Prosedur Estimasi Ketidakpastian Pengukuran pH Sampel Air

Labmutu.com - Halo sobat laboran apakabar semuanya?, semoga dalam keadaan sehat selalu dan dalam lindungan Tuhan Yang Maha Esa. Pada pembahasan kali ini, saya ingin memberikan sedikit informasi mengenai prosedur estimasi ketidakpastian pengukuran pH pada sampel air.

Sampel air yang dimaksudkan adalah dapat berasal dari air sumur, air sungai, air laut dan air limbah. Dalam pembahasan kali ini saya akan memberikan contoh estimasi ketidakpastian dari sampel air sungai.

Bagi rekan-rekan yang masih belum memahami secara detail mengenai estimasi atau evaluasi ketidakpastian pengukuran, anda dapat membaca pada artikel di bawah ini:

Memahami Estimasi Ketidakpastian Pengukuran

Jika sudah memahaminya, mari kita lanjutkan materi pembahasan kita. Adapun estimasi ketidakpastian pengukuran pH ini menggunakan estimasi ketidakpastian Tipe A. Mengapa menggunakan Tipe A, karena sistem analisisnya merupakan analisis pembacaan langsung dari suatu alat ukur yaitu pH meter.

Jika Rekan-rekan sekalian membutuhkan Panduan Mutu dan Prosedur Mutu, kami menawarkan template dokumen tersebut untuk memudahkan rekan-rekan dalam memahami bahkan bisa langsung mengimplementasikan ISO/IEC 17025: 2017. Kami juga menawarkan template Formulir yang diperlukan untuk menjalankan Prosedur. Untuk informasi lebih detail, silahkan kontak via Seluler or WA ke nomor 0821-7254-5061.

Sebagai informasi tambahan, biasanya metode analisis pH air menggunakan SNI 06-6989.11-2004. Langsung saja kita lanjut ke bagian prosedur untuk melakukan estimasi ketidakpastian pengukuran.

Terlebih dahulu persiapkan sampel yang akan dijadikan untuk ditentukan nilai ketidakpastiannya, sebagai contoh disini saya menggunakan sampel air sumur.

Berikutnya, lakukan kalibrasi pada alat pH yang digunakan menggunakan Buffer pH 4.00 dan pH 7.00.

Setelah selesai tahap kalibrasi, lakukan pembacaan pH sampel yang telah dipersiapkan sebelumnya. Ingat selalu lakukan pengulangan untuk estimasi ketidakpastiannya. Saya sarankan minimal 6 kali pengulangan, namun saya menganjurkan untuk melakukan 7 kali ulangan.

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan, diperoleh nilai pH air sumur adalah: 6.72; 6.75; 6.73; 6.75; 6.73; 6.74; 6.75.

Setelah diperoleh datanya maka silahkan ketik ke dalam Microsoft Excel, contoh tersebut dapat dilihat pada gambar berikut:

Karena pengukuran pH menggunakan alat pH meter, biasanya nilai hasilnya langsung muncul tanpa adanya perhitungan tertentu maka penentuan spesifikasi tidak dilakukan.

Oleh sebab itu kita dapat langsung menentukan diagram fishbon yaitu untuk menentukan sumber-sumber ketidakpastian pengukuran yang diperoleh dari proses analisis pH menggunakan pH meter.

Diagram fishbone (tulang ikan) dapat dilihat pada gambar berikut ini:

 

Nah, dengan kita buat diagram tulang ikan tersebut kita dapat mengetahui sumber-sumber ketidakpastian dari pengukuran pH air menggunakan alat pH meter.

Selanjutnya kita tentukan nilai ketidakpastian dari masing-masing ketidakpastian tersebut.

1. Ketidakpastian Asal Buffer pH 4 dan pH 7

Ketidakpastian dari masing-masing buffer tersebut dapat kita ketahui dari Certificate of Analysis (CoA) larutan buffer tersebut. Biasanya CoA tersebut disertakan pada saat kita membeli larutan buffer tersebut.

Berdasarkan hasil penelusuran nilai ketidakpastian asal CoA, diperoleh nilai ketidakpastian untuk buffer pH 4 adalah 0.0014 dan buffer pH 7 adalah 0.0029 serta faktor cakupan (k) adalah 2 untuk tingkat kepercayaan 95%.

Berikutnya, hitung ketidakpastian (u) dari masing-masing larutan buffer tersebut menggunakan rumus berikut ini:

Maka nilai ketidakpastian (u) buffer pH 4 adalah:

Selanjutnya tentukan nilai ketidakpastian untuk buffer pH 7, menggunakan rumus yang sama

Setelah diketahui ketidakpastian asal CoA maka selanjutnya menentukan ketidakpastian resolusi alat pH meter.

2. Ketidakpastian Asal Alat pH Meter

Resolusi yang dimaksud adalah skala terkecil dari kemampuan alat dalam membaca nilai pH sampel.

Pada alat ukur pH yang saya gunakan adalah Multi9310 WTW dengan resolusi yang digunakan adalah 0.01.

Maka ketidakpastian asal resolusi yang ditentukan adalah 0.01 dengan faktor cakupan (k) adalah 2 dengan taraf kepercayaan 95%. Sehingga nilai ketidakpastiannya adalah:

3. Ketidakpastian Asal Presisi Metode

Ketidakpastian presisi metode dapat ditentukan dari nilai standar deviasi dari data hasil pengukuran sampel yang dapat dihitung menggunakan microsoft excel. Contoh seperti pada gambar berikut:

Berdasarkan hasil perhitungan standar deviasi, maka diperoleh nilai ketidakpastian presisi metode adalah 0.0121.

Setelah didapatkan nilai ketidakpastian dari semua sumber-sumber ketidakpastian dari pengukuran pH air menggunakan pH meter maka ditentukan pula nilai ketidakpastian gabungannya.

4. Ketidakpastian Gabungan pH

Adapun rumus dari ketidakpastian gabungan dapat anda lihat pada gambar berikut ini:

Nah, dari rumus di atas, dapat kita masukkan nilai ketidakpastian yang diperoleh, yaitu:

Maka nilai ketidakpastian gabungannya adalah:

Seperti aturan estimasi ketidakpastian, terakhir adalah ditentukan pula nilai ketidakpastian diperluas dengan rumus dan hasil seperti pada gambar berikut ini:

Okay sabahat laboran, dari proses estimasi ketidakpastian di atas maka nilai ketidakpastian untuk parameter pH air sumur yang saya hitung adalah 0.026 sehingga kita dapat melaporkannya menjadi:

Itulah prosedur estimasi ketidakpastian pengukuran pH menggunakan pH meter, anda bisa saja menggunakan prosedur di atas untuk menentukan nilai ketidakpastiannya.

Semoga bermanfaat, silahkan dibagikan agar artikel ini dapat bermanfaat untuk orang lain.

Disclaimer:

Artikel ini hanya untuk keperluan akademis (belajar). Jika anda berminat ingin menggunakan artikel ini, silahkan cantumkan rujukan dari penulis yang dapat anda lihat di halaman ABOUT.