UJI HOMOGENITAS SAMPEL UO 2 DAN U 3 O 8 UNTUK UJI PROFISIENSI

UJI HOMOGENITAS SAMPEL UO

2

DAN U

3

O

8

UNTUK UJI PROFISIENSI

Siti Aidah, Ngatijo, Farida, Erilia Yusnitha

Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN

Kawasan PUSPIPTEK – Tangerang 15314

ABSTRAK

UJI HOMOGENITAS SAMPEL UO2 DAN U3O8 UNTUK UJI PROFISIENSI. Telah

dilakukan uji homogenitas sampel UO2 dan U3O8. Maksud pengujian ini untuk memberikan

jaminan bahwa sampel/contoh uji yang didistribusikan kepada peserta Uji Profisiensi telah homogen. Analisis kadar uranium dilakukan dengan menggunakan metode potensiometri dan mengacu pada ISO 13528:2005 “Statistical methods for use in proficiency testing by

interlaboratory comparisons”. Hasil pengujian ini menunjukan bahwa sampel UO2 dinyatakan

homogen pada penentuan kriteria pertama dengan Fhitung < Ftabel dan U3O8 dinyatakan homogen

pada kriteria ketiga dengan SDsampling < 0,3 SDHorwitz

PENDAHULUAN

Uji profisiensi merupakan serangkaian kegiatan pengujian untuk mengidentifikasi unjuk kerja laboratorium melalui cara uji banding antar laboratorium.[1] Tujuan dilakukannya uji profisiensi agar laboratorium dapat menentukan dan memonitor kesinambungan unjuk kerja laboratorium dalam pengujian tertentu, mengidentifikasi masalah dalam laboratorium dan menginisiasi tindakan perbaikan yang diperlukan, menentukan unjuk kerja dari suatu metode pengujian, komparabilitas antar metode, dan menetapkan nilai pada bahan acuan (reference

material).[2]

Unjuk kerja laboratorium dapat terlihat dari hasil pengujian terhadap sampel uji profisiensi yang dibagikan oleh laboratorium penyelenggara uji profisiensi. Apabila laboratorium tersebut mendapatkan nilai “inlier” maka laboratorium tersebut memiliki unjuk kerja yang baik namun sebaliknya jika “outlier” maka laboratorium harus mengevaluasi kembali terhadap unjuk kerja laboratoriumnya.

Tahapan pelaksanaan uji profisiensi UO2 dan

U3O8 diawali dengan penyiapan contoh uji/sampel uji,

pengemasan, pengiriman, pengujian oleh laboratorium peserta, pengolahan data, dan pembuatan laporan hasil uji profisiensi. Penyiapan sampel uji dilakukan dengan pengambilan sampel/sampling UO2 dan U3O8

kemudian di blending agar kadar uranium tersebar secara merata disetiap bagian. Selanjutnya proses pengemasan, sampel dimasukan kedalam wadah yang sudah ditentukan dilanjutkan dengan pengiriman ke laboratorium peserta uji profisiensi untuk dilakukan pengujian sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Setelah batas waktu pengujian selesai laboratorium peserta mengirimkan data hasil pengujian untuk diolah

oleh laboratorium penyelenggara. Permasalahan yang timbul adalah apakah sampel yang sudah dikemas dan siap dikirimkan tersebut adalah homogen kadar uraniumnya. Apabila sampel belum homogen maka sampel tersebut tidak dapat didistribusikan ke laboratorium peserta uji profisiensi. Oleh karena itu laboratorium penyelenggara uji profisiensi dalam hal ini Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN) perlu melakukan uji homogenitas sampel sebelum didistribusikan kepada peserta uji profisiensi.

Uji homogenitas adalah uji yang dilakukan untuk mengetahui kehomogenan sampel sebelum sampel didistribusikan pada peserta[3]. Uji ini dilakukan terhadap sampel yang akan dibagikan ke masing-masing laboratorium peserta uji profisiensi sebagai data pembuktian bahwa sampel yang dikirim tersebut sudah homogen. Adapun faktor – faktor yang menyebabkan sampel tersebut tidak homogen adalah proses sampling yang salah, blending yang kurang baik, bahan sudah/mudah rusak, bahan yang sulit untuk homogen, atau alat untuk uji homogenitas rusak. Apabila sampel uji tidak homogen maka sampel tidak bisa dikirim ke laboratorium peserta dan perlu dievaluasi kembali mulai dari proses sampling sampai blending bahkan bila memungkinkan harus diulangi sehingga mendapatkan sampel uji yang homogen.

Metode uji homogenitas yang dilakukan mengacu pada ISO 13528:2005 ”Statistical methods for use in proficiency

testing by interlaboratory comparisons”. Sedangkan

alat pengujian untuk mengetahui kehomogenan sampel uji menggunakan Titroprosesor.

Hasil uji homogenitas diharapkan mendapatkan hasil yang homogen sehingga sampel uji dapat dikirimkan kepada masing-masing peserta. Selain itu dengan adanya data tersebut laboratorium peserta yang mendapatkan nilai “outlier” tidak dapat mengelak bahwa nilai tersebut dikarenakan sampel uji yang tidak homogen.

TEORI

Homogenitas adalah keserbasamaan[4], maksudnya sampel yang diberikan kepada seluruh peserta memiliki jumlah dan komposisi yang sama. Ketidakhomogenan sampel dapat mengakibatkan nilai analisa yang bervariasi sehingga sulit dalam pengolahan data serta dapat mengakibatkan laboratorium mendapat nilai ”outlier” dan hal ini bukan karena peralatan yang kurang baik atau personil yang tidak kompeten tapi karena sampel yang dianalisa tidak homogen.

Uji homogenitas sampel dilakukan dengan menguji sampel uji dengan metode pengujian yang ditentukan untuk mengetahui kadar zat disetiap bagian. Data hasil pengujian dihitung berdasarkan kriteria homogenitas sehingga dapat diketahui sampel homogen atau tidak homogen. Ada empat kriteria homogenitas untuk uji homogenitas sampel[5]. Apabila sampel uji memenuhi salah satu kriteria tersebut maka sampel uji dinyatakan homogen. Kriteria tersebut adalah sebagai berikut :

Kriteria 1 : Jika Fhitung < Ftabel maka sampel dinyatakan

homogen

Fhitung < Ftabel ( p ; db1 ; db2 )

dengan Fhitung = MSB / MSW

Nilai MSB dan MSW didapat dengan rumus:

ai dan bi = nilai kadar uranium hasil pengukuran sampel (duplo)

n = Jumlah sampel yang dicuplik

F tabel didapat dari stastitical table (tabel D F

distribution)

Apabila pengolahan data pada kriteria satu belum menunjukan homogen dilanjutkan pada kriteria kedua demikian seterusnya sampai kriteria keempat.

Kriteria 2 :

Jika SDsampling / σ < 0,3 maka

sampel adalah homogen

dengan SDsampling (Standar Deviasi sampling)

SDsampling = (MSB−MSW)/2

σ = 1,1 (nilai target untuk SD, nilai ini

tidak diturunkan dari data) Kriteria 3 :

Jika SDsampling < 0.3 SDprediksi menurut Horwitz

maka sampel adalah homogen SDsampling < 0.3 SDprediksi menurut Horwitz

SDprediksi menurut horwitz diturunkan dari CVprediksi menurut horwitz

CVprediksi (%) = 2 1 – 0,5 log C ,

dengan C = fraksi konsentrasi

CVprediksi (%) = (SDprediksi / xrata-rata) . 100

Kriteria 4 :

Jika SDsampling < SDprediksi menurut Horwitz maka

sampel adalah homogen

SDprediksi menurut horwitz diturunkan dari CVprediksi menurut horwitz (lihat kriteria 3)

Pengolahan data uji homogenitas yang telah mencapai kriteria empat dan belum menunjukkan homogenitas maka sampel dinyatakan tidak homogen dengan demikian tidak boleh didistribusikan kepada peserta uji profisiensi melainkan harus ditentukan penyebab ketidakhomogenan dan dilakukan tindakan perbaikan sampai mendapatkan sampel yang homogen lalu dikirim ke peserta Uji Profisiensi. TATA KERJA 1. Bahan: - Serbuk UO2 - H3PO4 85% - Serbuk U3O8 -NH4)6Mo7O24.4H2O - K2Cr2O7 -NH2HSO3 - FeSO4 96% - VOSO4.5H2O

- HNO3 65% - Air suling

2. Peralatan:

- Gelas piala - Labu

ukur

- Pipet volume - Gelas ukur - Pengaduk magnet - Pemanas - Titroprosesor - Pipet micro 3. Cara Kerja

- Dilakukan dengan mengambil cuplikan UO2/ U3O8 di dalam UO2/ U3O8 yang

sudah diblending sebanyak 10 titik (sesuai dengan ISO 13528:2005 bahwa nilai minimum pengambilan cuplikan jika belum pernah melakukan uji homogenitas). Apabila laboratorium sudah pernah melakukan uji homogenitas dengan jenis yang sama maka boleh diambil kurang dari sepuluh 1) (n 2 ] x -) b [(a MSB 2 bi) ai ( _ i i − + =

∑

+ [(a b_2n)-x ] MSW 2 bi) ai ( _ i i ∑ − − =

titik). Masing-masing cuplikan di bagi dua kemudian dilakukan analisis pengujian kadar uranium dengan alat titroprosesor.

- Serbuk UO2/ U3O8 hasil cuplikan diambil

sebanyak 0,1 gram dilarutkan dengan HNO3

pekat 5 ml diencerkan dengan aquades sampai 100 ml. Kemudian dianalisis kadar uraniumnya dengan metoda potensiometri menggunakan alat Titroprosesor (IK/5.4/01/01/U Titro)[6] .

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengujian kadar uranium dalam sampel uji UO2 dan U3O8 diperlihatkan pada tabel 1,

masing-masing dengan 10 cuplikan dan pengujian kadar uranium secara duplo yaitu ai dan bi. (Pengolahan data ada pada lampiran 1 dan lampiran 2)

Hasil perhitungan kriteria pertama homogenitas UO2 (lampiran 1 bagian 3) menunjukan bahwa sampel

UO2 mendapatkan nilai Fhitung < Ftabel. Hal ini

menunjukan UO2 masuk dalam kriteria pertama

homogenitas, dengan demikian UO2 dinyatakan

homogen sesuai dengan kriteria pertama homogenitas.

Tabel 1. Hasil uji kadar uranium dalam sampel UO2 dan U3O8

Kadar UO2 (duplo) Kadar U3O8 (duplo)

contoh ai bi ai bi 1 86.5900 85.6860 82.4250 82.3610 2 86.6470 84.4170 83.2430 84.3930 3 85.0530 84.1980 83.4300 82.5490 4 85.1960 84.7990 83.8220 83.3390 5 84.4860 84.1900 83.8320 83.1440 6 85.2510 85.6770 82.1900 82.8660 7 85.5800 84.0190 81.6620 83.0640 8 84.5490 84.8930 83.6700 84.1300 9 85.1970 84.4290 81.9850 82.5000 10 86.1150 86.4570 84.6860 83.8070

Hasil perhitungan kriteria pertama homogenitas U3O8 (lampiran 2 bagian 3) menunjukan bahwa Fhitung

> Ftabel, dengan demikian U3O8 dinyatakan tidak

homogen pada kriteria pertama homogenitas (yang seharusnya Fhitung < Ftabel ). Hal ini bukan berarti

sampel dinyatakan tidak homogen karena masih ada kriteria selanjutnya sampai dengan kriteria keempat sehingga perhitungan dilanjutkan pada kriteria kedua. Hasil perhitungan kriteria kedua homogenitas menunjukan SDsampling/σ > 0.3, berarti U3O8 pun

tidak homogen pada kriteria kedua (yang seharusnya SDsampling/σ < 0.3). Hal ini pun bukan berarti sampel

tidak homogen karena masih ada kriteria selanjutnya. Pada perhitungan kriteria ketiga homogenitas

menunjukan SDsampling < 0.3 SDhorwitz, dengan

demikian sampel uji U3O8 memenuhi kriteria

homogenitas ketiga dan Sampel uji U3O8

dinyatakan Homogen.

Hasil yang homogen dikarenakan proses blending yang baik, bahan yang masih baik (tidak rusak), dan alat pengujian yang terpelihara dengan selalu dilakukannya perawatan dan kalibrasi internal rutin setiap satu tahun sekali (jadwal kalibrasi internal dan data hasil kalibrasi selalu diverifikasi oleh auditor internal dan eksternal). Selain itu alat telah masuk dalam ruang lingkup akreditasi sehingga selalu di audit kemampuannya oleh auditor internal maupun eksternal. Sedangkan perbedaan kriteria homogenitas pada hasil uji homogenitas antara UO2 dan U3O8 tersebut diatas

dikarenakan U3O8 memiliki jari-jari yang

lebih besar dibandingkan dengan UO2.

jari-jari yang besar memungkinkan zat tersebut lebih bersifat higroskopis (kurang stabil dibandingkan dengan UO2). Hal inilah yang

mungkin menyebabkan U3O8 mendapatkan

nilai homogen pada kriteria ketiga. Atau dapat pula disebabkan karena proses blending U3O8 kurang baik sehingga mendapatkan

nilai pada kriteria ketiga.

Hasil uji homogenitas UO2 dan U3O8

menjadi dasar bahwa sampel dipastikan telah homogen dan siap dikirim ke masing-masing laboratorium peserta uji profisiensi untuk melanjutkan tahapan proses uji profisiensi.

KESIMPULAN

Hasil pengujian didapatkan hasil sampel UO2 dinyatakan homogen pada penentuan

kriteria pertama dengan Fhitung < Ftabel dan

U3O8 dinyatakan homogen pada kriteria

ketiga dengan SDsampling < 0,3 SDHorwitz.

DAFTAR PUSTAKA

1. ISO Guide 2:1996, “ General terms and

their definitions concerning standardization, certification and testing laboratory accreditation”.

2. Pedoman 124-1999, “ Pedoman Pengembangan dan Pelaksanaan Uji Profisiensi Laboratorium”

3. SITI AIDAH, A.Md dan ERILIA YUSNITHA, ST., Prosedur Verifikasi Homogenitas dan Stabilitas Sampel untuk Uji Profisiensi PTBN BATAN, 2007

4. JOHN M. ECHOLS, HASSAN

SHADILY, Kamus Inggris – Indonesia, 1996

5. PURWADI KASINO PUTRO,Drs, MT, Pelatihan Petugas Pengambil Sampel, 2005

6. ANONIM, ” Instruksi Kerja Penentuan Unsur Uranium menggunakan alat Titroprosesor”, LUB-PTBN, 2006

7. ISO 13528:2005, “Statistical methods for use in

proficiency testing by interlaboratory comparisons”

8. TIM UJI PROFISIENSI KAN, Program Uji Profisiensi KAN IX, 2006.

TANYA JAWAB 1. Abdul Latief

• Dalam keberterimaan hasil uji homogenisasi ada kriteria 1, 2, 3 dan 4. Apakah kriteria 1-4 itu dapat dikuantitatifkan, misal penyimpangannya sekian persen ? (untuk masing-masing kriteria) mohon dijelaskan

Siti Aidah

• Tidak dapat dikuantitatifkan untuk tiap kriteria. Penggunaan kriteria tersebut apabila dengan kriteria 1 belum homogen dilanjutkan ke kriteria selanjutnya s.d. kriteria 4 dan apabila dengan kriteria 4 belum homogen, maka sampel dinyatakan tidak homogen

2. Boybul

• Berapa sampel yang dicuplik untuk uji ini

• Masing-masing sampel dianalisis berapakali ?

Siti Aidah

• Ada 10 sampel yang dicuplik

LAMPIRAN 1

1. Data pengolahan untuk mencari MSB UO2

Kadar contoh a b a + b

(

a

+

b

) (

−

x

a

+

b

)

[

(

a

+

b

) (

−

x

a

+

b

)

]

2 1 86.5900 85.6860 172.2760 1.9331 3.7369 2 86.6470 84.4170 171.0640 0.7211 0.5200 3 85.0530 84.1980 169.2510 -1.0919 1.1922 4 85.1960 84.7990 169.9950 -0.3479 0.1210 5 84.4860 84.1900 168.6760 -1.6669 2.7786 6 85.2510 85.6770 170.9280 0.5851 0.3423 7 85.5800 84.0190 169.5990 -0.7439 0.5534 8 84.5490 84.8930 169.4420 -0.9009 0.8116 9 85.1970 84.4290 169.6260 -0.7169 0.5139 10 86.1150 86.4570 172.5720 2.2291 4.9689 Jumlah _{1,703.4290 15.5389} Rata - Rata _{85.1715 170.3429} MSB _0.8633

2. Data pengolahan untuk mencari MSW UO2

Kadar contoh a b a - b

(

a

−

b

) (

−

x

a

−

b

)

[

(

a

−

b

) (

−

x

a

−

b

)

]

2 1 86.5900 85.6860 0.9040 0.3141 0.0987 2 86.6470 84.4170 2.2300 1.6401 2.6899 3 85.0530 84.1980 0.8550 0.2651 0.0703 4 85.1960 84.7990 0.3970 -0.1929 0.0372 5 84.4860 84.1900 0.2960 -0.2939 0.0864 6 85.2510 85.6770 -0.4260 -1.0159 1.0321 7 85.5800 84.0190 1.5610 0.9711 0.9430 8 84.5490 84.8930 -0.3440 -0.9339 0.8722 9 85.1970 84.4290 0.7680 0.1781 0.0317 10 86.1150 86.4570 -0.3420 -0.9319 0.8684 Jumlah _{5.8990 6.7299} Rata - Rata 0.5899 MSW 0.3365

3. Perhitungan kriteria homogenitas UO2

MSB = 0.8633

MSW = 0.3365

Fhitung= MSB/MSW 2.565492194

Ftabel (p=0.05; v1=9; v2=10) 3.02 (lihat pada tabel F)

Fhitung < Ftabel

LAMPIRAN 2

1. Data pengolahan untuk mencari MSB U3O8

Kadar contoh a b a + b

(

a

+

b

) (

−

x

a

+

b

)

[

(

a

+

b

) (

−

x

a

+

b

)

]

1 82.4250 82.3610 164.7860 -1.5238 2.3220 2 83.2430 84.3930 167.6360 1.3262 1.7588 3 83.4300 82.5490 165.9790 -0.3308 0.1094 4 83.8220 83.3390 167.1610 0.8512 0.7245 5 83.8320 83.1440 166.9760 0.6662 0.4438 6 82.1900 82.8660 165.0560 -1.2538 1.5720 7 81.6620 83.0640 164.7260 -1.5838 2.5084 8 83.6700 84.1300 167.8000 1.4902 2.2207 9 81.9850 82.5000 164.4850 -1.8248 3.3299 10 84.6860 83.8070 168.4930 2.1832 4.7664 Jumlah 1,663.0980 19.7560 Rata - Rata _{83.1549 166.3098} MSB _1.0976

2. Data pengolahan untuk mencari MSW U3O8

Kadar contoh a b a - b

(

a

−

b

) (

−

x

a

−

b

)

[

(

a

−

b

) (

−

x

a

−

b

)

]

2 1 82.4250 82.3610 0.0640 0.1848 0.0342 2 83.2430 84.3930 -1.1500 -1.0292 1.0593 3 83.4300 82.5490 0.8810 1.0018 1.0036 4 83.8220 83.3390 0.4830 0.6038 0.3646 5 83.8320 83.1440 0.6880 0.8088 0.6542 6 82.1900 82.8660 -0.6760 -0.5552 0.3082 7 81.6620 83.0640 -1.4020 -1.2812 1.6415 8 83.6700 84.1300 -0.4600 -0.3392 0.1151 9 81.9850 82.5000 -0.5150 -0.3942 0.1554 10 84.6860 83.8070 0.8790 0.9998 0.9996 Jumlah _{-1.2080 6.3355} Rata - Rata -0.1208 MSW 0.3168

3. Perhitungan kriteria homogenitas U3O8 MSB = 1.0976 MSW = 0.3168 Fhitung= MSB/MSW 3.464766556 Ftabel (p=0.05; v1=9; v2=10) 3.02 Fhitung > F tabel Contoh tidak homogen

Kriteria 2:

SD sampling/ σ < 0.3

MSB = MSW + variansi sampling

Variansi sampling = MSB - MSW = 0.7808

Bagi 2 (duplo) 0.390388804

SD sampling = akar variansi sampling 0.624811015

Sd sampling/ σ 0.568010014

SD sampling/ σ > 0.3 Contoh tidak homogen

Kriteria 3: SD sampling 0.624811015 CVHorwitz = 2^(1 - 0,5logC) C (fraksi konsentrasi) 83.1549 log C 1.919887846 0.5 log C 0.959943923 1 - 0.5logC 0.040056077 2^(1-0.5logC) 1.02815379 SD horwitz 3.670208 0.3 SD horwitz 1.1010624 SD sampling < 0.3 SD horwitz