 9,496 - 0,8520,691 21,691 1,0 maksimum31,037 32,017 0,9841,382 40,632 - 0,7551,728 52,288 0,56


Ketidakpastian liniaritas μ = 1,0 / √ 3

= 0,577 ppm

farmasiindustri.com


Bagaimana Menghitung Ketidakpastian asal Homogenitas ?

Ketidakpastian asal homogenitas dapat dihitung bersamaan dengan ketidakpastian asal presisi metode.

Design Percobaan-nya:Ambil minimal 10 (boleh lebih misal 12) contoh secara random Lakukan analisis untuk setiap contoh sebanyak 2 kali (duplo)


y ( p )

Hitung MSB dan MSW. Hitung variansi sampling dan variansi analisis

Hitung ssampling dan sanalisis

Homogenitas Contoh Uji


farmasiindustri.com



Menghitung MSB dan MSW


farmasiindustri.com


Rumus MSB dan MSW :

]x-)b[(a 2bi)ai(

_

ii +∑ +

1) (n 2]x)b[(a

MSBbi)ai(ii

−+

= ∑ +

n2]x - )b [(a

MSW 2

bi)ai(

_

ii∑ −−=


n2


farmasiindustri.com




farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian BM dan Recovery

farmasiindustri.com


MENGHITUNG KETIDAKPASTIAN MENGHITUNG KETIDAKPASTIAN ASAL BERAT MOLEKUL &ASAL BERAT MOLEKUL &

RECOVERYRECOVERY


Ketidakpastian Baku Asal Berat Molekul

Ketidakpastian baku asal berat molekul misal KHP (C H O K) merupakan gabungan ketidakpastian asal (C8H5O4K) merupakan gabungan ketidakpastian asal atom-atom penyusunnya. Data tersebut diperoleh dari IUPAC.

Unsur Berat Atom (g) Quoted Uncertainty (g) Q.U/ √3 (g)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

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal Berat Molekul (Lanjutan)

Untuk KHP (C8H5O4K) Standard Uncertainty (g)

8C 8 x 12,0107 = 96,0856 8 x 0,00046 = 0,0037

5H 5 x 1,00794 = 5,0397 5 x 0,000040 = 0,0002

4O 4 x 15,9994 = 63,9967 4 x 0,00017 = 0,00068

1K 1 x 39,0983 = 39,0983 1 x 0,000058= 0,000058

MKHP = 204,2212 g/mol µ (MKHP) = 0,0038 g/mol (*)


(*) µ (MKHP) = √ (0,00372 + 0,00022 + 0,000682 + 0,0000582)

Menghitung µrecovery

Rec = (C1 – C2)/C3 x 100

Rec = X/C3 x 100

X C3

C C


Rec

C1 C2

farmasiindustri.com


EK Recovery dengan spike ..lanj

√μRec μx 2 μC3

2

Rec X C3

= √{ }+ { }


μX = √ ( μC12 + μC2

2)

Data – data

C3 = 1 ppm:ditimbang 0.1 g std karbamat dilarutkan dalam 1L labu takar. dalam 1L labu takar. Dipipet 1mL std dimskkan kedalam sampel, diencerkan sampai 100 mL.

Analisis sampel tanpa std (C2) = 0,73 ppmAnalisis sampel + std (C1) = 1.56 ppm


µCtot & µCspl = 0.11 ppm (dari analisis)X = C1 - C2 = 0.83 ppmRec = 83%

farmasiindustri.com


Ketidakpastian asal C3

1. Asal Penimbangan Massa Standar (mstd)g ( std)

Dari sertifikat kalibrasi diperoleh: ± 0.05 mg (95%)

μkalibrasi = 0.05

1.96= 0.026 mg

Dari data log book presisi penimbangan dilaporkan sebesar:


s = 0.06 mg

μ (mstd) = √ 2 (0.026)2 + (0. 06)2 = 0.07 mg

2. Asal Volume ( Vstd ) labu takar 1000 mL

Dari spek pabrik, kalibrasi vol labu takar 1000 ± 0.1 mL

μkalibrasi = 0.1/√3 = 0.0578 mL

Dari data log book, presisi vol labu takar diperoleh: s = 0.04 mL

kmaka:

μPresisi = 0.04 mL

Perbedaan temp lab dan temp kalibrasi ± 4oCKoef muai air = 2.1 x 10-4/0CVolume air = 1000 mLμefek T = (1000 x (4/√3) x 2.1 x 10-4)

= 0.485 mL


μVstd = √ [(0.0578)2 + (0.04)2 + (0.485)2] = 0.4902 mL

μVstd = √ (μkalibrasi)2 + (μpresisi)2 + μefek T)2

farmasiindustri.com


3. Asal Pengenceran 3a. Dari spek pabrik, kalibrasi vol labu takar 100 ± 0.08 mL

μ kalibrasi = 0.08/√3 = 0.04624 mL


0 015 Lμpresisi = 0.015 mL

Perbedaan temp lab dan temp kalibrasi ± 4oCKoef muai air = 2.1 x 10-4/0CVolume air = 100 mLμefek T = (100 x (4/√3) x 2.1 x 10-4)

= 0.04856 mL


0.04856 mL

μVstd = √ [(0.004624)2 + (0.015)2 + (0.04856)2] = 0.051034 mL

μVstd = √ (μkalibrasi)2 + (μpresisi)2 + (μefek T)2

Asal Pengenceran…… lanjutan

3b. Dari spek pabrik, kalibrasi vol pipet 1 ± 0.01 mL

μkalibrasi = 0.01/√3 = 0.0058 mL

Dari data log book, presisi vol pipet diperoleh: s = 0.007 mL

0 007 Lμpresisi vol = 0.007 mL

Perbedaan temp lab dan temp kalibrasi ± 4oCKoef muai air = 2.1 x 10-4/der CVolume air = 1 mLμefek T = (1 x (4/√3) x 2.1 x 10-4)

= 0.00048 mL


μVstd = √ [(0.0058)2 + (0.007)2 + (0.00048)2] = 0.009087 mL

μVstd = √ (μkalibrasi)2 + (μpresisi)2 + (μefek T)2

farmasiindustri.com



Sumber Nilai (X) μ(X) μ(X)/X

Pipet 1 mL 1 mL 0 009087 mL 0 009087Pipet 1 mL 1 mL 0.009087 mL 0.009087

Labu takar 100 mL 100 mL 0.05103 mL 0.0005103

μf / f = √ (μpipet 1 mL/1)2 + (μlabu 100 mL/ 100)2

√


= √ (0.009087)2 + (0.0005103)2

= 0.009101

μf = 0.009101 x f = 0.009101 x 1/100 = 9.1 x 10-5

4. Asal Kemurnian Standar

Kemurnian standar pestisida(99 5 ± 0 5)%(99.5 ± 0.5)%

μpurity = 0.005 / √3 = 0.00289


farmasiindustri.com


Perhitungan C3

mstdC f K i

0,1 gr = 100 mg

Vstd

100 1

C3 = x f x Kemurnian

= x x 0.995

1000 mL


1000 100

= 0.0010 mg/mL = 1.00 mg/L

Ketidakpastian baku asal C3Sumber Nilai (X) μ(X) μ(X)/X

Penimbangan 100 mg 0.07 mg 7.0 x 10-4

μC3/C3 = √ [(μmstd/mstd)2 + (μVstd/Vstd)2 + (μf/f)2+ (μP/P)2 ]= √ [(7x10-4)2 + (4 9x10-4)2 + (9 1x10-3)2 +

Vstd 1000 mL 0.4902 mL 4.9 x 10-4

Pengenceran 0.01 9.1 x 10-5 9.1 x 10-3

Kemurnian 0.995 0.00289 2.9 x 10-3


= √ [(7x10 ) + (4.9x10 ) + (9.1x10 ) + (2.91x10-3)2 ]

= 0.1149

μC3 = 0.1149 x 1 mg/L = 0.1149 mg/L

farmasiindustri.com


Rumus yang digunakan:

√μRec μx 2 μC3

2

Rec X C3

= √{ }+ { }


μX = √ ( μC12 + μC2

2)

EK Asal x (mx)

μx = √ ( μC12 + μC2

2)

Dari data: μC1 = μC2 = 0.11 ppm

μx = √(0.112 + 0.112) = 0.16 ppm


Dari data: X = C1 – C2

= 1.56 – 0.73 = 0.83 ppm

farmasiindustri.com


Data μx, x, μC3, C3 dimasukkan dalam rumus sbb:

μRec 0.16 2 0.1149 2

Rec 0.83 1= √{ }+{ }


μRec = √ (0.1874 2 + 0.1149 2) x Rec

µrec = 0.2198 x 83% = 18.25 %

Terdapat cara yang lebih sederhana untuk mengTerdapat cara yang lebih sederhana untuk meng--hitung Ketidakpastian Recovery dari SAC Singlashitung Ketidakpastian Recovery dari SAC Singlas

Untuk menghitung ketidakpastian recovery dari suatu metode di perlukan data recovery yang dilakukan berulangkali (minimal 6) p y y g g ( )dari suatu matriks menggunakan metode tersebut.Dari 6 data yang diperoleh dihitung nilai standar deviasi-nyaNilai ini yang disimpan dalam logbook laboratoriumNilai ini dapat digunakan untuk menghitung ketidakpastian asal recovery, apabila laboratorium menerima contoh dengan matriks yang serupa (similar)


yang serupa (similar).

Bagaimana penyesuaian terhadap nilai yang ada di logbook dengan nilai recovery yang diperoleh contoh dibuat ?

farmasiindustri.com


Data Percobaan LaboratoriumData Percobaan Laboratorium

Dari data validasi metode yang ada di logbook, tercatat bahwa recovery untuk asam linoleat dari matriks Energen adalah sebesar: R = 91,3 + 5,4%

Pada hari ini laboratorium mendapat contoh susu bubuk untuk ditentukan kadar linoleat-nya.

Penentuan recovery terhadap contoh susu bubuk yang dilakukan pada hari ini sebanyak 1 kali memberikan data R =


dilakukan pada hari ini sebanyak 1 kali memberikan data R = 95%.

Bagaimana perhitungan μrecovery dilakukan?

Perhitungan Perhitungan μμrecoveryrecovery

5,4 %RSD = = 0,0591

91,3 %

μ(R) = 0,0591 x 95 % = 5,61 %


farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian pada Pembuatan Larutan Baku

farmasiindustri.com


ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PEMBUATAN LARUTAN BAKU

Jakarta3 – 5 Agustus 2010

1

Studi Kasus Pembuatan Larutan Baku Cu

Ditimbang berat wadah kosong = 32,0822 gDitimbang berat wadah + Cu = 32,5829 gDitimbang berat wadah Cu 32,5829 gDilarutkan dalam labu takar 500 mL

Kemurnian dari standar logam Cu didalam sertifikat-nya tercantum sebesar 99,99 + 0,01%Pada sertifikat kalibrasi neraca tertulis perbedaan antara berat yang sebenarnya dengan berat yang terbaca pada


2

berat yang sebenarnya dengan berat yang terbaca pada skala adalah + 0,05 mg dengan tingkat kepercayaan 95%10 kali pengulangan pengukuran berat memberikan nilai simpangan baku sebesar 0,06 mg pada rentang pengukuran antara 20 g sampai 100 g

farmasiindustri.com


Data-data lainnya

Pabrik menyatakan bahwa untuk labu takar 500 mL,

kesalahan-nya adalah + 0,15 mL pada temp 20oC

10 kali pengisian dan penimbangan pada labu takar 500

mL memberikan nilai simpangan baku sebesar + 0,04 mL

Menurut keterangan pabrik, labu takar telah dikalibrasi

pada 20oC, sedangkan temperatur laboratorium bervariasi

+ 4oC.


3

Koefesien muai volum dari air = 0,00021 oC-1

Berapakah konsentrasi larutan standar Cu lengkap dengan nilai ketidakpastiannya?

MODEL SISTIM PENGERJAAN

Timbang Wadah Kosong

Timbang Wadah Kosong + Cu

Larutkan dalam Labu Ukur 1 L


4

Hitung konsentrasi Larutan

farmasiindustri.com


IDENTIFIKASI SUMBER KETIDAKPASTIAN(Cause and Effect Diagram)

Vlarutan Cu

CCumwadah

m d h C


5

mCu

mwadah+Cu


Vlarutan Cu

Kemurnian Cu

m d h C

mwadahμ

CCu

μefek temp

μkalibrasi

μpresisi


6

mCu

μpresisi μkalibrasi

mwadah+Cuμpresisi

μkalibrasi

farmasiindustri.com


Proses Penimbangan Standar Cu

Dilakukan penimbangan 500 mg kawat Cu dengan jalan : Ditimbang mula-mula berat wadah kosongDitimbang kemudian berat wadah + CuBerat Cu diperoleh dari selisih berat butir 2 dan 1


7

Diperoleh data:Berat wadah + Cu = 32,5829 gBerat wadah kosong = 32,0822 gBerat Cu = 0,5007 g

Perhitungan komponen-komponen Ketidakpastian

Kemurnian dari Logam CuKemurnian dari standar logam Cu didalam sertifikat-nya tercantum sebesar 99 99 + 0 01% tanpa menyebutkan tercantum sebesar 99,99 + 0,01% , tanpa menyebutkan berapa tingkat kepercayaan-nya. Berarti kemurnian standar Cu disini adalah:

0,9999 + 0,0001

Karena tidak ada informasi mengenai tingkat kepercayaan, maka diasumsikan bahwa distribusi-nya


8

rektangular dan ketidakpastian baku:

μ(Pcu) = 0,0001 / √ 3 = 0,000058

farmasiindustri.com


Kalibrasi Neraca

Pada sertifikat kalibrasi (yang dilakukan oleh pihak luar) neraca tertulis perbedaan antara berat yang sebenarnya dengan berat yang terbaca pada skala adalah + 0 05 mg dengan berat yang terbaca pada skala adalah + 0,05 mg dengan tingkat kepercayaan 95%

Ketidakpastian kalibrasi = 0,05 mg / 1,96

= 0,026 mg


9

Ketidakpastian kalibrasi ini harus dihitung dua kali karena mencakup dua kali penimbangan, yaitu penimbangan wadah sebelum dan sesudah ditambahkan Cu

Presisi NeracaKetidakpastian ini berasal dari penimbangan yang berulang kali

10 kali pengulangan pengukuran berat mem-berikan nilai simpangan baku sebesar 0,06 mgpada rentang pengukuran antara 20 g sampai 100 g

Ketidakpastian presisi = s = 0,06 mg


10

Ketidakpastian presisi ini hanya dihitung satu kali karena perhitungannya sudah didasarkan pada selisih berat (s dari perbedaan berat)

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Gabungan Dari Tahap Penimbangan

Karena satuan dari kedua komponen yang menyumbang ketidakpastian(ketidakpastian yang b l d i li it d k tid k ti berasal dari linearitas dan ketidakpastian yang berasal dari presisi) sudah sama yaitu mg, maka ketidakpastian gabungan dari tahp menimbang dapat langsung dihitung sbb:

μ(mcu) = √ 2 (0,026)2 + (0,06)2

0 07


11

= 0,07 mgBagaimana halnya apabila μ(mCu) ini akan digabungkan

dengan ketidakpastian yang berasal dari kemurnian Cu; μ(PCu) ?


Ringkasan dari Nilai Ketidakpastian pada proses penimbangan:

Asal Nilai X Sa-tuan

μ(x) Sa-tuan

μ(x)/x

Kemurnian Cu

0,9999 0,000058 0,000058


12

Tahap Penimbang-

an

500,7 mg 0,07 mg 0,00014

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Gabungan

μ(mcu)/mcu = √ (0,000058)2 + ((0,00014)2

= 0,00015


13


Vlarutan Cu

CCu


14

μmCu/mCu = 0,00015

farmasiindustri.com


Proses Pelarutan Cu dalam HNO3

Dibuat larutan baku Cu(NO3) dari 500,7 mg kawat Cu dalam 500 mL labu takarL k h P jLangkah Pengerjaan:Ditimbang + 500 mg kawat CuDilebur/dilarutkan menggunakan 5 mL asam nitrat pekatPada saat seluruh Cu sudah terlarutkan sempurna dalam larutan asam, larutan


15

tersebut dipindahkan secara kuantitatif kedalam 500 ml labu takar dan diencerkan dengan air destilasi sampai tanda batas


Vlarutan Cu

μ f k t

CCu

μkalibrasi

μefek tempμpresisi


16

μmCu/mCu = 0,00015

farmasiindustri.com


Kalibrasi Volume Labu Takar

Pabrik menyatakan bahwa untuk labu takar Pabrik menyatakan bahwa untuk labu takar 500 mL, kesalahannya adalah + 0,15 mL pada temp 20oC

Ketidakpastian baku dari volume labu takar =

√


17

0,15 / √ 3= 0,087 mL

Presisi

Ketidakpastian ini berasal dari pemakaian labu takar 500 mL yang berulang kali

10 kali pengisian dan penimbangan pada labu takar 500 mL memberikan nilai simpangan baku sebesar + 0,04 mL

Ketidakpastian baku presisi = s = 0 04 mL


18

Ketidakpastian baku presisi = s = 0,04 mL

farmasiindustri.com


EFEK TEMPERATUR

Ketidakpastian karena efek temperatur harus di hit k k t t l b t i diperhitungkan karena temperatur laboratorium pada saat labu takar dipakai mungkin berbeda dengan temperatur kalibrasi labu takar tersebut.

Ketidakpastian ini dapat dihitung dari perbedaan antara temperatur laboratorium dengan temperatur kalibrasi dan koefesien volum muai


19

temperatur kalibrasi dan koefesien volum muai.

Karena muai volum cairan lebih besar dari muai volum labu, maka hanya muai volum cairan saja yang dihitung.

Efek Temperatur

Ketidakpastian dari volume cairan dalam labu akibat

efek temperatur, μ(VT) dihitung menurut rumus:

μ(VT) = V x μ(T) x α

dimana:V = volume labu


20

μ(T) = simpangan baku dari variasi temperatur kamar dibandingkan terhadap temperatur kalibrasi.

α = Koefesien muai volum dari cairan dalam labu

farmasiindustri.com


Efek Temperatur(Ketidakpastian dari Perubahan Temperatur)

Menurut keterangan pabrik, labu takar telah dikalibrasi pada 20oC, sedangkan temperatur laboratorium bervariasi + 4oC.

Koefesien muai volum dari air = 0,00021 oC-1

Muai volume = (500 mL) x (+ 4oC) x (0,00021oC-1)= 0,42 mL


21

Ketidakpastian baku dari Variasi Temperatur =0,42 / √ 3

= 0,24 mL

Ketidakpastian Baku Gabungan Dari Tahap Pengenceran (Pengukuran Volume)

μ(V) = √ (0,087)2 + (0,04)2 + (0,24)2 volume labu takar presisi efek temperatur

= √ 0,007569 + 0,0016 + 0,0576

= √ 0 066769


22

= √ 0,066769

= 0,258 mL

farmasiindustri.com



Ringkasan dari Nilai Ketidakpastian pada proses pembuatan larutan baku:

Asal Nilai X Sa-tuan

μ(x) Sa-tuan

μ(x)/x

Proses Penimbang-

an

0,00015


23

an

Tahap Pengencer-

an

500 mL 0,258 mL 0,00052

Ketidakpastian Gabungandari proses pembuatan larutan baku (500,7 mg Cu

dalam 500 mL larutan) dengan memperhatikan ketidakpastian penimbangan dan pengenceran

μ /kons = √ [μ /m ] 2 + [μ /V] 2μ(kons)/kons = √ [μ(mCu)/mCu] 2 + [μ(V)/V] 2

√ (0,00015)2 + (0,00052)2

= 0,00054Karena konsentrasi dari larutan Cu adalah:500 7 /500 L t 1 0014 / L t 1001 4 /L


24

500,7 mg/500 mL atau 1,0014 mg/mL atau 1001,4 mg/Lmaka:

μ(kons) = 0,00054 . 1001,4 mg/L= 0,54 mg/L

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Diperluas

Ketidakpastian diperluas pada proses pembuatan Ketidakpastian diperluas pada proses pembuatan larutan baku 1001,4 mg/L Cu adalah:

0,54 x 2

= 1,08 mg/L


25

Konsentrasi larutan Cu yang dibuat :

1001,4 + 1,08 mg/L

farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian pada Titrasi

farmasiindustri.com


PEK pada Titrasi (HCl dengan NaOH)


1

Model Pengujian• KHP, Kalium Hidrogen Phtalat ditimbang (mKHP),

sesudah dikeringkan 120 oC, 2 jam

L tk d l 50 L iLarutkan dalam 50 mL air

Titrasi dengan VT1 mL NaOH (*)

• Pipet VHCl (konsentrasi larutan HCl = CHCL mol/L)


2

Titrasi dengan VT2 mL NaOH (*)

Hasil (CHCl)

farmasiindustri.com


FormulaPada titik ekuivalen titrasi,

Σ ekuivalen HCl = Σ ekuivalen NaOHΣ mol HCl = Σ mol NaOH

VHCl x CHCl = CNaOH x VT2 ….(1)

Konsentrasi NaOH diperoleh dari standardisasi dengan KHP1000 x mKHP x PKHP

CNaOH = mol/L …..(2)VT x MKHP


3

Dengan mensubstitusi persamaan (2) ke persamaan (1) diperoleh,

1000 x mKHP x PKHP x VT2CHCl = mol/L …..(3)

VT1 x MKHP x VHCL

Formula (lanjutan)

SIMBOL KETERANGAN NILAI SATUAN

mKHP Massa (berat) KHP 0,3888 gram

PKHP Kemurnian KHP 1,0 -

VT1 Vol. NaOH untuk titrasi KHP 18,64 mL

VT2 Vol. NaOH untuk titrasi HCl 14,89 mL


4

MKHP Massa molar KHP 204,2212 g/mol

VHCl Vol. Larutan HCl yang dititrasi 15 mL

CHCl Konsentrasi larutan HCl 0,10139 mol/L

farmasiindustri.com


Diagram Fish-Bone PKHP mKHP

Kalibrasi Neraca Kalibrasi Neraca

CHClKalibrasi Buret

Temperatur

R tibilit

mwadah+KHPmwadah kosong

Repetibilitas Repetibilitas

Temperatur

Kalibrasi PipetKalibrasi Buret

Temperatur

Repetibilitas


5

MKHPVT2

Titik Akhir

Bias

Repetibilitas

Repetibilitas

Temperatur

VHCl

Repetibilitas

VT1

Titik Akhir

Bias

Repetibilitas

Repetibilitas

Diagram Fish-Bone (Revisi)

PKHP mKHP

Kalibrasi Neraca Kalibrasi Neraca

Repetibilitas Metode

Rep. mKHP

Rep V

CHClKalibrasi Buret

Temperatur

mwadah+KHPmwadah kosong

Kalibrasi PipetKalibrasi Buret

Temperatur

Rep. Titik Akhir VT1

Rep. Titik Akhir VT2

Rep. VT1

Rep. VT2

Rep. VHCl


6MKHPVT2

Temperatur

Titik Akhir

Bias

Temperatur

VHClVT1

Temperatur

Titik Akhir

Bias

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal Repetibilitas Metode

D i d t lid i t d tit i l t HCl dDari data validasi metode titrasi larutan HCl dengan NaOH diperoleh data repetibilitas metode sebesar 0,1% (RSD).

Komponen ini sudah mencakup:


7

•Repetibilitas mKHP•Repetibilitas VT1•Repetibilitas T. Akhir VT1

•Repetibilitas VT2•Repetibilitas T. Akhir VT2•Repetibilitas VHCl

Ketidakpastian Baku Asal PKHP

Kemurnian KHP tercantum pada sertifikat dari psuplier sebesar: 99,95 – 100,05 % atau 100% ± 0,05%, atau 1,0000 ± 0,0005

Maka ketidakpastian baku kemurnian KHPµ (PKHP) = 0,0005/ √3 = 0,00029


8

µ (PKHP) 0,0005/ √3 0,00029

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal mKHP

Ketidakpastian asal penimbangan standar merupakan gabungan dari dua komponen ketidakpastian, yaitu:

• Massa wadah kosong (mWadah Kosong)• Massa wadah berisi standar (mWadah+KHP)


9

Ketidakpastian BakuAsal Kalibrasi Neraca

Pada sertifikat kalibrasi neraca diperoleh data ketidakpastian sebesar ± 0,174 mg, dengan k = 2.

Maka ketidakpastian bakunya,


10

p y ,µ (Kalibrasi) = 0,174 / 2 = 0,087 mg

= 0,000087 g

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal mKHP (lanjutan)

Maka ketidakpastian baku dari massa standar,

µ (mKHP) = √ 0,0000872 + 0,0000872 = 0,00012 g


11

Ketidakpastian Baku Asal VT1

Ketidakpastian asal peng k ran ol me titranKetidakpastian asal pengukuran volume titran yang terpakai untuk standardisasi ini merupakan gabungan dari tiga komponen ketidakpastian:• kalibrasi buret

t t


12

• temperatur• bias end-point

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku AsalKalibrasi Buret

Pabrik pembuat autoburette mencantumkanPabrik pembuat autoburette mencantumkan angka ketidakpastian sebesar ± 0,03 mL.

Maka ketidakpastian baku asal kalibrasi burette:


13

µ (Kalibrasi Burette) = 0,03 / √6= 0,012 mL

Ketidakpastian Baku AsalTemperatur

Temperatur laboratorium bervariasi ± 4 oC dari temperatur kalibrasinya.

Maka ketidakpastian baku volume titran (18,64 ≈ 19 mL) akibat variasi temperatur,

(V ) 4 C/√3 2 1 10 4 0C 1 19 L


14

µ (VTemperatur) = 4oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 19 mL = 0,009 mL

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal Bias Titik Akhir

Ketidakpastian asal bias penentuan titik akhir titrasi oleh sistem autotitrator diabaikan.

Jika menggunakan buret biasa:


15

Jika menggunakan buret biasa: 0,5 tetes = 0,05 mL bagi akar 3

Ketidakpastian Baku Asal VT1 (lanjutan)

Maka besar ketidakpastian bak asal ol meMaka besar ketidakpastian baku asal volume titran yang terpakai untuk standardisasi,

µ (VT1) = √ 0,012 2 + 0,0092 = 0,015 mL


16

µ (Kalibrasi Burette) µ (Temperatur)

farmasiindustri.com



Ketidakpastian asal peng k ran ol me titranKetidakpastian asal pengukuran volume titran yang terpakai untuk standardisasi ini merupakan gabungan dari tiga komponen ketidakpastian:• kalibrasi buret

t t


17

• temperatur• bias end-point


Pabrik pembuat autoburette mencantumkanPabrik pembuat autoburette mencantumkan angka ketidakpastian sebesar ± 0,03 mL.



18


farmasiindustri.com




Maka ketidakpastian baku volume larutan penitrasi (14,89 ≈ 15 mL) akibat variasi temperatur,

µ (VTemperatur) = 4oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 15 mL


19

µ ( Temperatur) √ ,= 0,007 mL


Ketidakpastian asal bias penentuan titik akhir titrasi oleh sistem autotitrator diabaikan.


20

farmasiindustri.com



Maka besar ketidakpastian baku asal volume titran yang terpakai untuk titrasi larutan contoh,

µ (VT2) = √ 0,012 2 + 0,0072 = 0,014 mL


21

µ ( T2) , , ,

µ (Kalibrasi Burette) µ (Temperatur)

Ketidakpastian Baku Asal MKHP

Dari tabel IUPAC diperoleh data:

Unsur Berat Atom (g) Ketidakpastian (g) Ketidakpastian Baku (g)

C 12,0107 ± 0,0008 0,00046

H 1,00794 ± 0,00007 0,000040


22

O 15,9994 ± 0,0003 0,00017

K 39,1983 ± 0,0001 0,000058

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal MKHP (Lanjutan)

Untuk KHP (C8H5O4K) Ketidakpastian Baku (g)8C 8 x 0,00046 = 0,00375H 5 x 0,000040 = 0,00024O 4 x 0,00017 = 0,000681K 1 x 0,000058= 0,000058

MKHP = 204,2212 g/mol µ (MKHP) = 0,0038 g/mol (*)


23

KHP , g µ ( KHP) , g ( )

(*) µ (MKHP) = √ (0,00372 + 0,00022 + 0,000682 + 0,0000582)

Ketidakpastian Baku Asal VHCl

Ketidakpastian asal pemipetan larutan HCl ini merupakan gabungan dari dua komponen ketidakpastian:• kalibrasi pipet• temperatur


24

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal Kalibrasi Pipet

Batas akurasi pengukuran larutan pada pipet 15 mL yang digunakan, dinyatakan oleh pabrik pembuatnya sebesar ± 0,02 mL.



25

µ (Kalibrasi Pipet) = 0,02 / √6= 0,008 mL



Maka ketidakpastian baku volume larutan HCl yang dipipet akibat variasi temperatur,

µ (VTemperatur) = 4oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 15 mL


26

p

= 0,007 mL

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal VHCl (lanjutan)

Maka ketidakpastian baku asal pemipetan larutan HCl,

µ (VHCl) = √ 0,008 2 + 0,0072 = 0,011 mL


27

µ (Kalibrasi Pipet) µ (Temperatur)

Ketidakpastian Baku Gabungan CHCl

Ketidakpastian konsentrasi larutan contoh HCl ini pmerupakan gabungan dari komponen-komponen:• kemurnian KHP (PKHP)• penimbangan KHP (mKHP)• repetibilitas metode • volume titran pada standardisasi (VT1)


28

• volume titran pada titrasi larutan contoh (VT2)• berat molekul KHP (MKHP)• volume larutan contoh yang dititrasi

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Gabungan CHCl (Lanjutan)

Nilai x Ketidakpastian Ketidakpastian RankpBaku µ(x)

pBaku Relatif µ(x)/x

Rep. 0,001 1

PKHP 1,0000 0,00029 0,00029 6mKHP 0,3888 g 0,00012 g 0,00031 5MKHP 204,2212 g/mol 0,0038 g/mol 0,000019 7VT1 18,64 mL 0,015 mL 0,00080 3


29

VT1 18,64 mL 0,015 mL 0,00080 3VT2 14,89 mL 0,014 mL 0,00094 2VHCl 15 mL 0,011 mL 0,00073 4CHCl 0,10139 mol/L

Ketidakpastian Baku GabunganRelatif CHCl

√µC (CHCl/CHCl) = 0,0012 + 0,000292 + 0,000312

+ 0,0000192 + 0,000802

+ 0,000942 + 0,000732

= 0,0018

√


30

,

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku GabunganCHCl

µC (CHCl) = CHCl x µC (CHCl/CHCl)

= 0,10139 mol/L x 0,0018

= 0,00018 mol/L


31

Perhitungan Ketidakpastian Diperluas(Expanded Uncertainty)

Untuk tingkat kepercayaan = 95% digunakan faktor pencakupan, k = 2. Sehingga,

U (CHCl) = k x µC (CHCl)


32

( HCl) µC ( HCl)= 2 x 0,00018 = 0,00036 mol/L

farmasiindustri.com


Pelaporan Hasil

Konsentrasi larutan contoh HCl adalah:

0,10139 ± 0,00036 mol/LDengan tingkat kepercayaan 95%


33

farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian pada Pengujian Kadar Protein

farmasiindustri.com


ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PADAESTIMASI KETIDAKPASTIAN PADA PENENTUAN PROTEIN DALAM SUSU


1

Model Pengujian• Standardisasi H2SO4

Timbang 0,35 g Na-Boraks (mboraks), (Na2B4O7. 10H2O)larutkan dalam aquadestTitrasi dengan VT1 larutan H2SO4

N lit H SONormalitas H2SO4

• Preparasi sampelTimbang 1 gram (mSpl)

tambahkan 10 mL H2SO4 pekat, 1 butir se, dan 6 mL H2O2

destruksi selama 1 jam sampai jernihtambahkan aquadest sekitar 75 mL

l h il d t k i


2

sampel hasil destruksimasukkan dalam alat destilasitambahkan 50 mL NaOH 30-40 %tampung destilat dalam 25 mL asam borat 4%

125 mL destilat

farmasiindustri.com


Tit i l

Model Pengujian (lanjutan)

• Titrasi sampel

Larutan destilat

Titrasi destilat dengan VT2 larutan H2SO4 yang telah distandarkan

Titrasi larutan blanko dengan VTBl larutanH2SO4

Kadar protein dalam susu (KP)


3

Formula

KP =VTSpl . NH2SO4 . BAN . 6,38

X 100%

Kadar protein (KP) dalam sampel susu

1)KP = X 100%WSpl . 1000

NH2SO4 =2 . mBoraks . PBoraks . 1000

ek/LVT1 . BMBoraks

Sedangkan normalitas H2SO4,

S b tit i 2) k 1) h ilk

…...1)

…...2)


4

KP =2 . mBoraks . Pboraks . VTSpl . BAN . 6,38

x 100%VT1 . BMBoraks . WSpl

Substitusi persamaan 2) ke persamaan 1) menghasilkan,

Dengan VTSpl = VT2 - VTBL

farmasiindustri.com


Data PercobaanSIMBOL KETERANGAN NILAI SATUAN

mBoraks Massa (berat) Na-Boraks 0,3562 gram

PBoraks Kemurnian Na-Boraks 0,9999 -

VTSpl Vol. Lar. sulfat untuk titrasi sampel 6,1 mL

BAN Massa Atom Nitrogen 14,01 g/mol

VT1 Vol. Lar. sulfat untuk standardisasi 18 mL

BMBoraks Berat Molekul Na-Boraks 381,37 g/mol

M l di li 1 0022


5

mSpl Massa sampel susu yang dianalisa 1,0022 gram

KP Kadar protein dalam susu 5,65 %

Dimana, VTSpl diperoleh dari selisih antara VT2 (6,2 mL) dan VTBL (0,1 mL)

Diagram Fish-Bone PBoraks mBoraks

K K

VTSpl

K KTT

BAN

KP (%)

mwk+Boraksmwk VT2VTBl

T.Akhir T.Akhir

BiasBias

KT.Akhir

m

K K


6

VT1

T

Bias

mSpl

mwk+Splmwk

BMBoraks Presisi Recovery

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal PBoraks

Kemurnian standar Na-Boraks tercantum pada sertifikat dari suplier sebesar: 99,99 ±0,01 % atau 0,9999 ± 0,0001

Maka ketidakpastian baku asal kemurnian standar Na-Boraks,


7

,µ (PBoraks) = 0,0001/ √3 = 0,00006

Ketidakpastian Baku Asal mBoraks

Ketidakpastian asal penimbangan standar merupakan gabungan dari dua komponen ketidakpastian, yaitu:

• Massa wadah kosong (mWadah Kosong)• Massa wadah berisi standar (mWadah+Boraks)


8

farmasiindustri.com


Ketidakpastian BakuAsal mWadah Kosong dan mWadah+Boraks

Pada sertifikat kalibrasi neraca diperoleh data ketidakpastian sebesar ± 0,28mg, dengan k = 2.

Maka ketidakpastian bakunya,µ (Kalibrasi) = 0,28 / 2 = 0,14 mg

= 0,00014 g


9

Ketidakpastian massa wadah kosong dan wadah berisi Boraks:µ (mWadah Kosong) = µ (mWadah+Boraks) = 0,00014 g

Ketidakpastian Baku Asal mBoraks (lanjutan)

Maka ketidakpastian baku dari massa Na-Boraks,

µ (mBoraks) = √ 0,000142 + 0,000142 = 0,0002 g


10

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal VTSpl

Ketidakpastian asal pengukuran volume titran yang terpakai untuk titrasi sampel ini merupakan gabungan dari 2 komponen yaitu asal VT2 dan VTBL, yang masing-masing dipengaruhi oleh:• kalibrasi buret• temperatur


11

temperatur• bias end-point


Pabrik pembuat buret mencantumkan angka ketidakpastian sebesar ± 0,03 mL.




12

0,0173 mL

Ketidakpastian ini harus dihitung 2 kali karena kita melakukan 2 kali titrasi, yaitu titrasi sampel dan titrasi blanko.

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku AsalTemperatur Pada VT2


Maka ketidakpastian baku volume titran (6,2 mL) akibat variasi temperatur,

(T t ) 3 C/√3 2 1 10 4 0C 1 6 2 L


13

µ (Temperatur) = 3oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 6,2 mL = 0,0023 mL

Ketidakpastian Baku AsalTemperatur Pada VTBL


Maka ketidakpastian baku volume titran (0,1 mL) akibat variasi temperatur,

µ (Temperatur) = 3oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 0,1 mL


14

µ ( p ) , ,= 0,000036 mL

farmasiindustri.com



Karena volume titran sudah dikoreksi menggunakan blanko, maka efek dari bias penentuan titik akhir titrasi saling meniadakan, sehingga dapat diabaikan.


15

Ketidakpastian Baku Asal VTSpl (lanjutan)

Maka besar ketidakpastian baku asal volume titranMaka besar ketidakpastian baku asal volume titran,

µ (VTSpl) = √ 2 . 0,0173 2 + 0,00232 + 0,0000362

0 025 L

µ (Kalibrasi Burette) µ (Temperatur VT2) µ (Temperatur VTBL)


16

= 0,025 mL

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal BAN

Pada tabel berat atom dari IUPAC diperoleh data bahwa ketidakpastian berat atom Nitrogen = 0,0002 g

Maka,µ (BAN) = 0,0002 /√3 = 0,00012 g


17

( N) g


• Kalibrasi buretKetidakpastian buret dinyatakan oleh pabriknya sebesar 0,03 mLMakaMaka,µ (VT1) = 0,03 /√3 = 0,0173 mL

• Efek TemperaturEfek variasi temperatur ± 3oC terhadap volume titran 18 mLµ (Temperatur) = 3oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 18 mL = 0,0065 mL

• Bias penentuan titik akhir titrasiDari percobaan diperoleh data bahwa kelebihan volume titran


18

Dari percobaan diperoleh data bahwa kelebihan volume titran pada titrasi rata-rata adalah 0,05 mL, dengan simpangan baku = 0,03 mL.µ (Bias) = 0,03 /√3 = 0,0173 mL

Maka, µ (VT1) = √ 0,0173 2 + 0,00652 + 0,01732 = 0,025 mL

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal BMBoraks

Rumus molekul Na-Boraks: Na2B4O7. 10H2OD i t b l IUPAC di l h d tDari tabel IUPAC diperoleh data:

Unsur Berat Atom (g) Ketidakpastian (g) Ketidakpastian Baku (g)

Na 22,989 770 ± 0,000 002 0,000 001

B 10,811 ± 0,007 0,004

H 1 007 94 0 000 07 0 000 040


19

H 1,007 94 ± 0,000 07 0,000 040

O 15,999 4 ± 0,000 3 0,000 17

Ketidakpastian Baku Asal BMBoraks (Lanjutan)

Untuk Na Boraks (Na B O 10H O ) Ketidakpastian Baku (g)Untuk Na-Boraks (Na2B4O7. 10H2O ) Ketidakpastian Baku (g)

2 Na 2 x 0,000001 = 0,000002

4 B 4 x 0,004 = 0,016

20 H 20 x 0,000040 = 0,0008

17 O 17 x 0,00017 = 0,0029

BMBoraks = 381,37 g µ (BMBoraks) = 0,016 g (*)


20

(*) µ (BMBoraks) = √ (0,0000022 + 0,0162 + 0,00082 + 0,00292 )= 0,016 g

farmasiindustri.com


Ketidakpastian BakuAsal mSpl

Karena neraca yang digunakan sama, maka ketidakpastian asal kalibrasinya pun sama,µ (Kalibrasi) = 0,00014 g

Maka ketidakpastian baku dari massa sampel susu,


21

µ (mBoraks) = √ 0,000142 + 0,000142 = 0,0002 g

Ketidakpastian Baku Asal Presisi Metode

Dari data validasi metode penentuan protein dalam sampel susu diperoleh data repetibilitas metode

sebesar 0,3 % (RSD).


22

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal Recovery

Dari data validasi metode diperoleh data rata-rata recovery metode 99,0 %, dengan SD = 0,3 %

Recovery relatif = 0,3% / 99% =0,003

Dari percobaan saat ini diperoleh recovery 98,6%


23

Maka,

µ (Recovery) = 98,6% x 0,003 = 0,3 %

Ketidakpastian Baku Gabungan KP

Nilai x Ketidakpastian Baku µ(x)

Ketidakpastian Baku Relatif µ(x)/x

Rank

R 0 003 2Rep. 0,003 2

Recovery 98,6 % 0,3 % 0,003 3mBoraks 0,3562 g 0,0002 g 0,00056 5PBoraks 0,9999 0,00006 0,00006 7VTSpl 6,1 mL 0,025 mL 0,004 1BAN 14,01 g/mol 0,00012 g/mol 0,0000086 9


24

VT1 18 mL 0,025 mL 0,0014 4BMBoraks 381,37 g/mol 0,016 g/mol 0,00004 8mSpl 1,0022 g 0,0002 g 0,0002 6KP 5,65 %

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku GabunganRelatif KP

µC (KP) / KP = 0,0032 + 0,0032 + 0,000562 + 0,000062 + 0,0042

+ 0,00000862 + 0,00142 + 0,000042 + 0,00022

= 0,006

√


25

Ketidakpastian Baku GabunganKP

µC (KP) = CKPx µC (CKP) / CKP

= 5,65 % x 0,006

= 0,034 %


26

farmasiindustri.com


Perhitungan Ketidakpastian Diperluas(Expanded Uncertainty)


U (CKP) = k x µC (CKP)


27

( KP) µC ( KP)= 2 x 0,034= 0,068 % = 0,07 %

Pelaporan Hasil

Kadar protein dalam sampel adalah:

5,65 ± 0,07 %Dengan tingkat kepercayaan 95%


28

farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian pada Spektrometri UV/Vis

farmasiindustri.com


PEK Pada Spektrometri UV-Vis: Penentuan melalui Kurva Kalibrasi


MODEL PENGUJIAN

Pipet 50 mL sampel

Larutan jernih

+ H2SO4 p & 1 mL H2O2, panaskan! Std fosfat 50 mg/L

Cs

V1

Tepatkan volume

Pipet 5 mL

Saring, mskkan dlm labu takar 50 mL

Masukkan dlm labu takar 50 mL+ 5 mL reagen Molibdat &

2 mL Hidrazin sulfat

Pipet 0.25; 0.5; 1; 1.5 mL

V2

V3

V


Tepatkan volPnskan pd waterbath 10’

kmd dinginkanTepatkan volume

Ukur Serapan (A) pada λ 840.5 nm

4

Cx

farmasiindustri.com


Formula yang digunakan

Kurva kalibrasi; Y = a + bX

Ax = a + bCx

Cx = A x – a

b

V V V

Dari kurva kalibrasi


Cs = Cx = Cx f V4 V2 V2

V3 V1 V1

f pengenceran

Identifikasi Sumber Ketidakpastian

C sp V labu takar V sampel

Kons fosfatdlm larutan

Cs

C sp

Kurvakalibrasi

V labu takarKalibrasi

V sampel

Kalibrasi

TempTemp

iK

K


Presisimetode

f Pengenceran

Labu tkr 50 mL

Pipet5 mL

K

T T

farmasiindustri.com


Estimasi Ketidakpastian asal V sampel (50mL)

• Dari spek pabrik, pipet 50 ± 0.05 mL

μ Kalibrasi vol =0.05

√ 3= 0.0289 mL

• Efek Temperatur

Variasi dari temperatur kalibrasi = ± 3oCKoefisien muai air = 0.00021 oC-1

μ Vol asal efek temp = V x μ (T) x koef muai air= 50 mL x 3 oC/√3 x 0.00021 oC-1

= 0.0182 mL


• μ pipet = √ (0.0289)2 + (0.0182)2

= √ 0.001164 mL

= 0.03412 mL

Estimasi Ketidakpastian asal volume Labu takar

• Dari spek pabrik, labu takar 50 ± 0.05 mL


√ 3= 0.0289 mL

• Efek Temperatur



= 0.0182 mL


• μ labu takar = √ (0.0289)2 + (0.0182)2

= √ 0.001164 mL

= 0.03412 mL

farmasiindustri.com


Kurva Kalibrasi Std Fosfat

Xi(μg/mL) Yi Yc Yi - Yc (Yi – Yc)2 xi - x (xi – x)2

0.25 0.1149 0.12205 -0.00715 5.1x10-5 -0.563 0.316

0.5 0.2749 0.26828 0.006615 4.4x10-5 -0.312 0.098

1 0.5654 0.56075 0.004651 2.2x10-5 0.188 0.035

1.5 0.8491 0.85321 -0.004114 1.69x10-5 0.688 0.473

3.25 1.8043 1.35x10-4 0.922

0.813 0.4511

A = -0 0242 ; B = 0 5849 ; Persamaan Y = -0 0242 + 0 5849 X

Σ

Rata2


A = -0.0242 ; B = 0.5849 ; Persamaan Y = -0.0242 + 0.5849 X

√ Σ (yi – yc)2/ (n – 2) = (1.35 x 10-4 /(4-2)) ½

0.00817

s y/x =

=

Y sampel = 0.5179 ; setelah diplot diperoleh Cx = 0.9267 μg/mL

Ketidakpastian asal Cx dari kurva kalibrasi

s y/x √ 1 + 1/ + (Ysample – Yrata-rata)2

s y/x = √ Σ (yi – yc)2/ (n – 2) = 0.00817

sx = y/x

b √ 1 + 1/n + ( sample rata rata)

b2 Σ [ xi – xrata-rata]2

= 1 + ¼ +(0.5179 – 0.4511)2 √ (0.5849)2 x 0.922

0.00817

0.5849


= 0.0169 ( μg/mL)

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku asal faktor pengenceran (f)

• Dari spek pabrik, pipet 5 ± 0.02 mL


√ 3= 0.0116 mL

• Efek Temperatur



= 0.00182 mL


• μ labu takar = √ (0.0116)2 + (0.00182)2

= √ 0.000136 mL

= 0.01164 mL

Ketidakpastian Baku asal faktor pengenceran (f) lanjutan

Kuantitas Nilai (mL) μ (mL)Kuantitas Nilai (mL) μ (mL)

Pemipetan 5 0.01164

Labu takar 50 0.03412


μ f

f= √ {(0.01164)/5 }2 + {(0.03412)/50}2 = 0.00243

μ f = 0.00243 x f = 0.00243 x 10 = 0.0243

farmasiindustri.com


Ketidakpastian baku asal Presisi Metode

sumber: data log book dari data validasi metode

Pada saat ini penentuan fosfat dilakukan 1 kali, maka:

0 2105

menggunakan working standar dengan pengulangan 10 x diperoleh;

sd = 0.2105


μ Presisi metode = 0.2105

√ 1= 0.2105 (%)

KETIDAKPASTIAN GABUNGAN PENENTUAN FOSFAT DALAM AIR

Terdiri atas komponen:

• Pemipetan contoh• Volume labu takar

• C x (dari kurva kalibrasi)• f pengenceran

•Presisi metode analisis


farmasiindustri.com


RINGKASAN KETIDAKPASTIAN BAKU PENENTUAN FOSFAT DALAM AIR

Sumber Nilai (X) Sat μ(X) Sat μ(X) / (X)

Vol spl (V1) 50 mL 0 03412 mL 0 00068Vol spl (V1) 50 mL 0.03412 mL 0.00068

Vol labu takar spl

(V2)

50 mL 0.03412 mL 0.00068

Cx 0.9267 μg/mL 0.0169 μg/mL 0.01824


fpengenceran 10 0.0243 0.00243

Presisi met 0.2105 μg/mL

Konsentrasi Fosfat dalam sampel

Persamaan kurva kalibrasi yang diperoleh; Y = -0.0242 + 0.5849 X

Y sampel = 0.5179 ; setelah diplot diperoleh Cx = 0.9267 μg/mL

V


Cs = Cx f = 0.9267 x 10 x (50/50)

= 9.267 μg/mL

V2

V1

farmasiindustri.com



(tanpa presisi metode)

μ Cs

Cs=√ (μV1/V1)2 + (μV2/V2)2 + (μ CX/CX)2 + (μf/f)2

Cs=√(0.00068)2 + (0.00068)2 + (0.01824)2 +

(0.00243)2

= 0.018423

μ Cs

μ Cs


Cs

μ Cs = 0.018423 x 9.267 (μg/mL)

= 0.17073 μg/mL

μ Cs+presisi = √ ( 0.17073)2 + (0.2105)2


(dengan presisi metode)

= 0.30312 μg/mL

KETIDAKPASTIAN DIPERLUAS

= 2 x 0.30312 μg/mL


= 0.6062 μg/mL

PELAPORAN

( 9.267 ± 0.606 ) μg/mL

farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian pada AAS

farmasiindustri.com


ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PADA ANALISIS Zn DALAM AIR

DENGAN AASMENGGUNAKAN KURVA KALIBRASI


I. PROSEDURSampel 50 ml (V1 = 50 mL)(konsentrasi Zn dlm sampel, Cs)

Oksidasi dengan HNO3 pekatKisatanKisatan

Larutkan dengan airPindahkan dalam labu takar 25 mL

Larutan pekatan sampel (V2 = 25 mL)

Ukur dengan AAS (menggunakan kurva kalibrasi)


Cx (konsentrasi Zn dalam pekatan sampel)

Hitung Cs

farmasiindustri.com


II. FORMULA

1 V2Cs = Cx

Cx diperoleh dari kurva kalibrasi, persamaan garisY = bX + a, sehingga:

Rec. V1


Y - aCx =

b

Formula (lanjutan)

Parameter Nilai SatuanParameter Nilai SatuanRecovery 98 %

V1 50 mL

V2 25 mL

C 0 64 /L


Cx 0,64 mg/L

Cs 0,32 mg/L

farmasiindustri.com


III. Fish Bone Rec. Cx

Cs

Kurva Kalibrasi

KalKalRep. V1


Rep. Metode V1 V2

T TRep. V2

IV. Ketidakpastian Baku

Asal Repetibilitas MetodeBuat percobaan untuk menentukan repetibilitas metode:• Pipet 50 mL sampel, oksidasi dengan HNO3 pekat, kisatannya p p g 3 p y

dilarutkan dan diencerkan dalam labu takar 25 mL• Ukur dengan AAS• Ulangi langkah (a) dan (b) 9 kali lagi• Dari 10 data tersebut hitung SD-nya.

Ketidakpastian Rep. Metode tersebut sudah mencakup:• Rep pengukuran volume V1


p p g• Rep pengukuran volume V2

Jadi ketidakpastian yang berasal dari faktor-faktortersebut di atas sudah tidak diperhitungkan lagi.

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Asal Rep. Metode (lanjutan)

Hasil penentuan konsentrasi Zn dalam 8 cuplikan sampel memberikan hasil sbb:

No Sampel Cs (mg/L)1 0.602 0.663 0.664 0.625 0.61

Maka, nilai ketidakpastian baku rep. Metode,

μ (Rep) = 0 0292 / √8


6 0.657 0.678 0.60

Cs Rata-Rata 0.6338SD 0.0292

μ (Rep) = 0,0292 / √8

= 0,0103 mg/L

Ketidakpastian Baku Asal V1

• Kalibrasi pipetPada pipet diperoleh data ketidakpastian volume ±p p p p0,04 mLMaka, µ = 0,04/ √3 = 0,023 mL

• TemperaturVariasi temperatur di lab ± 3 oCµ (VTemp) = 3oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 50 mL

0 0182 L


= 0,0182 mL

• µV1 = √ (0,023)2 + (0,0182)2 = 0,0293 mL

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Dari V2• Kalibrasi labu takar

Pada labu tercantum ketidakpastian volume ± 0,03 mL√Maka, µ = 0,03/ √3 = 0,0173 mL

• TemperaturVariasi temperatur di lab ± 3 oCµ (VTemp) = 3oC/√3 x 2,1x10-4 0C-1 x 25 mL

= 0 0091 mL


= 0,0091 mL

• µV2 = √ (0,0173)2 + (0,0091)2 = 0,0195 mL

Ketidakpastian Baku Asal Recovery

Dari data validasi metode diperoleh data rata rataDari data validasi metode diperoleh data rata-rata recovery metode 98,0 %, dengan SD = 1,2 %

Recovery relatif = 1,2% / 98% =0,0122

Dari percobaan saat ini diperoleh recovery 98,6%

Maka,


Maka,

µ (Recovery) = 98,6% x 0,0122 = 1,21 %

farmasiindustri.com


Data PercobaanDari percobaan, diperoleh data sbb:• Kurva kalibrasi standar:

Kons. Std. (mg/L) A1 A2 A3

0.1 0.027 0.028 0.0290.3 0.082 0.083 0.0840.5 0.132 0.133 0.1340.7 0.181 0.182 0.1830.9 0.215 0.216 0.217


• SampelHasil pengukuran serapan sampelA1 = 0.161; A2 = 0.163 (Arata2 = 0.162)

Ketidakpastian Baku Dari Kurva Kalibrasixi yi xi-x yi-y (xi-x)(yi-y) (xi-x)2

0.1 0.027 -0.4 -0.1014 0.04056 0.160.1 0.028 -0.4 -0.1004 0.04016 0.160.1 0.029 -0.4 -0.0994 0.03976 0.160.3 0.082 -0.2 -0.0464 0.00928 0.040.3 0.083 -0.2 -0.0454 0.00908 0.040.3 0.084 -0.2 -0.0444 0.00888 0.040.5 0.132 0 0.0036 0 00.5 0.133 0 0.0046 0 00.5 0.134 0 0.0056 0 00.7 0.181 0.2 0.0526 0.01052 0.040.7 0.182 0.2 0.0536 0.01072 0.040.7 0.183 0.2 0.0546 0.01092 0.040.9 0.215 0.4 0.0866 0.03464 0.160.9 0.216 0.4 0.0876 0.03504 0.160.9 0.217 0.4 0.0886 0.03544 0.16

Rata2 0.5 0.1284 -1.2E-16 -9.3E-18 0.019 0.08Jumlah 7 5 1 926 1 8E 15 1 4E 16 0 285 1 2


Jumlah 7.5 1.926 -1.8E-15 -1.4E-16 0.285 1.2

b =Σ [ (xi – x) (yi – y) ]

=0.285

= 0.2375Σ [ (xi – x)2 1.2

a =[ Σyi – (b. Σxi) ]

=1.926 – (0.2375 . 7.5)

= 0.00965n 15

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Dari Kurva Kalibrasi (lanjutan)xi yi yc (yi-yc)2 (yi-y)2 (xi-x)2

0.1 0.0270 0.0334 0.0000 0.0103 0.16000.1 0.0280 0.0334 0.0000 0.0101 0.16000.1 0.0290 0.0334 0.0000 0.0099 0.16000.3 0.0820 0.0809 0.0000 0.0022 0.04000.3 0.0830 0.0809 0.0000 0.0021 0.04000.3 0.0840 0.0809 0.0000 0.0020 0.04000.5 0.1320 0.1284 0.0000 0.0000 0.00000.5 0.1330 0.1284 0.0000 0.0000 0.00000.5 0.1340 0.1284 0.0000 0.0000 0.00000.7 0.1810 0.1759 0.0000 0.0028 0.04000.7 0.1820 0.1759 0.0000 0.0029 0.04000.7 0.1830 0.1759 0.0001 0.0030 0.04000.9 0.2150 0.2234 0.0001 0.0075 0.16000.9 0.2160 0.2234 0.0001 0.0077 0.16000.9 0.2170 0.2234 0.0000 0.0078 0.1600

Rata2 0.5 0.1284 0.1284 0.0000 0.0045 0.0800Jumlah 7.5 1.9260 1.9260 0.00045 0.0681 1.2000


μ(Cx) =Sy/x 1

+1

+(yspl – y)2

=0.00588 1

+1

+(0.162–0.1284)

= 0.0188 mg/Lb m n b2 Σ (xi – x)2 0.2375 2 15 0.23752 . 1.20

√

Sy/x =Σ (yi – yc)2

=0.00045

= 0.00588n-2 15 - 2

√

√ √

V. Ketidakpastian Gabungan(tanpa rep. metode)

Parameter Nilai µ µC/Cµ µ

Rec. 98,6 % 1,21 % 0,0123

V1 50 mL 0,0293 0,00059V2 25 mL 0,0195 0.00078Cx 0.64 mg/L 0.0188 mg/L 0,029Cs 0.32 mg/L


µ (Cs)/Cs = √ 0,01232 + 0,000592 + 0,000782 + 0,0292

µ (Cs) = 0,32 √ 0,01232 + 0,000592 + 0,000782 + 0,0292

= 0,32 . 0,0315 = 0.010 mg/L

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Gabungan(dengan rep. metode)

Ketidakpastian baku rep. metode = 0,0103 mg/L

Maka ketidakpastian gabungan konsentrasi Zn dalamsampel dengan memperhitungkan rep. Metode:


µc(Cs) = √ 0,0102 + 0,01032 = 0,014 mg/L

VI. Expanded Uncertainty


U (Cs) = k x µC(Cs)


( s) µC( s)= 2 x 0,014= 0,028 mol/L

farmasiindustri.com


VII. Pelaporan Hasil

Jadi, konsentrasi Zn dalam larutan sampel adalah

0,32 ± 0,028 mg/Lpada tingkat kepercayaan 95%


pada tingkat kepercayaan 95%

farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian pada GLC

farmasiindustri.com


ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PADA ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PADA ANALISIS KROMATOGRAFI GAS ANALISIS KROMATOGRAFI GAS

SEDERHANASEDERHANA


Analisis Biphenyl dalam BenzenAnalisis Biphenyl dalam Benzen

Seorang analis menggunakan teknik GC untuk melakukan

analisis ketidakmurnian biphenyl didalam benzen

Untuk itu disiapkan larutan standar biphenyl dengan

konsentrasi + 50 mg/mL dan larutan blanko (0 mg/mL)

Konsentrasi biphenyl dalam benzene (mg/mL) pada contoh

dihitung dengan cara memban-dingkan luas puncak yang


dihasilkan contoh terhadap luas puncak yang dihasilkan

larutan standar biphenyl.

farmasiindustri.com


Model Sistim Pengujian Model Sistim Pengujian

Dibuat larutan standar biphenyl dalam benzen (C50)

Dib l bl kDibuat larutan blanko

Injeksikan larutan blanko kedalam kolom (A0)

Injeksikan larutan standar kedalam kolom (A50)


Injeksikan larutan contoh (Aspl)

Hitung konsentrasi biphenyl dalam contoh (Cspl)

Rumus (Formula)Rumus (Formula)

Cspl =Aspl

A AC50A50 - A0

Dimana:

Cspl = konsentrasi biphenyl dalam contoh

C50 = konsentrasi biphenyl dalam standar


Aspl = luas puncak yang diperoleh dari larutan contoh

A50 = luas puncak yang diperoleh dari larutan standar

A0 = luas puncak yang diperoleh dari larutan blanko

farmasiindustri.com


Rumus (Formula)

Cspl =Aspl

A AC50

Mengapa Aspl tidak dikoreksi spl A50 - A0

50

A50 - A0 = X

terhdp A0 ??


Cspl =Aspl

XC50

1. Membuat Grafik Tulang IkanGambarkan mula-mula tulang punggung ikannyaLetakkan apa yang dicari dlm pengujian sebagai kepala ikannya


Cspl

farmasiindustri.com


3. Gambarkan apa yang ada dalam rumus sebagai tulang tulang utama

C50Aspl

Cspl

C50Aspl

A50


X

A0

4. Tulang utama terdiri dari rumus ++(apa yang tidak ada dalam rumus, tetapi memberi kontribusi pada ketidakpastian, misal: homogenitas contoh, presisi metode, recovery, liniaritas, efek temperatur dll)

Cspl

C50Aspl

A50

Cspl

C50Aspl

A50


X

50

A0

Liniaritas Presisi MetodeX

50

A0

Liniaritas Presisi Metode

farmasiindustri.com


Apa yang dimaksud dengan Liniaritas ?Apa yang dimaksud dengan Liniaritas ?

Pada cara perbandingan konsentrasi menggunakan dua

konsentrasi berbeda selalu diasumsikan perbandingan

tersebut linier dalam range konsentrasi yang ditentukan

Padahal belum tentu perbandingan tersebut linier

Untuk itu perlu diperhitungkan ketidakpastian asal liniaritas


p p g p

5. Lengkapi tulang utama C50 dengan duri-durinya

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

Aspl

A50

WBp

W(w+Bp)

pK

pV1000K p

Emuai

Cspl

Aspl

A50

WBp

W(w+Bp)

pK

pV1000K p

Emuai


XA0Liniaritas Presisi

MetodeXA0Liniaritas Presisi

Metode

farmasiindustri.com


6. Lengkapi tulang utama A50, A0, dan Aspl, dengan duri-durinya

C50 Ww PBpAdakah ketidakpastian

C50 Ww PBpAdakah ketidakpastian

Cspl

Aspl

A

WBp

W(w+Bp)

BpK

pK

pV1000K p

Emuai

Adakah ketidakpastianasal kalibrasi pada A?

p

Cspl

Aspl

A

WBp

W(w+Bp)

BpK

pK

pV1000K p

Emuai

Adakah ketidakpastianasal kalibrasi pada A?

p


X

A50

A0Liniaritas Presisi Metodep p

X

A50

A0Liniaritas Presisi Metodep p

7. Bagaimana ketidakpastian baku untuk presisi metode dicari ?- Bagaimana design percobaannya ?- Apakah karenanya akan ada double counting pada

grafik tulang ikan ini?

Cspl

C50

AsplWBp

Ww

W(w+Bp)

PBpK

pK

pV1000K p

Emuai

p

Cspl

C50

AsplWBp

Ww

W(w+Bp)

PBpK

pK

pV1000K p

Emuai

p


Cspl

X

A50

A0Liniaritas

PresisiMetode

p p

Cspl

X

A50

A0Liniaritas

PresisiMetode

p p

farmasiindustri.com


Melalui Grafik Tulang Ikan Ini, Dihitung Kemudian Ketidakpastian Baku Dari Setiap Tulang Utama

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

Aspl

A

WBp

W(w+Bp)

pK

p

K

pV1000

K p

Emuai

p

Cspl

Aspl

A

WBp

W(w+Bp)

pK

p

K

pV1000

K p

Emuai

p


X

A50

A0Liniaritas

p p

X

A50

A0Liniaritas

p p

Ketidakpastian Baku LiniaritasKetidakpastian Baku Liniaritas

Untuk menentukan ketidakpastian baku linearitas perlu dibuat percobaan kecil:

Buat lar BP dgn berbagai C berbeda yang konsentrasinya diketahui

Injeksikan setiap larutan BP tsb diatas pada GC

Hitung CBP dengan membandingkannya terhdp C50.

Amati perbedaan dari CBP hasil analisis dengan konsentrasinya


yang diketahui

Cari nilai deviasi maksimum dari CBP hasil analisis terhdp konsentarasi sebenarnya yang diketahui

farmasiindustri.com


Data dari Percobaan Kecil untuk LinearitasData dari Percobaan Kecil untuk Linearitas

Diperoleh kumpulan data sebagai berikut:

Cdibuat (μg/mL) Canalisis (μg/mL) Deviasi (μg/mL)

10,346 9,496 - 0,85

20,691 21,691 1,0

31,037 32,017 0,98

41 382 40 632 0


41,382 40,632 - 0,75

51,728 52,288 0,56

μlinearitas

Percobaan menunjukkan bahwa pada pengukuran berbagai

konsentrasi biphenyl yang berbeda, deviasi maksimum dari

harga yang sebenarnya adalah

1,0 mg/mL

1 0 / √ 3


μliniaritas = 1,0 / √ 3

= 0,577 μg/mL

farmasiindustri.com


Masukkan nilai μliniaritas yang telah dihitung

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

Aspl

A50

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Emuai

Cspl

Aspl

A50

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Emuai


X

A50

A0μliniaritas =0,577μg/ml

X

A50


Ketidakpastian Baku Luas Puncak

C50

W

Ww PBpK

p

C50

W

Ww PBpK

p

Cspl

Aspl

A50

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Emuai

Cspl

Aspl

A50

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Emuai


X


X


farmasiindustri.com


Data dari Pengulangan Analisis sebanyak 10 XData dari Pengulangan Analisis sebanyak 10 X

Pengukuran berulang kali memberikan hasil sbb:

Pengukuran A0 A50 A lg A0 A50 Aspl

1 2 3 4 5 6 7

2 0 0 1 0 2 2

390 397 395 394 398 396 391

265 260 269 266 263 268 265


8 9

10

10 1

392396 395

262267 265

Ketidakpastian Luas Puncak (μ A ) μA = s /√n

Pengukuran berulang kali memberikan hasil sbb:

A0 A50 Aspl 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2 0 0 1 0 2 2 1 0

390 397 395 394 398 396 391 392 396

265 260 269 266 263 268 265 262 267


9 10

01

396395

267265

Rata-rata s

μA

0,9 0,876

0,277

394,4 2,633

0,833

265 2,749

0,869

farmasiindustri.com


Menghitung μX

Cspl =Aspl

C50

A50 - A0 = X

splA50 - A0

50


μX = √(μA50)2 + (μA0)2

= √ (0,833)2 + (0,277)2

= 0,8778

Masukkan nilai μAspl dan μX yang telah dihitung

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Emuai

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Emuai


μX = 0,8778 SLPμliniaritas = 0,577mg/ml


farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku C50

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

K

p

K

pV1000

K p

Emuai

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

K

p

K

pV1000

K p

Emuai




Ketidakpastian Baku V1000

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Efekmuai

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pV1000

K p

Efekmuai




farmasiindustri.com


Menghitung μV1000

Dalam spesifikasi labu takar 1 Liter yang digunakan tercatat ketidakpastiannya adalah 1000,00 + 0,20 mL

10 k li i i d i b d l b k 1000 L10 kali pengisian dan penimbangan pada labu takar 1000 mL memberikan nilai simpangan baku sebesar + 0,15 mL

Menurut keterangan pabrik, labu takar telah dikalibrasi pada 20oC, sedangkan temperatur laboratorium bervariasi antara 20 – 24oC. Rata-rata temperatur laboratorium 22 + 2oC.

Tid k di l h d t i K f i M i V l


Tidak diperoleh data mengenai Koefesien Muai Volume (KMV) dari pelarut benzen. Pada hand-book hanya terdapat data dari KMV dari air = 0,00021 oC-1. Dalam hal ini diasumsikan bahwa KMV benzen = 2 kali KMV air.

Menghitung Ketidakpastian Baku Volume Labu Takar Menghitung Ketidakpastian Baku Volume Labu Takar

Asal KalibrasiKetidakpastian Labu Takar + 0,20 mLμK labu takar = 0,20 / √3 = 0,1156 mL

Asal Presisi10 kali pengisian dan penimbangan pada labu takar


1000 mL memberikan nilai simpangan baku sebesar + 0,15 mLμp labu takar = 0,15 mL

farmasiindustri.com


Asal Efek Muai(Ketidakpastian akibat Perubahan Temperatur)

KMV dari benzen = 0 00042 oC-1KMV dari benzen = 0,00042 oC 1

Muai volume = (1000,00 mL) x (4oC)x (0,00042oC-1)= 1,68 mL

Ketidakpastian dari Variasi Temperatur =


Ketidakpastian dari Variasi Temperatur 1,68 / √ 3

= 0,97 mL

Ketidakpastian Baku Gabungan dari mKetidakpastian Baku Gabungan dari mV1000 V1000

μ(V1000) = √ (0,1156)2 + (0,15)2 + (0,97)2

= √ 0,013363 + 0,0225 + 0,9409

= √ 0 976763


= √ 0,976763

= 0,9883 mL

farmasiindustri.com


Masukkan nilai μV1000 yang telah dihitung

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pμV1000=0,9883 ml

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pμV1000=0,9883 ml




Ketidakpastian Baku WKetidakpastian Baku WBpBp

C50 Ww PBpK

C50 Ww PBpK

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pμV1000=0,9883 ml

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

WBp

W(w+Bp)

p

K

pμV1000=0,9883 ml




farmasiindustri.com


Menimbang Standar BiphenylMenimbang Standar Biphenyl

Berat standar biphenyl = 0,052 g = 52 mg (pada sertifikat

t d di t k k i t d 99 5 + 0 5%)standar dinyatakan kemurnian standar = 99,5 + 0,5%),

dilarutkan dalam labu takar 1 L

Pada sertifikat kalibrasi neraca yang digunakan tertulis + 0,05

mg dengan tingkat kepercayaan 95%

Dari logbook neraca diperoleh data bahwa 10 kali pengulangan


g p p g g

pengukuran berat pada neraca memberikan nilai simpangan

baku sebesar 0,06 mg

Menghitung Ketidakpastian baku asal kemurnian standar Biphenyl

Didalam sertifikat analysis dari standar Bp dinyatakanDidalam sertifikat analysis dari standar Bp dinyatakan

kemurnian Bp adalah 99,5 + 0,5 % tanpa menyebutkan

berapa tingkat kepercayaan-nya.

Karena tidak ada informasi mengenai tingkat kepercayaan,


maka diasumsikan bahwa distribusi-nya rektangular dan

ketidakpastian baku:

μPBp= 0,005 / √ 3 = 0,00289

farmasiindustri.com


Menghitung Ketidakpastian Baku asal Kalibrasi dan Presisi Neraca

Pada sertifikat kalibrasi neraca (yang dilakukan oleh pihak (y g p

luar) tertulis ketidakpastiannya adalah + 0,05 mg dengan

tingkat kepercayaan 95%

μkalibrasi = 0,05 mg / 1,96

= 0,026 mg


10 kali pengulangan pengukuran berat memberikan nilai

simpangan baku sebesar 0,06 mg

μpresisi = 0,06 mg

Ketidakpastian Baku Akurasi dan PresisiKetidakpastian Baku Akurasi dan Presisi

Ketidakpastian baku kalibrasi harus dihitung dua kali karenaKetidakpastian baku kalibrasi harus dihitung dua kali karena

mencakup dua kali penimbangan, yaitu penimbangan wadah

sebelum dan sesudah ditambahkan Bp

Ketidakpastian baku presisi umumnya dihitung satu kali


karena perhitungannya sudah didasarkan pada selisih berat

(s dari berat biphenyl-nya saja)

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Gabungan hanya dari Wwdan W(w+Bp)

(B l hi k k id k i l k i )(Belum memperhitungkan ketidakpastian asal kemurnian)

μ(Wbp) = √ (2 (0,026)2)+ (0,06)2


= 0,07 mg

Tabel Perhitungan Ketidakpastian Baku WBp

(Dengan memperhitungkan ketidakpastian asal kemurnian Biphenyl)

Asal μ(x) Sa- X Sa- μ(x)/x tuan tuan

PBp 0,00289 0,995

0,002905


Ww +

W(w+Bp)

0,07 mg 52

mg 0,001346

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Baku Gabungan Dari WKetidakpastian Baku Gabungan Dari WBpBp

μWBp/WBp = √ (0,002905)2 + (0,001346)2

= 0,0032


Menggabungkan μWBp dengan μV1000

Asal μ(x) Sa-tuan

X Sa-tuan

μ(x)/x

WBp 0,0032

V1000 0,9883 mL 1000 mL 0,000988

μ( )/C = √ [μ( )/W ]2 + [μ( )/V ]2


μ(C50)/C50 √ [μ(WBp)/WBp] + [μ(V1000)/V1000]

= √ (0,0032)2 + (0,000988)2

= 0,003349

farmasiindustri.com


Masukkan nilai μC50/C50 yang telah dihitung

μC50/C50 = 0,003349 (tanpa satuan)μC50/C50 = 0,003349 (tanpa satuan)

Cspl

μAspl= 0,869 SLP

Cspl

μAspl= 0,869 SLP




Asal μXSatu-

anX Satu

-anμx/X (μx/X)2

Aspl 0,869 SLP 265 SLP 0,003279 0,00001075

Menggabungkan Semua Ketidakpastian Baku Untuk Menghitung Ketidakpastian Cspl

X(A50-A0)

0,8778 SLP 393,5 SLP 0,002230 0,00000500

C50 0,003349 0,00001122

Liniari- 0,577 mg/mL ?


Liniaritas

, g ?

Σ =

μCspl/Cspl

0,00002697

= 0,00519

farmasiindustri.com


μ(Cspl)/Cspl = √ 0,00002723

μ(Cspl)/Cspl = 0,00519 (tanpa satuan)

Cspl = 34,8363 μg/mLp

μ(Cspl) = 0,1808 μg/mL

μlinearitas = 0,577 μg/mL

Ketidak pastian total:

(dengan memperhitungkan liniaritas)


(dengan memperhitungkan liniaritas)

√(0,577)2 + (0,1808)2

= 0,60466 μg/mL

Ketidakpastian diperluas

U(Cspl) = 2 . 0,60466p

= 1,20932 μg/mL

Hasil Analisis kandungan Biphenyl dalam Contoh


Benzen:

34,8363 + 1,20932 μg/mL

farmasiindustri.com



Estimasi Ketidakpastian pada HPLC

farmasiindustri.com


ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DALAM PENENTUAN ASAM BENZOAT DALAM PENENTUAN ASAM BENZOAT

DALAM JUICE JERUK (HPLC)DALAM JUICE JERUK (HPLC)


Model Sistem pengujianModel Sistem pengujian

Dibuat larutan std Asam Benzoat (AB)100.02 mg AB, P = (99.5 ± 0.5)% dlm 250 mL; 1 mL std induk dilarutkansp 100 mL; C AB yg diinjek = 0.003981 mg/mL

Jus jeruk contoh disentrifuge, dilewatkan dlm SPE,Diaddkan hingga vol ttt

Injeksikan 20 μL lar std

1 mL jus stl lewat kolom SPE, diaddkan hingga 3 mLV1

mL V2mL


Injeksikan 20 μL lar contoh kedlm kolom

Hitung C AB dlm contoh jus(Cspl)

Astd

Aspl

farmasiindustri.com


Formula

Cspl = Cstd

Aspl V2

Astd V1

Cspl = konsentrasi asam benzoat dlm contoh jusCstd = konsentrasi asam benzoat dlm standarAspl = luas puncak dari lar contohAstd = luas puncak dari lar standarV2 = volume contoh yang siap injeksi (3 mL)


V1 = volume jus yang dianalisis (1 mL)

Cstd = x f x Pmstd

Vstd

P = kemurnianf = pengenceran

Identifikasi Sumber Ketidakpastian(Cause and Effect Diagram)

Aspl C td Linearitas RecoveryAspl C td Linearitas Recovery

CsplKons AB dlmjus (mg/L)

Aspl Cstd

RK

R

R

R

Linearitas Recovery

T

CsplKons AB dlmjus (mg/L)

Aspl Cstd

RK

R

R

R

Linearitas Recovery

T


Astd V1 V2 Homog

TK

Astd V1 V2 Homog

TK

farmasiindustri.com


Sumber ketidakpastian penentuan CSumber ketidakpastian penentuan Cstdstd

P mstdR

CstdK

R

m1

m0

R

K

LL

K

R

TLabutakar

pipetT R T

K R K


Vstd f

PERHITUNGAN KETIDAKPASTIANPERHITUNGAN KETIDAKPASTIAN

Asal CStd

• Asal Penimbangan Massa ( mstd )Dari sertif kalibrasi diperoleh: ± 0.05 mg (95%)

μ Kalibrasi = 0.051.96 = 0.026 mg

Dari data log book presisi penimbangan dilaporkan sebesar :


s = 0.06 mg

μ (mstd) = √ 2 (0.026)2 + (0. 06)2 = 0.07 mg

farmasiindustri.com


• Asal Volume ( Vstd )

Dari spek pabrik, kalibrasi vol labu takar 250 ± 0.1 mL

μ kalibrasi = 0.1/√3 = 0.0578 mL


Saat ini penentuan dilakukan hanya 1 kali maka:

μPresisi vol = 0.04 mL

Ekspansi Vol air ± 4oCKoef muai air = 2.1 x 10-4/der CVolume air = 250 mLEkspansi = (250 x 4 x 2.1 x 10-4)

0 21 mL


= 0.21 mLμ (Efek T) = 0.21/√3 = 0.1214

μ Vstd = √ [(0.0578)2 + (0.04)2 + (0.1214] = 0.14028 mL

μ V = √ (kalibrasi)2 + (presisi)2 + (efek T)2

• Asal Pengenceran

• Dari spek pabrik, kalibrasi vol labu takar 100 ± 0.08 mLμ kalibrasi = 0.08/√3 = 0.04624 mL




Ekspansi Vol air ± 4oCKoef muai air = 2.1 x 10-4/der CVolume air = 100 mLEkspansi = (100 x 4 x 2.1 x 10-4)

= 0 0840 mL


0.0840 mLμ (Efek T) = 0.0840/√3 = 0.04856 mL

μ Vstd = √ [(0.004624)2 + (0.015)2 + (0.04856] = 0.051034 mL


farmasiindustri.com



• Dari spek pabrik, kalibrasi vol pipet 1 ± 0.01 mL

μ kalibrasi = 0.01/√3 = 0.0058 mL

Dari data log book, presisi vol pipet diperoleh: s = 0.007 mL



Ekspansi Vol air ± 4oCKoef muai air = 2.1 x 10-4/der CVolume air = 1 mLEkspansi = (1 x 4/√3 x 2.1 x 10-4)

(Efek T) 0 00048 mL


μ (Efek T) = 0.00048 mL

μ Vstd = √ [(0.0058)2 + (0.007)2 + (0.00048] = 0.009087 mL




Pipet 1 mL 1 mL 0.009087 mL 0.009087

Labu takar 100 mL 100 mL 0.05103 mL 0.0005103

μf / f = √ (μpipet 1 mL/1 mL)2 + (μlabu 100 mL/ 100 mL)2

= √ (0.009087)2 + (0.0005103)2


= 0.009101

μf = 0.009101 x f = 0.009101 x 1/100 = 9.1 x 10-5

farmasiindustri.com


•• Asal KemurnianAsal Kemurnian

Kemurnian standar asam benzoat(99.5 ± 0.5)%

μP = 0.005 / √3 = 0.00289


Cstd

mstdC f K i

Vstd

100.02 1

250.00 100

Cstd = x f x Kemurnian

= x x 0.995


= 0.003981 mg/mL

= 3.98 mg/L

farmasiindustri.com


Ketidakpastian baku asal CKetidakpastian baku asal Cstdstd


Penimbangan 100.02 mg 0.07 mg 7.0 x 10-4

Vstd 250 mL 0.14028 mL 5.6 x 10-4

μCstd/Cstd = √ [(μmstd/mstd)2 + (μVstd/Vstd)2 + (μf/f)2+ (μP/P)2 ]= √ [(7x10-4)2 + (5.6x10-4)2 + (9.1x10-3)2 +

Pengenceran 0.01 9.1 x 10-5 9.1 x 10-3

Kemurnian 0.995 0.00289 2.9 x 10-3


(2.91x10-3)2 ]= 0.0096

μCstd = 0.0096 x 3.981 = 0.0382 mg/L

Asal V1

Dari spek pabrik, kalibrasi vol pipet 1 ± 0.01 mLμ kalibrasi = 0.01/√3 = 0.0058 mL Dari data log book, presisi vol pipet diperoleh: s = 0.004 mLDari data log book, presisi vol pipet diperoleh: s 0.004 mL



Ekspansi Vol air ± 4oCKoef muai air = 2.1 x 10-4/der CVolume air = 1 mLEkspansi = (1 x 4/√3 x 2 1 x 10-4)


Ekspansi (1 x 4/√3 x 2.1 x 10 )μ (Efek T) = 0.00048 mL

μ Vstd = √ [(0.0058)2 + (0.004)2 + (0.00048] = 0.00706 mL


farmasiindustri.com


Asal V2

Dari spek pabrik, kalibrasi tabung berskala ± 0.02 mLμ kalibrasi = 0.02/√3 = 0.01155 mL Dari data log book, presisi vol pipet diperoleh: s = 0.005 mLDari data log book, presisi vol pipet diperoleh: s 0.005 mL


μPresisi vol = 0.005 mLEkspansi Vol air ± 4oC

Koef muai air = 2.1 x 10-4/der CVolume air = 3 mLEk i (3 4/√3 2 1 10 4)


Ekspansi = (3 x 4/√3 x 2.1 x 10-4)μ (Efek T) = 0.01386 mL

μ Vstd = √ [(0.01155)2 + (0.005)2 + (0.01386]2 = 0.018722 mL


Asal Luas Puncak (Astd dan Aspl)

Dari data log book, presisi luas puncak benzoat diperoleh:s = 412

Saat ini penentuan luas puncak spl dilakukan 2 kali, maka

μA td & μA l = s / √2 = 291 33


μAstd & μAspl s / √2 291.33

farmasiindustri.com


Asal HomogenitasAsal Homogenitas

ContohKand Benzoat

(ai + bi)((ai+bi) –

x (ai+bi))((ai+bi) –x(ai+bi))2ai bi

1 12.32 12.15 24.47 0.0930 0.00862 12.05 12.20 24.25 -0.1270 0.01613 12.21 12.12 24.33 -0.0470 0.00224 12.15 12.30 24.45 0.0730 0.00535 12.35 12.23 24.58 0.2030 0.04126 12.10 11.75 23.85 -0.5270 0.27777 12.35 12.21 24.56 0.1830 0.03358 11.99 12.31 24.30 -0.0770 0.0059


8 11.99 12.31 24.30 0.0770 0.00599 12.19 12.50 24.69 0.3130 0.0980

10 12.26 12.03 24.29 -0.0870 0.0076Σ 243.77 0.496x 24.377

Asal Homogenitas

ContohKand Benzoat

(ai - bi)((ai-bi) –x (ai-bi))

((ai-bi) –x(ai-bi))2

ai bi

1 12.32 12.15 0.17 0.1530 0.02342 12.05 12.20 -0.15 -0.1670 0.02793 12.21 12.12 0.09 0.0730 0.00534 12.15 12.30 -0.15 -0.1670 0.02795 12.35 12.23 0.12 0.1030 0.01066 12.10 11.75 0.35 0.3330 0.11097 12.35 12.21 0.14 0.1230 0.01518 11 99 12 31 0 32 0 3370 0 1136


8 11.99 12.31 -0.32 -0.3370 0.11369 12.19 12.50 -0.31 -0.3270 0.106910 12.26 12.03 0.23 0.2130 0.0454Σ 0.170 0.4870x 0.0170

farmasiindustri.com


Ketidakpastian asal homogenitas sampel … (lanjutan…)

MSB = Σ [ (ai + bi) – x(ai+bi)]2

2 ( 1)=

2 (10 1)= 0.02757

0.496

2 (n – 1) 2 (10 – 1)

MSW =Σ [ (ai - bi) – x(ai-bi)]2

2 n

= 2 x 10

= 0.024351

s sampling = √ ((MSB – MSW)/2) = √ ((0.00344 – 0.012885)/2) = 0.040104

0.4870


Pada saat ini, dianalisis kadar air sebanyak 2 x, maka

μ homog =√ 2

= 0.028360.040104

Cyg dibuat (mg/L)

Cpengamatan(mg/L) ⏐selisih⏐(mg/L)

Ketidakpastian Asal LinearitasKetidakpastian Asal Linearitas

1.526 1.401 0.125

2.654 2.549 0.105

3.981 3.921 0.06

4 845 4 899 0 054

max


4.845 4.899 0.054

5.968 5.892 0.076

farmasiindustri.com


Ketidakpastian Asal Linearitas … (lanjutan)

0.125 mg/Lμlinearitas =

√3

= 0.072169 mg/L


Asal RecoveryAsal Recovery

Data validasi metode;10 x penentuan recovery diperoleh:10 x penentuan recovery, diperoleh:Recovery rata-rata = (95.5 ± 2.1)%

Saat ini penentuan recovery ditentukan 1 kali dg cara spiking

std kedlm contoh,

Diperoleh recovery sebesar 98% maka:


Diperoleh recovery sebesar 98% maka:μrec = (2.1/95.5) x 98

= 2.155%

farmasiindustri.com


• Ketidakpastian dari Konsentrasi Sampel (Cspl)

Sumber Nilai (X) sat μ(X) sat μ(X)/X

Aspl 25598.3 291.33 0.01138

Astd 24562 291.33 0.01186

Cstd 3.981 mg/L 0.0382 mg/L 0.00960

V2 3 ml 0.018722 mL 0.00624

V1 1 mL 0.00706 mL 0.00706

Recovery 98 % 2 155 % 0 02199


Recovery 98 % 2.155 % 0.02199

Homog 0.0286 mg/L

Linearitas 0.0722 mg/L

Menghitung Cspl

Cspl = Cstd

Aspl V2Cspl Cstd

=

Astd V1

25598.3 3

24562 13.981


= 12.4469 mg/L

farmasiindustri.com


μCspl = √ (μA /A )2 + (μA /A )2 + (μC /C )2 + (μV /V )2 +

Menghitung Ketidakpastian Gabungan Cspltanpa homogenitas & Linearitas

Cspl

= √ (μAspl/Aspl) + (μAstd/Astd) + (μCstd/Cstd) + (μV1/V1) + (μV2/V2)2 + (μRec/Rec)2

=

=

√(0.01138)2+(0.01186)2+(0.0096)2+(0.00624)2+

(0.00706)2+(0.02199)2

0.030572


μCspl = 0.030572 x Cspl = 0.030572 x 12.4469 mg/L= 0.3805 mg/L

Ketidakpastian Gabungan dengan Homog & Linearitas

√ + +μCspl = √ μCspl + μHomog + μlinearitas

μCspl = √ (0.3805)2+ (0.0286)2 + (0.0722)2

μCspl = 0.3884 mg/L


farmasiindustri.com


Expanded UncertaintyExpanded Uncertainty

= 0 3884 mg/L x 2 = 0 7768 mg/L 0.3884 mg/L x 2 0.7768 mg/L

Pelaporan Pelaporan


(12.4469 ± 0.7768 ) mg/L

farmasiindustri.com

Documents

MATERI - FARMASI INDUSTRI