Kimia Analisis

1. Tujuan pembelajaran: Setelah mempelajari mata kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat menguasai pengolahan data dalam analisis kuantitatif dan menggunakan serta memilih metoda volumetri. Kompetensi Sarjana Farmasi Tujuan pembelajaran khusus Setelah mengikuti mata kuliah ini mahasiswa diharapkan mampu; 1 Mengolah data analisis volumetri yang terkait dengan . kecermataan kesalahan, nilarrata-rata,varian standardeviasr. rentang, batas keper€yaan, cara menyatakan hasil akhtr dan cara mengilung kadar sampel obat 2 Memahamr, memilih dan menjelaskan meloda pengambrlan sampel dan penanganannya untuk dianalisis secara volumelri 3 Menlelaskan berbagai reaksi dan mekanisme analisis volumetri terhadap senyawa obat 4. Menlelaskan teori dan metoda analisis reduksr-oksidimetri serta penerapannya 5 Menjelaskan leori dan metode analisis argentometri dan nitrimetri serta penerapannya 6. Menlelaskan teori dan analisis elektrometri serta penerapannya Kompetesi Sarjana Farmasi lndonesia antara lain: Mampu menganalisis senyawa endogen dan eksogen dalam matriks biologis, senyawa beracun, menentukan kualitas. khasiat dan keamanan bahan baku, sediaan farmasi, makanan dan minuman serta produk kesehatan rumah tangga (PKRT) MATA KULIAH APA YANG MENDUKUNG KOMPETENSI TERSEBUT ?

2. Daftar Pustaka 1. Connors, K. A., 1982, A Textbook of pharmaceutical Analysis, John Wlley & Sons, New york. 2. Departemen Kesehatan Rl, 1995, Farmakope lndonesia, Edisi lV, Dep Kes. Dirj pOM, Jakarta 3. Gandjar, l. G., dan Rochman, A.,2007, Kimia Farmasi Anallsis, Pustaka pelajar, yogyakarta. 4. Kat, A.,2005, Pharmaceuticat Drug Analysls, New Age lnt. Limited Publ., New Delhj. 5. Vogel's, 1998, Texbook of Quantitatif Analysls, 5rh. Ed. , Longman Green and Co., London 6. Watson, D.G.,'1999, pharmaceutical Analysls,2nd. Ed, Churchitt Livingston. Bagan Perkuliahan l. Pendahuluan ll. Penyiapan sampel lll. Kesalahan dan Pengolahan Data lV. Analisis Volumetri V. Titrasi Oksidi-reduksimetri Vl. Argentometri Vll. Nitrimetri Vlll.Potensiometri I. PENDAHULUAN Kimia analisis mempunyai penerapan yang luas karena : l.a.Teknik Analisis Lb. Metode Anatisis l.c. Prosedur Analisis l.d. Skala Operasional Analisis L KA banyak digunakan dalam berbagai disiptin itmu kimia yang lain seperti kimia organik, kimia anorganik, kimia fisika, dan biokimia. Kimia Analisrs melibatkan penggunaan sejumlah teknik dan metode untuk memperoleh aspek kLalitatif. kuantitatif, dan informasi struktur dari suatu senyawa obat pada khususnya, dan bahan kimia pada umumnya ll. KA dipakai secara luas di cabang ilmu_ilmu lain seperti ilmu-ilmu farmasi, ilmu-ilmu kedokteran, rlmu-ilmu pertanian, ilmu-ilmu lingkungan dan sebagainya. Analisis kuantitatif adalah analisis untuk menentukan lumlah (kadar) absolut atau relatif dari suatu elemen l. a. Teknik Analisis Teknik analisis terkait dengan proses fistka_kimia yang dapat digunakan untuk memberikan informasi ana]isis Proses yang mendasari teknik analisisj - sifat atom dan molekul, - fenomena-fenomenayang mampu menjadikan elemen-elemen atau senyawa-senyawa tersebut dapat dideteksi atau dapat diukur secara kualitatif dan kuantitatif - kondisi yang dapat dikontrot. 2

3. l. b. Metode Analisis d. Jumlah sampel yang dianalisis e. Ketepatan dan ketelitian yang diinginkan untuk analisis kuantitatif. f. Ketersediaan bahan rujukan, senyawa baku, bahan-bahan kimia, dan pelarut yang dibutuhkan. g. Peralatan yang tersedia. h. Kemungkinan adanya gangguan pada saat deteksi atau pada saat pengukuran sampel. Suatu metode analisis terdiri atas serangkaian langkah yang harus diikuti untuk tuiuan analisis kualitatif, kuantitatif, dan informasi struktur dengan menggunakan teknik tertentu. Ada I faktor sebagai berikut: a. Tujuan analisis, biaya yang dibutuhkan, serta waktu yang diperlukan. b. Level analit yang diharapkan dan batas deteksi yang diperlukan. c. Macam sampel yang akan dianalisis serta pra- perlakuan sampel yang dibutuhkan. Metode Analisis kuantitatif yang baik harus memenuhi beberapa kriteria (pTTSTp) 4. Selektif, aninya untuk penetapan kadar senyawa tertsnlu, metode lersebut tidak banyak torpengaruh oleh adanya senyawa lain, 1. Peka (sersitiye), artinya metode harus dapat digunakan untuk menetapkan kadar senyawa dalam konsentrasi yang kecil Misalnya pada penetapankadat zal-zat racun. melabolit obat dalam jaringan dan sebagainya 5. Tangguh (rugged), artinya adanya perubahan komposisi petarut atau variasi lingkungan tidak menyebabkan perubahan hasil analisis 2. Tepat (preciss), arlinya metode t6rsebut menghasilkan sualu hasil analisis yang sama atau hampir sama dalam satu seri pengukuran (penetapan) 6. Praktis, artinya metode tersebut mudah dikorjakan serta tidak banyak memerlukan waktu dan biaya Syarat ini diperlukansebab banyak senyawa-senyawa yang tidak mantap (stabil) apabila waktu penetapan terlalu lama 3. Teliti (accul.are), artinya metode dapat menghasitkan nilai rata_rata lmeanlyang sangat dekat dengan nilai sebenarnya ltrue valuel- L c. Prosedur Analisis Ada 6 macam langkah prosedur analisis: lnformasi2 analisis, teknik dan prosedur, pengambtlan sampel pra- perlakuan, pengukuran dan perhitungan 1. lnformasi-informasianalisisyangberhubungandengan tingkat akurasi, lama waktu, biaya, ketersediaan atai/bahan/p;tarul dsb. 4. Pra-perlakuan sampel atau pengkondisian Pengubahan analit ke bentuk yang sesuai sehingga analit dapat dideteksi atau dapat diukur harus juga diperhatikan. 5. Pengukuran analit yang diinginkan Berbagai sifat tisika atau kimia dapat digunakan sebagai suatu cara identifikasi kualitatif dan pengukuran kuantitatif atau keduanya. 2. Pemilihan teknik dan metode analisis yang terbaik yang akan digunakan untuk analisis sampel 3. Pengambilan qampel Sampel haruslah dapat mewakili materi yang akan dianalisis secara utuh. Masalah pengambilan sampel merupakan hal yang tidak boleh dipandang ringan karena dari cara pengambilan sampel akan diperoleh hasil analisis yang benar atau saiah. 6. Penghitungan dan interpretasi data analisis Analisis dapat dikatakan selesai bila hasil-hasilnya dinyatakan sedemikian rupa sehtngga si analisis dapat memahami artinya.

4. L d. Skala Operasionalnya erkait dengan konsentrasinya 1). makro adalah sampel yang beratnya lebih besar dari 0,100 gram, a. Komponen dari sampel yang konsentrasinya antara 1 - 100% dikenal sebagai analit mayor/utama, 2). semimikro antara 0,010 - 0, 100 gram, b. Analit-analit minor berkonsentrasi antara 0,01 - 1%. 3). mikro kurang dari 0,010 gram c. Analil yang konsentrasinya di bawah 0,01% disebut sebagai konsentrasi kelumit (trace elements). 4). submikro atau ultramikro jika kurang dari 0,001 gram. ll. a. Pengambilan sampel Cara pengambjlan sampel sangat tergantung pada sifat dan jumlah bahan yang dianalisis. Pengambilan sampel padat akan berbeda dengan cara pengambilan sampel cair, dan gas. Namun, pada prinsipnya sampel yang dianalrsis harus bersifat representatif, artinya sampel yang akan dianalisis benar-benar mewakili populasinya. II. PENYIAPAN SAMPEL 1 Pengelahuan yang baik tenlang proses samprrg {pengambitan sampel) dan tujuan analisis dapat menghindarkan dari kesalahan analisis Tingkat kepercayaan terhadap data analisisluga sangal terganlung pada bagaimana suatu samplmg dilakukan. Sampel yang diambil harus bersifat representatif (mewakili) populasi dari zatlbahan yang akan dianalasis dan haruslah homogen. 2. Dalam banyak hal, sediaan obat atau sampel secara umum tidak dapat dianalisis secara langsung. Misalkan dalam analisis kromatografi harus lerlebih dahutu dilakukan perlakuan awal terhadap sampel tersebul Langkah inr dikategorisasikan s€bagai samp/mg atau langkah pembersihan sampel dari pengotor yang mungkin ada sehingga dapat mengganggu analisislebih lanlut Dalam bab ini akan dibjcarakan lentang prosedur penyiapan sampel. Ada dua (2) macam cara pengambrlan sampel : 1. Pengambilan sampel representatif 2. Pengambilan sampel random ll. a. 1. Pengambilan sampel representatif ll. a. 2. Pengambilan sampel random (cuplikan random, cuplikan acak). Cara pengambilan sampel ini dilakukan terhadap bahan yang tidak homogen. Dalam hal ini, sampel harus diambil dari bagian- bagian yang berbeda-beda dari setiap wadah (bagian atas, tengah, bawah, samping, dan sebagainya). Masing-masing sampel harus dicampur homogen kemudian sampel diambil secara random untuk dianalisis. Cara pengambilan sampel ini dilakukan terhadap bahan yang serba sama (homogen) atau dianggap serba sama. Misalnya larutan sejati, bafch tablet, ampul dan sebagainya. Sampel yang diterima untuk dianalisis harus dianggap bukan sampel yang homogen. 4

5. Untuk zat padat, cara reduksi dilakukan sebagai berikut: 1. sampeldiluangkanperlahan-lahansehinggadiperolehbenluk kerucut 2 Ujung kerucut ditekan, kemudian dibagi empal dengan menaflk garis tengah yang saling tegak {urus latu diambil dui bagian yang berssberangan, dan dikumpulkan. 3 Pekerjaan seperti semuta djulangr sehingga didapatkan sampet ofisial yang sesuai Jumlah sampel yang: (1) beratnya lebih dari 100 kg diambit 500 g, (2) sampel dengan berat 100 kg diambil 2SO g, (3) sampel yang beratnya kurang dari 1O kg diambil sampel ofisial paling banyak 125 g. Penyerjaan sampel: (a). Jika tidak langsung dianatisas sampel diberi label untuk memudahkan mencarinya. (b). Sampel harus disimpan dalam tempat yang sesuai untuk menjamin bahwa Sifat fisika kimia sampel tidak berubah. -.> E--@u.sa ll. b. Penyimpanan sampel Harus diperhatikan selama penyimpanan : a. Suhu, yang meningkat : (.j ) hilangnya analit yang bersifat volatil, (2) degradasi baik oteh panas alau oleh agen bjotogis, (3) terjadj peningkatanreaktifitaskimiawi (4) Suhu yang rendahakan menyebabkan terdepositnya atau terondapkannya analil b, Kelembaban akan berpengaruh pada kandungan air pada bahan padat hrgroskoprs atau dapat luga memyebabkan terjadinya reaksi hidrolisis c. Radiasi ultraviolet, khususnya dari sinar matahari s€cara langsung akan menginduksi reaksi-reaksj fotokimia, fotodekomposisi, aLau polimerisasi d. Oksidasi yang diinduksi oleh udara dapat menyebabkan kerusakan sampel terutama untuk sampel-sampel yang sensitif terhadap oksidasi ll. c. Pra-perlakuan sampel (sampte pretreatmentl Keadaan sampel i (1) berasal dari berbagai macam ukuran dan bentuk, (2) mengandung analit dari yang berkadar tinggi sampai dengan berkadar sangat rendah (3) mempunyai kandungan air yang bervariasi, (4) kandungan komponen yang beraneka ragam. Pra-perlakuan diperlukan untuk mengkondisrkan sampel sehingga siap untuk dianalisis dengan metode tertentu. Pra-perlakuan sampel yang dapat dilakukan . a. Memanaskan sampel yang mengandung analit yang tahan panas pada suhu 100 -1200C untuk menghilang- kan pengaruh variasi kandungan air. Teknik pra-perlakuan sampel yang sering digunakan dalam analisis. a. Analsis langsung b. Menimbang sampel sebelum dan sesudah pemanasan sehingga kandungan air dapat diketahui. b. Ekstraksi padat-cair c. Ekstraksi cair-can (Liquidliquid extraction, LLE) c. Memisahkan analit yang berkarakteristik tertentu dengan menggunakan berbagai teknik pemisahan d. Ekstraksi fase padat (So/rd phase Extractjon, SpE) d. Menghilangkan komponen matriks sampel yang dapat mengganggu analisis komponen yang dituju. 5

6. III. KESALAHAN DAN PENGOLAHAN DATA lll. a. Pendahuluan lll. b. Kesalahan dalam Analisis Pada dasarnya setiap pengukuran dalam analisis kimia selalu mengandung kesalahan. Semakin banyak langkah dalam melakukan tahapan analisis, maka kesalahan yang terjadi semakin besar. lstilah kesalahan didasarkan pada perbedaan antara hasil pengukuran (nilai perhitungan) dengan nitai sebenarnya (true yalue), Nilai sebenarnya dari suatu kuantilas yang diukur merupakan s€suaiu yang tjdak pernah kita kelahui secara pasli Ada 3 macam kesalahan dalam analisis kimia yaitu : - kesalahan gamblang (gross errorl, - kesalahan acak (random error\, dan - kesalahan sistematik (systematic error). Meskipun demikian, seorang analisis akan menerima suatu nilai sebenarnya (lrue yaiue), lika nilar lersebul mempunyai ketidak_ paslian yang paling kecil diantara nitai-nilai tarn dari sualu pengukuran kuantitas Kesalahan acak (random error) atau disebut juga kesalahan yang tidak tergantung (indeterminate erroi merupakan kesalahan yang nilainya tidak dapat diramalkan dan tidak ada aturan yang mengaturnya serta nilanya berfl uktuatif. Kesalahan gamblang merupakan kesalahan yang sudah lelas karena melibatkan kesalahan yang besar akibatnya kita harus memutuskan untuk mengabaikan percobaan yang telah kita lakukan dan memulainya dari awal lagi secara menyeluruh. Kesalahan sistematik merupakan kesalahan yang mempunyai nilai definitif (nilai tertentu). Hasil analisis yang mengandung kesalahan ini dapat mengarah ke arah yang lebih kecil atau ke arah yang lebih besar dari (ala+ala. Contoh kesalahan gamblang adalah sampel tumpahi pereaksi yang akan digunakan tercemar; larutan yang dipersiapkan salah, dan alat yang digunakan rusak. Untuk memahami adanya kesalahan acak dan sistematrk dapat dibedakan dengan menggunakan contoh berikut. Ralaiata hasil pengukuran dapat diperoleh dengan persamaan berikul Satu batch tabtet paraselamol dinyatakan mempunyat kandungan 500 mg parasetamot tiap tabtetnya Diasumsikan bahwa kandungan parasetamolnya (nitai sebenarnya, true vatue) adalah 100%. Sebanyak 4 orang mahasiswa melakukan penetapan kadar paraselamol secara spektrofotometri UV dan hasil yang diperoteh adalah sebagat benkut. : rala-rala pengukuran : Nilai masing-masing pengukuran : Banyaknya pengukuran Rala-rala hasil pengukuran sbb Mahasiswal = 99.90o/o Mahasiswa2=95,62% N,lahasiswa 3 = 96 88 o/o Mahasaswa4=99.72olo l\4ahasrswa 1 : 9p.5 %, 99.9%. jOO.2a/o.99 4 %, 100,5 % Mahasiswa2 . 95,6 %, 96,1 o/o 95,2 o/o 9S,1 %. 96,1 o/o Mahasiswa 3 : 93,5 o/o: 98,3 %: 92,5 o/o. iO2 5 o/o: 97.6 o/o Mahasiswa4 94,4 % 1OO,2o/o. 1O4.So/o,gt.4 % 102.1 %. o

7. Suatu hasil analisis drkatakan teliti (accurafe) jika nital Gla-rala hasil pengukuran sangat dekat dengan nilai sebenarnya (true value), Rilo.mh { Tcptrr dan Trdal Tclili ,dnL Tcp.l dnn Trdnl TcIr, R.r sedangkan suatu hasil analisis dikatakan tepat (p,,ecise) jika dalam satu seri pengukuran mempunyai selisih yang sangat kecil antar satu nilai dengan yang lain. Mahnsrs\\al Tidal Tcpal dil Tclilr 95 K Mahasiswa 1 memperoleh hasil pengukuran yang teliti (akurat) karena rata-rala kandungan parasetamol yang diperoteh(99,90% sangat dekat dengan nilai sebenarnya (100%) dan juga tepat (prease) karena dalam seri pengukuran hasil yang diperoleh Kesalahan acak merupakan jenis kesalahan yang selalu ierjadi dalam sebagai akibal adanya sedikit variasi yang tidak dapat ditentukan (dikonlrol) dalam pelaksanaan prosedur analisis Kesalahan acak dapat digambarkan sebagai kurva normal (Gaussia, curye) pada gambar bgrikut Mahasiswa 2 memperoleh hasrl p6ngukuran yang tidak teliti karena rata-raiapengukurannya jauh (95 62 %) dari nilai sebenarnya, namun tepat (pre6lse) karena dalam seri pengukuran hasil yang diperoleh mempunyai perbedaan yang sangal kecil Dalam hal ini, mahasiswa tersebut tidak menghasilkan kesalahan acak akan tetapi mengalami kesalahan sistematik. Mahasiswa 3 memperoleh hasil pengukuran yang tidak teliti karena rata-rata pengukurannya jauh (96,88 %) dari nilai sebenarnya dan juga tidak tepat karena adanya varjasi yang cukup besar antar hasil pengukuran. Mahasrswa 4 memperoleh hasil pengukuran teliti karena nilai rata_ rclanya(99,74 %) mendekati hasil sebenarnya, akan tetapr tidak lepal karena adanya variasi yang tlesar antar hasil pengukuran Dalam hal inr mahasrswa 4 mengalamr kesalahan acak Jadi * kesalahan acak berpengaruh pada ketepatan (presisi), Dari kurva ini dapat dikemukakan: 1 ) Kesalahan yang kecil lebih sering terjadi 2) Kesalahan yang besar dapat dikatakan jarang terjadi 3) Besarnya kesalahan positifdan negatifsama sistematjk bersifat ajeg (konstan) dan berhubungan dengan akurasr) hasrl analisis. Kesatahan jenis ini mengakibatkan Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kesalahan sistematik antara lain: a. Kesalahan personil dan operasronal Kesalahan ini disebabkan oleh €ra pelaksanaan analisjs dari analis (personil) dan bukan karena metode. Kesalahan operasional pada umumnya bersifat fisika (bukan khemis) misatnya berkurangnya endapan akibat kekeltruan cara pencucran b. Kesalahan alat dan pereaksi Kesalahan ini dapat disebabkan oleh pereaksi yang kurang murni, alat yang kurang valid atau pemakaian alat yang kurang tepal walaupun alatnya sendiri baik c. Kesalahan metpde Kesalahan metode dapal disebabkan kesalahan pengambilan sampel dan kesalahan akrbat reaksr krmia yang tidak sempurna Adanya kesalahan sistematik, kadang-kadang menyebabkah rata_rata yang didapat menyimpang lebih besar dari nilai sebenarnya. Walaupun kesalahan ini tidak mungkin dihindari secara mutlak. tetapi dengan cara tertentu dapat diperkecil sehingga hasil yang diperoleh tidak terlalu menyimpang dari nitai sebenarnya. Untuk memperkecil kesalahan sistematik dapat dilakukan beberapa €ra, antara lain a. Kalibrasi (peneraan) dan koreksi alat yang dipakai b. Dilakukan penetapan blanko. c Melakukan kontrot dengan zat baku (referencesubstance) d Menetapkan dengan metode tain (perbandjngan metode) e Melakukan penetapanpa?tet ( in dupto atau in triplo) f Menetapkan dengan meloda penambahanbakr (standard addition nethod) 7

8. Berbeda dengan kesalahan absolut, kesalahan relatif merupakan perbandingan antara kesalahan absolul dengan nilai sebenarnya. Jadi kesalahan relatif (e) adalah: p-X c - -------- p biasanya kesalahan relatif dtnyatakan dalam persen, sehingga rumusnya_menjadil p-X lll. c. Cara menyatakan kesalahan Kesalahan hasil analisis yang diuraikan dj atas dapat dinyatakan dengan dua cara yaitu sebagai kesatahan absolut (d) dan kesalahan relalif(nisbi: e) Yang dimaksud dengan kesatahan absolui adatah besarnya perbsdaan antara hasil analisis (& denqan nilai sebenarnya (p). Dengan rumus Kesalahan absolut(d)= I p . X p = nilai sebenarnya X-= rata-hasil analisis Kesalahan absolut monyatakan perbedaan anlara hasil analisis dengan nilai sebenarnya yang keduanya dinyatakan dengan satuan yan9 sama (persen, m9, ml dan sebagainya) maka kesalahan absolut mempunyai dimensr yang sama dengan hasil analisis Dengan demikian kesalahan absotut dapat dinyatakan misalnya: d = I Dalam banyak hal kesalahan relatif lebih sering dipakai. Hal ini disebabkan karena kesalahan absolut seringkali belum dapat menunjukkan ketelitian hasil analisis yang didapat. Dari kedua contoh di atas, maka kesalahan retatifpenetapan kadar vitamin C sebesar 0,05/50 x 1OO % = 0,1 %, Sedangkan kesalahan relatifpada penetapan kadar arsen = 0.05/0.0'l x 100 % = 500 o/o. Oari perhitungan inr jelas bahwa kesalahan relatif lsbih sesuai untuk memberikan gambaran akan ketelitian hasil analisis yang didapat Sebagai contoh: Kesalahan absolut sebesar 0,05 %. Kalau kesalahan itu terjadi pada PK tablet vitamin C yang mengandung 50 % vitamin C, maka dapat dikatakan hasil tersebut sangat baik. Akan tetapi kalau kesalahan absolut sebesar 0,05 % itu terjadi pada penetapan kadar arsen dalam makanan yang mengandung 0,01 ok arsen, maka hasil tersebut akan sangat tidak baik Cara ini sering membingungkan apabila hasil anatisis dinyatakan dalam persen Untuk menghindari kesalahan ini, k6salahan relatif sering pula diluliskan dalam bagian perseribu (ppt = palt per lhousard), atau bagian perjuta lppm = part per miilion) dan sebagainya. lll. d. Ketepatan dan ketelitian 3. Standar deviasi (SO) Standardeviasi mgrupakan akar jumtah kuadrat deviasa masing-masing hasil penetapan terhadap rctajata (mean) dibagi dengan derajat kebebasannya (deg@es of f@edoml. ' Dengan rumus, SD dapal dinyatakan: I lX_ x), ro = i ---.---- N-1 dimana l X = nilai da.i masing-masing pengukuran tr= rctarata (nean) dari pengukuran N: frekuensi penelapan N-1 = derajat kebobasan €(x - xT Nilai dari -----* N-1 Suatu hasal dikatakan tepal apabila penyebaran (dispersi) hasil datam satu seri penetapan kecil sedang hasil itu tetitilika mendekali harga yang sebenarnya. Dalam hal ini dapat dikemukakan 4 macam ukuran ketepatan yaitu: 1. Kisaran (Rarge). Kisaran merupakan selisih hasil penetapan yang paling besar denganyang paling kecil Semakin keql setisihnyaberarti hasitnya semakin tepat 2. Deviasi rata-rata lmean deviationl Deviasi rata-ra'la (q) merupakan devtasi dari masing_masing hasjl penetapan terhadap rata-rata, dengan tidak memperhatikan tanda deviasinya (posiiif atau negatif). f I x_x l Rumus (o1=--J-.----------- disebut sebagai varian (V).... 8

9. 5. Perolehan Kembali (Recovery) Sementara itu, untuk menilai ukuran ketelitian (kedekatan hasil analisis dengan rata-ratanya atau dengan true yalue-nya) digunakan parameter perolehan kembali (recoyery-nya). 4. Standar Deviasi relatif (RSD) Standar Deviasi relatif (rerative sra ndard deviation,RSD) yang juga dikenal dsngan koefisien variasi merupakan ukuran ketepatan relatif dan umumnya dinyatakan dalam persen. RSD dirumuskan dengan persamaan SD RSD=---"x l00o/. x- dimana. RSD Standar deviasi relatif (%) SD : Standardeviasi X : Rata-rata . Semakin kecil nilai RSD dari serangkaian pengukuran maka metode yang digunakan semakin tepal. Ada beberapa pendapat suatu metode dikatakan teliti jika nilai recovery-nya anlaa 90-1 00 %i ada yang berpondapat antara 95- 1 05 %, dan ada yang berpendapat anlaaS0-120o/o. Pendapat mana yang akan diacu seharusnya memperhatikan seberapa kompleks penyiapan sampel dan seberapa besar tingkat kesulitan darr metode analisis Semakin kompleks tahap penyiapan sampel dan semakin sulit metode analisis yang digunakan, maka recoyery yang diperbolehkan semakrn rendah atau kisarannya semakin lebar (misalkan antara 80- 120 vo) Beberapa faktor yang dapat menyebabkan ketidaktepatan dan ketidaktelitian dalam pengukuran adalah: lll. e. Uji kebermaknaan (significance fesf) UJi kebermaknaan (slgnif,bance test) melibatkan suatu porbandingan antara faktor eksperimental terhitung dengan faktor yang sudah ada di dalam tabel statistik yang ditentukan dengan sejumlah nilai dari suatu serangkaian data percobaan dan tingkat probabilitas terpilih sehingga membuat kepulusan yang diambil menjadi benar. 1. Penimbangan yang tidak benar, demikian juga pemindahan analit dan baku yang tidak sesuai. 2. Ekstraksi analit dari suatu matriks (misal tablet) yang tidak efisien. 3. Penggunaan buret, pipet, dan labu takar yang tidak benar. 4. Pengukuran menggunakan alat yang tidak terkalibrasi. 5. Kegagalan dalam melakukan analisis blanko. 6. Pemilihan kondisi pengukuran yang menyebabkan kerusakan analit. Uji kebermaknaan digunakan untuk beberapa tujuan, antara laini 1 Untuk mengecek apakah nilai individual dari suatu serangkaian dala menyjmpang dari rata-ratanya 2 Unluk membandingkan ketepatan (presisi) dua atau lebih serangkaian data 3. Untuk membandingkan rata-rata dua atau lebih serangkaian data dengan data lain yang sudah diketahui akurasinya. Jika digunakan SD sebagai kriteria maka hasil analisis (X) ditolak jika: lll. e. 1. Penolakan hasil analisis (Rejection of Result) a)X, -x >2 SO atau jika b)Xi -; >3 SD Diantara hasil yang diperoleh dari satu sefl penetapan kadar terhadap satu macam sampel, adakalanya terdapat hasil yang sangat menyimpang bila dibandingkan dengan yang lain tanpa diketa- hui kesalahannya secara pasti sehingga timbul kecenderungan untuk menolak hasil yang sangat menyimpang tadi. Hasil yang sangal menyimpang ini disebut dengan pencilan (outlier). Untuk memastikan hasil yang sangat menyimpang tadi ditolak atau ditenma, perlu dilakukan analisis data secara statistik. Di sini hanya akan dikemukakan cara pemakaiannya saja, yang pada prinsipnya sebagai dasa penolakan hastl pengukuran dapat digunakan deviasi rata{ata {glatau standar devjasr (SD) Kalau dipakai deviasi rata-rata (d), maka hasit analisis (Xi) ditotak jikal . a) X,-i>2,5!Latau b) X,-x>4d Catatan : t adalah rata2 hasrl analisis yang lain yang tidak dicurigai Rumus mana yang dipakai sebagaa dasar penolakan data, a) atau b) pada hakikatnya didasarkan atas taraf kepercayaan (/evel ol co n fi de n ce) y ang dipilih Dalam percobaan kimia umumnya dipilih taraf kepercayaan 99 o/o (P = 0,99) Dengan taral kepercayaan ini, hasil analisis Xi ditolak jrka X,-x > 4 d atauX, -i>3 SD Akan tetapi berhubung banyaknya penetapan kimia pada umumnya sedikit (3 atau 4 kali saja), maka sering dianjurkan untuk memakai larat kepercayaan93 o/o (P = 0,95), sehingga hasit analisisXi ditolakjika Xi-i> 2,5!L atau Xr-x > 2SD. I

10. Contoh perhitungan. Pada penelapan kadar NaCl secara argentometfl, diperoleh hasil sebagaiberikul yailu 95,72o/o.95 81 %. 95,83 %: 95 92 o/o dan 96,18 o/o. Solidiki apakah ada hasit yang dalotak Jawab: Kalau diperhatikan, harga 96,18 % sangat menyimpang dari yang lain dan karenanya nilai ini patut dicurigai. Untuk menghjtung rata- rata, nilai yang dicurigai tidak dimasukkan. 95,72 o/o + 95,81 o/o + 95.83 o/o + 95,92 ok Jadi rata-rata = --- o= l,-x]-l x d2 010 95.72 95,82 0.0100 95.8'1 0,01 0.0001 95.83 0.01 0 0001 --.-**---*-__- = 95,92 o/o. 0,10 0,01 00 4 Hasil yang dicurigai = 96,'1 I % dibandingkan dengan hasil rata-rata yang tidak dicurigai Jumlah d= 0,22 Jumlah d2 = 0.0202 Dari tabel diatas diperoleh Cac lain unluk melakukan analisis pencilan (oullyers) adalah dengan Q-test yang juga dikenal dengan Dixon's e-test yang dirumusian sebagai berikut: d=O,22t4=OO55 0.0202 so = i ------= { o,oooz = o.ooz 3 Selisih antsra hasil yang dicurigai dan .ata-rata 96,1 g - 95,82 = 0.36 1). Jika kita mengikuli kiteria d maka: X1 - x 0,36 ] Nitai yang dicurigai - Nitai yang terdekar . Qntuns= I (Nilai tertinggi - Nitaa terrendah) = 6,54 ini tebih besar dari 2,5 (p =0,9S), Jadi hasil 96.18 % DTTOLAK Selanjutnya nilai Q hitung ini dibandingkan dengan nilai O_*drE (e1"b ) atau nrlar yang drperoteh dafl tabet statistik) Jrka nilai e.n*" tebih kecil dari nilai Q-.,,r,r. maka hipotesrs nul (nuil hypothess) diieima bsrarti tidak ada perbedaan antara nilai yang dicurigaj dengan nilai_ nilaiyang laan. Sebalrknya. Jrka nilai Q-r,rung tebrh besar dari nrlai e k,(,s. maka hrpotests nul ditolak berarti ada perbedaan yang bermakna antara nilar yang 0,055 d 2) Menurutkrileria SD- X1 - x 0.36 : 5,04 rni tebih besar dari 2 (p= O 95) Jadi hasil 96,18 o/o OTTOLAK SD 0,082 Contoh parhltungan A Pada penolapan cemaran pestisida dalam sayuran didapat kadar 0,403; 0,4.10; 0,401 i dan 0,380 Fg/g. Apakah nitai 0,380 adatah suatu pencitan? Jawab. Nilai O.hi,ury dihitung dengan rumus seperti di atas sehingga didapatkan: Q-hilqi,= [0,s80-0,401]/[0,4io-O,3sO]= 0,021/0,03= O,70 ' Nilai Q.kiG unluk 4 data pada laraf kepercayaan 95 o/o (p = O,O5) adalah = 0,831 Karena harga O.h.ru"c tebih kecil dari O.k.B berarti nrtai O,3gO bukanlah sualu pencrtan sehrngge nitai 0.380 dapat DTTERIUA Tabel . Nilai Q.kin! pada taraf kepe.qayaan 95 o/o (p = O,OS) pada uji dua siri. dats Q-tabol (Nilai Q-kritis) 4 0,E31 5 0,7't7 Contoh perhhungan B Sekarang perhatikan jika pada contoh da alas ditambah dengan 3 nilai yaitu 0,400; 0,413i dan 0,41 1 pg/t. Apakah nilai 0,380 adalah iuatu pencilan? 6 0,621 7 0,570 o-hiru"! = I0,380 - 0,4001/10,41 3 - o,3BOl = o,O2o/0,033 = 0,61 . Harga Q-kirs unluk 7 data pada taraf kepercayaan 95 o/o (p = O,O5) adalah sebsar 0,570 sehrnggs harga e h,tu.s tebih besar dan e*,,us berarti nital 0.380 adalah sualu pencrlan sehrngga nrlar O 380 harus DtiOLAK. 0,524 E 10

11. Contoh perhltungan C Pada penelapan kadar N dari benzanilada menurul cara Kieldahl, diperoleh hasil sebagai berikut: 7, 1 1 a/a, 7,0A a/o: 7.OG o/o; I,06 o/. dan 7,O4 oh. Kada. sebenarnya menurut perhitungan beral molekulnya (8.M. nya) adalah = 7,10 o/.. Ujilah apakah hasit yang diperoteh berbeda dengan hasil sebenarnya? Jawab: lll. e. 2. Ujideviasi normal. Uji ini digunakan untuk menguji apakah hasrl yang diperoleh sama dengan hasil sebenarnya Dan salu seri penetapan kadar. mula- mula dihitung mean dan SD-nya. kemudian dihitung harga I dengan rumus _ (X - tr) dimana X = rata-rata hasrl dan p = harga t = -"-.-------- sobenarnya dan SD/\IN = slandar error SD/.IN Harga I rnr it-4ru.s) setanJutnya drbandingkan dengan harga t.knui (t-,ad) dengan derajat kebebasan = (N-l) Jika harga t+ilun" lebih besar dari l-kil\ berartr rata-rata berbeda signifikan d€ngjn harga sebsnarnya (true yaiue) S€baliknya kalau harga tiftu.s lobih kecil dari pada t.k,irik maka antar rata-rata dengan nilai sebenlrnya tidak berbeda signifikan atau dengan perkaiaan lain datam staiistika: rata-rala sama dengan nilai sebenarnya d(x-, ) x d2 7 .07 /06 Jumlah:35.35 Jumlah d= 0.00 Jumlah d? =0.0028 Perhitungan t hitune Harga t-n,,,nn = 2, 51 ini lebih kecil dari t-r,,itir, = 3,75 (untuk P = 0,99 dan O = 4). Jadi rata-rata dapat dikatakan sama dengan harga sebenarnya. 35,35 X = ----=7,07 5 d2 so = {-----,--- {-- --- -"- = {------= o,ozoc N-1 5_1 0,0028 o.oo28 Lebih lanjut dapat disimpulkan bahwa metode Kjeldahl untuk penetapan kadar unsur N dalam persenyawaan memberi- kan hasil yang teliti. 4 7,10-7.O7 Hargatheuhe - ----------------- = 2,51 o.ozoais lll. e. 3. Uji t ( t-test) Jika harga t_h,rus ini lebih kecil daripada harga t_kd,k (t-ber) berarti kedua rataiata (Xa dan Xb ) tidak berbeda signifikan atau secara statistik dikatakan rata-rata metode A sama dengan rata-rata metode B (Xa :_ Xb). Sebaliknya, kalau harga t-hiluns Iebih besar dari t,kdik, berari Xa berbeda signifikan dengan Xb. D-alam hal ini harga i-ri,* Oieri berdasarkan atas derajat kebebasan sebesar (Ha+NO - 2i' Uji ini digunakan untuk menguji dua buah rata.rata. pertama dihitung standar error perbedaan (slanda r error difference\ kedua rata-rata hastl yang akan drbandtngkan dengan rumus. Sa?Naz + Sb2Nb2 Na + Nb S.E. diff: i ------------."------------- x (Na + P5 -21 Contoh perhitungan Fresl Pada metode penetapan kadar vitamin C dengan medium larutan asam metafosfat (metode A) dengan frekuensi 5 kali, didapatkan rata-rata Xa= 94,83 % dan SD = 0,90 %. Dengan medium larutan asam sikat (metode B), diperoleh rata-rata X! = 97,79 % dan SD = 0,73 0,6, apakah kedua rata_rata berbeda signifikan? Sa dan Sb berturut-turut adalah SD metode A dan metode B, sedangkan Na'dan Nb adalah frekuensi penetapan metode A dan metode B. Selanjutnya dihitung harga l_hiruns dengan rumus t+runo = ( !a " Xb), S.E. diff 11

12. JAWABAN YANG BENAR : 0,902 5? + 0732.52 5+5 Jadi dapat dikatakan bahwa dua rata.mta (Xa dan Xb) TTDAK befteda. Dari kenyataan inj dapat disimpulkan bahwa metode asam sitrat MEMPUNYAI KETELITIAN yang sama dengan metode asam metafosfat. Dari data di atas, S.E. diff-nya - J - ---- ---- - ---.-, i ------- = 5+5-2 55 (0,81x25)+(0,533x25) s.E Dirf =n- ---, -,-- 8 20.2SA + 13.25 = {:___-,____.,..', i o,o B ={<,razsr{o,q = 2,046338 x 0,632455 = 1.294 Harga lhiene = [97,79 - 9a.$)t1 ,294 = 2,96t1|.25a = 2,297 Harga l.hiruns rni LEBIH KECIL dari t.kdik (p = 0,99 dan 0 r B) yang nitainya lll. e. 4. Ujit berpasangan (paired f-tesf/ Jawab: Jika digunakan uji t (sebagaimana dalam 3 contoh di atas) tidak @cok lagi karena setiap variasj yang dissbabkan oteh melode akan sangat dipengaruhi oleh perbedaan antara sampel uji. Kesulitan ini diatasi dengan memperhalikan selisih antara setiap pasang hasil kedua metode. Dengan Uji t-berpasangan Untuk keempat pasang nilai tersebut, selisihnya adalah sebesar _5, -7, 2; dan 3. Rata{ata selisihnya adatah -1,75 dan simpangan baku selisihnya {SD) adalah sebesar 4,99. Nitai p = 6 Soring kali 2 melode analisis harus djbandingkan dengan mongkaji sampol ujj yang mengandung anatit yang jumlahnya sangat berbeda sebagaimana ' dijelaskan dalam contoh be.ikut: Conloh pehitungan Dala berikql menyajikan kadar timbat (!g/L) yang dtperoteh dari 2 melode yang berbeda untuk 4 sampel uiil Sampel Metode 1 (oksidasi basah) l4etode 2 (penyarian langsung) Nilai l_hluns dapat dicfl dengan rumus: (x - u) t: ------------- *t-nrung= so/iN Nilai t,hru.s ani lebah keqt daripada nitai t-kdir (N : 4 atau O = 3; p = 0,0S; nilai t.k.irik-nya adalah 3,.18). Jadi dari sini dapat dikatakan bahwa kedua metode tidak memberikan petbedaan ruta-rata kadar (-1,7s-0) -1.75 7 76 1 2 61 86 -----=-0,7O. 4,99/ \l4 2.495 3 50 48 4 60 57 Apaksh kedua metode dj atas membenkan rata-.ata kadar timbat yang berbeda Daftar harga f (tes dua sisi) Haroa I P=0,951P=0.99 12.t1 63.70 4,30 3,'r8 ls,aa 2 78 4,60 2,57 14 03 2.45 13,71 2.37 2.31 13 36 2,26 3.25 2,23 )317 lll. e. 5. UjiVarian (F-test) Haroa t o o Tes varian (uii-F) digunakan unluk membandingkan kqtepatan dua buah hasil (metods). pertama djtentukan besarnya ,erbandingan anlara varian yang besar lerhadap yang kecil (F), kemudian ha.ga F ini dibandingkao dengan F.Dd (F.rtul). Apabita F."au.e tebrh kecil daripada F.EEr, mak-a berartr ketepatan kedua hasil trdak berbeda srgnrfikan dan sebaliknya. P= 3.11 3,05 P = 0,95 2.20 218 2,13 2,09 2.06 2,U 2,O2 2,00 1,98 1,96 1 2 3 4 5 6 7II 10 11 12 I 9 92 20 25 30 40 60 120 2.85 ,7q 2.75 2,70 2,66 8€s.rnya nilai F adalah: F = Sr2/Sz2 ] 3 50 Srm.bol sr?.dan s22-masing-masing merupakan varian hastl (melode) I dan 2. Nilai s12 dan s?2drtempatkan sed€mikarn rupa sehingga nitai F Z 1 258 Dari contoh penetapan kadar vitamin C di atas (slide 63), didapatkan harga F = !0.90)r(0,73F= 1.50. Harga ini lebih kecit dari F-k.iiki4,4) yaitu = 16,0; (p = 0,99). Jadi walaupun kedua melode tersgbut mengtrasilt<an SD yang be.beda, telapi perbedaan ketepalannya tidat< signifikan. DengJn *-ata tain kedua metode menghasilkan ketepatan yang sama. 12

13. lll. e. 6. Cara Penulisan Angka Penulisan angka hasil pengukuran atau hasil analisis pada hakekatnya berkaitan dengan ketelitian alat yang digunakan. Jika angka menyatakan jumlah zat atau pereaksi yang digunakan dalam pengujian dan dikehendaki ketelitian yang sesuai, maka lingkat ketelitian dapat dinyatakan sebagai angka decimal dengan ketentuan bahwa : (1 ) angka 1,0 menunjukkan nilai kurang dari 0,95 dan tidak lebihdari 1 05i (2) angka 1,00 menunlukkan nilai kurang dari 0,995 dan tidak lebih dari 1 005, (3) angka 1,000 menunjukkan nilai kurang dari 0,9995 dan tidak lebih dari '1.0005; Penulisan hasil pembacaan buret makro dengan skala terkecil 0,1 ml seharusnya dituliskan dengan dua desimal misalnya 12,50 ml dan bukan 12,5 ml, sebab dengan penulisan 12,5 berart, angka 5 belum pasti sehrngga dapat diartikan volume titran terletak antara 12,4 ml sampai 12,6 ml, padahal angka 5 yang menyatakan 0,5 ml dapat dibaca dengan pasti. Kalau misalnya suatu hasil penimbangan dituliskan dengan '1 ,0 g dan 1,0000 9, ini berarti bahwa ketelitian ponimbangan yang pertama hanya sampai 0,1 g..Di sini angka nol merupakan angka yang tidak tentu (unceftain number) Jika penulisan dilakukan dengan 1,0000, hal ini menunjukkan bahwa penrmbangan drlakukan dengan neraca yang mempunyat ketelitian 0,'1 mg dan hanya angka nol terakhrr yang merupakan angka yang tidak tentu. Hasil penimbangan ini hanya dapat diperoleh jika menggunakan neraca analitik Apabila pembagian skala buret ierkecil 0,01 mt (pada buret mikro), maka penulisan hasil pembacaan buret harus dinyatakan dengan tiga desimal misalnya 2,530 ml dan bukan 2,53 ml sebab angka 3 dalam hal ini sudah pasti. 13