VALIDASI METODE DALAM ANALISIS AKTIVASI NEUTRON DI PUSDIKLAT BATAN

(1)

Prosiding Seminar Nasional AAN 2010

Serpong,2-3 November 2010 ISSN : 2085-2797

VALIDASI METODE DALAM ANALISIS AKTIVASI NEUTRON DI PUSDIKLAT BATAN

Anda Sanusi, Yustina Tri Handayani, Siamet Wiyuniati dan Karebet Agus Wibowo

Pusat Pendidikan dan Pelatihan (Pusdiklat)-BATAN JI. Lebak Bulus Raya, Pasar Jumat, Jakarta 12440

ABSTRAK

VAUDASI METODE DALAM ANAUSIS AKTIVASI NEUTRON DI PUSDIKLAT BATAN. Telah dilakukan validasi dalam AAN, mencakup validasi peralatan dan metode. Validasi peralatan pengukuran yang mempengarul1i hasil analisis meliputi timbangan analitis dan spektrometer gamma. Sedangkan validasi terhadap metode meliputi konfirmasi identitas, selektifitas dan spesifitas, limit deteksi, repitibilitas dan reprodusibilitas, akurasi dan presisi.'Validasi terhadap timbangan memberikan hasil akurasi dan presisi yang baik dengan perbedaan 0,0005 mg dan deviasi standar terbesar 0,46 %. Validasi terhadap spektrometer gamma memberikan hasil baik dan dibahas pada Validasi Spektrometer Gamma di Laboratorium Spektroskopi Pusdiklat BATAN. Hasil konfjrmasi identitas metode menunjukkan AI, V, Cr K, Na, Ca, Zn, Mg, Mn, Fe, Co, Cu dianalisis berdasarkan radionuklida AI-28, V-52, Cr-51 , K-42, K-24, Ca-49, Zn-65, Mg-27, Mn-56, Fe-59, Co-60 dan Cu-66. Nilai limit deteksi untuk unsur AI, V, Ca, Mg dan Mn, As, K, Na, Mg, Ce, Co, Cr, Fe, La, Sc, Zn dalam sam pel sedimen sebesar 240 ppm, 27 ppm, 4750 ppm, 2600 ppm, 21 ppm, 3,3 ppm, 75 ppm, 1,4 ppm, 1,8 ppm, 0,5 ppm, 2,7 ppm, 29 ppm, 1 ppm, 0,05 ppm, 37 ppm. Limit deteksi Cu lebih dari 98,6 ppm. Hasil uji repitibilitas dan reprodusibilitas untuk unsur AI, Cr, V, Mg, Zn, Co dan As cukup baik. Sedangkan untuk unsur Mn, Ca dan Fe perbedaan relatif besar. Hasil uji banding untuk sam pel sedimen menunjukkan hasil pengujian akurasi dan presisi untuk unsur AI, Co, Cr, Mn, V, As, Ca, Fe, Mg, Zn diterima.

Kata kunci : Validasi Metode, Tmbangan analitik, Uji banding, Repitibilitas, Reprodusibilitas

ABSTRACT

VALIDATION OF NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS METHOD IN EDUCATION AND TRAINING CENTER. Validation of Neutron Activation Analysis has been carried out, including validation of equipment and method. Validation of equipment that affect the results of the analysis includes an analytical balance and gamma spectrometer. While validation of the method includes confirmation of identity, selectivity and specificity, detection'limit, repeatability and reproducibility, accuracy and precision.

Validation of balance give results of good accuracy and precision of 0.0005 mg difference and the maximum standard deviation of 0.46%. Validasi of gamma spektrometer give good result and is discussed in Validasi of Gamma Spektrometer in Spectroscopy Laboratory (Sugino, etc).The confirmation of identity shows AI, V, Cr K, Na, Ca, Zn, Mg, Mn, Fe, Co, Cu were analyzed base on AI-28, V-52, Cr-51, K-42 , K-24, Ca-49, Zn-65, Mg-27, Mn-56, Fe-59, Co-60 and Cu-66. Detection limits of AI, V, Ca, Mg, Mn, As, K, Na, Mg, Ce, Co, Cr, Fe, La, Sc, Zn in sediment samples are 240 ppm, 27 ppm, 4750 ppm, 2600 ppm, 21 ppm, 3.3 ppm, 75 ppm, 1.4 ppm, 1.8 ppm, 0.5 ppm, 2.7 ppm, 29 ppm, 1 ppm, 0.05 ppm, 37 ppm. Detection limit of Cu is more than 98.6 ppm. Repeatability and reproducibility of sedimen sample for AI, Cr, V, Mg, Zn, Co and As were good enough, but for Mn, Ca and Fe are relatively large differences. Result of Comparative Test for sediment samples indicate the accuracy and precision for AI, Co, Cr, Mn, V, As, Ca, Fe, Mg, Zn accepted.

Key words: Validation of method, Analytical balance, Comparative Test, Repeatability, Reproducibility

125

(2)

Dengan mengambil tingkat kepercayaan 95 %, maka kriteria penerimaan tersebut sesuai Persamaan (2) :

dapat merupakan salah satu, atau kombinasi dari hal-hal berikut :

a. Kalibrasi menggunakan bahan acuan b. Pembandingan hasil yang diperoleh dengan

metode lain

c. Uji banding antar laboratorium

d. Assesmen yang sistematis pada faktor-faktor yang mempengaruhi hasil

e. Assesmen pada ketidakpastian hasil berdasarkan pemahaman ilmiah dari prinsip teoritis metode dan pengalaman praktis

Secara umum, Validasi Metode mencakup penentuan ; yang berkaitan dengan alat meliputi : Konfirmasi Identitas, Selektifitas, Spesifitas, Limit deteksi, Linieritas dan Uji Presisi, sedangkan yang berkaitan dengan metode meliputi ; Konfirmasi Identitas, Limit Deteksi untuk semua analit dalam semuajenis matriks, Daerahpengukuran, Presisi dan Ketidakpastian Pengukuran serta Akurasi dengan menganalisis bahan acuan.

Pengujian Akurasi dan Presisi dapat dilakukan melalui uji banding. Tingkat presisi ditunjukkan dengan nilai ketidakpastian gabungan dari faktor -faktor yang mempengaruhi.

Pengujian Akurasi dapat dilakukan dengan cara analisis bahan acuan, hasilnya dibandingkan dengan nilai analit sebenarnya. Selisihnya memberikan nilai penyimpangan dari metode.

Kriteria penerimaan dalam pengujian akurasi sesuai Persamaan (1) :

PENDAHULUAN

Validasi metode merupakan suatu proses untuk menegaskan dan mengkonfirmasi bahwa metode analisis yang dilakukan telah sesuai dengan metode baku. Tujuan dari validasi metode adalah untuk memastikan bahwa laboratorium Pusdiklat-BATAN dapat melakukan analisis dengan suatu metode dengan hasil yang valid.

Peralatan pengukuran dalam AAN yang.

mempengaruhi hasil analisis meliputi timbangan analitis dan spektrometer gamma, oleh karena itu perlu dilakukan validasi terhadap peralatan tersebut. Validasi yang telah dilakukan terhadap timbangan analitis adalah pengujian model distribusi dan kalibrasi internal. Sedangkan validasi spektrometer gamma HPGe meliputi konfirmasi identitas, linieritas diferensial, uji presisi, pengukuran unjuk kerja (resolusi, efisiensi relatif danPIC ratio), kalibrasi efisiensi dan uji banding laboratorium disampaikan pada makalah lain.

Validasi berkaitan dengan metode juga dilakukan meliputi repitibiltas dan repodusibilitas, akurasi dan presisi. Sedangkan konfirmasi identitas dan limit deteksi disampaikan pada makalah lain.

TEORI

Validasi metode adalah suatu proses konfirmasi melalui pengujian dan pengadaan bukti yang obyektif bahwa suatu metode mempunyai unjuk kerja yang konsisten sesuai dengan apa yang dikehendaki dalam penerapan metode tersebut. Berdasarkan ISO 17025-2005, teknik yang digunakan untuk menentukan unjuk kerja suatu metode

126

Ix

^benar ^-

X

^uji

I

~U

^;enar

+ U

^~i ... (1)

(3)

Prosiding Seminar Nasional AAN 2010

Serpong, 2-3 November 2010 ISSN : 2085-2797

HASIL DAN PEMBAHASAN Validasi Timbangan Analitis

0.8 0.7 0.6

~.5

~.4 iJ·3

110·2

0.1 o

99.8 99.9 100 100.1 100.2 100.3 100.4 Massa (mg)

Gambar 1. Distribusi Data Pengukuran (a). Neraca Acuan dan (b). Neraca Pusdiklat

100 100.05 100.1 100.15 100.2 100.25 Massa (mg)

1 0.9 0.8 .IJ.7

~.6

~.5

~.4

1i!J.3

0.2 0.1 o

99.95

( U^Xhenar )^henar

+ a~

^Xl ^00% ⁽³⁾

Ix

^benar ^-

X

'if;I::;;

1,95)U

;enar

+ U~; ...

(2)

Repitibilitas (repeatability) adalah kedekatan hasil dari pengujian berulang atas contoh yang sama yang dilakukan pad a kondisi analisis yang sama, sedangkan reproduksibilitas (reproducibility) adalah kedekatan hasil pemgukuran atas contoh yang sama yang dilakukan pad a kondisi analisis yang berbeda.

Dimana :

O"H =Deviasi standar berdasarkan rumus

Horwitz

Pengujian prl~sisi dilakukan berdasarkan nilai ketidakpastian dengan kriteria penerimaannya sesuai Persamaan (3) :

METODE

Validasi terhadap timbangan analitis meliputi pengujian model distribusi dan kalibrasi internal. Pengujian model distribusi dilakukan dengan pengukuran

100 kali. Kalibrasi internal dilakukan dengan membandingkan hasil penimbangan dengan timbangan yang sudah dikalibrasi.

Uji presisi dan akurasi dilakukan dengan mengikuti uji banding pengukuran sampel sedimen dengan AAN secara komparatif.

Repitibilatas dan reprodusibilitas dilakukan dengan menganalisis lagi sam pel sedimen oleh personillain.

Validasi terhadap timbangan mencakup pengujian model distribusi hasil pengukuran dan kalibrasi. HasH pengujian distribusi hasil pengukuran ditunjukkan pada Gambar 1.

Model distribusi hasH pengukuran dengan timbangan atau neraca adalah distribusi segitiga sesuai dengan kurva yang ditunjukkan oleh neraca acuan, sedangkan distribusi hasil pengukuran dengan neraca Pusdiklat berupa segitiga me Ie bar yang harus diperhitungkan dalam penentuan nilai ketidakpastian.

Oleh karena kalibrasi timbangan oleh Institusi yang berwenang belum bisa

127

(4)

Gambar 3. Kurva kalibrasi Data Pengukuran Neraca Pusdiklat terhadap Acuan (PTKMR)

dilakukan, maka dilakukan kalibrasi internal terhadap timbangan yang sudah dikalibrasi yang dimiliki oleh Pusat lain. Kalibrasi

dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran dari bahan dengan massa bervariasi. Hasil kalibrasi internal ditunjukkan pada Gambar 2.

Akurasi dan Presisi

Hasil uji banding tahun 2009 oleh SATAN untuk sampel sedimen ditunjukan pada Tabel2.

Hasil uji banding sampel sedimen terhadap 10 unsur 100%diterima.

Repitibilitas dan Reprodusibilitas

Laboratorium Radiokimia Pusdiklat melakukan pengujian berulang untuk sampel

Tabel1. Hasil penentuan deviasi standar No.

Massa(mg)Massa(mg)Massa(mg)Massa(mg)Massa(mg)Massa(mg) 1

10,1100,120,340,275,150,4 2

10,140,3100,120,350,475,1 3

10,140,3100,120,350,475,1 4

10,120,3100,140,450,475,1 5

10,1100,120,240,450,475,1 6

10,1100,120,240,450,475,1 7

10,1100,120,240,450,475,1 8

10,1100,120,240,450,475,2 9

10,1100,120,240,450,475,2 10

10,1100,120,240,450,575,3 Rata-rata

10,11 20,24 40,3650,4175,14100,1 Stdev

0,03 0,05 0,07 0,030,070,46 Relatif

0,00310,00170,00060,00090,00260,0046

Tabel 2. Hasil Uji Sanding untuk Sampel Sedimen

Nilai Acuan/Sertifikat

Hasil Analisis Uji Uji

Unsur StatusPresisi^(mg/Kg)Akurasi^(mg/Kg)

Konsentrasi KonsentrasiUU

AI (%)

6,25 0,206,38 lulus0,12diterimalulus Co

10,5 1,310,73 lulusditerima0,34lulus Cr

76 375,0 luluslulusditerima2,6 Mn

375 2036615 lulus lulusditerima V

94 99,11 luluslulusditerima4,4 As

11,6 1,38,65 lulus0,95diterimalulus

--

Ca (%) 0,030,041lulusditerimalulus0,8970,83

Fe(%)

3,35 0,103,402 0,084lulusditerimalulus Mg (%)

1,09 0,08 1,02 lulus0,06diterimalulus Zn

6 1.38 120,17,4 luluslulusditerima

128

(5)

Prosiding Seminar Nasional AAN 2010 Serpong, 2-3 November 2010

Tabel 3. Hasil Analisis Berulang pada Sam pel Sedimen

ISSN : 2085-2797

Unsur Analisis I Analisis II Perbedaan Hasil

Konsentrasi Ketidakpastian Konsentrasi Ketidakpastian (%)

(ppm) (ppm) (ppm) (ppm)

AI 63,750 1,170 62,300 2,620 2,3

Co 10,73 0,34 9,39 0,67 12,5

Cr 75,0 2,6 71,81 2,8 4,2

Mn 366 15 322 32 12

V 99,1 4,4 95,56 7,9 3,6

As 8,65 0,95 10,71 2,4 23,8

Ca 8,970 410 10,323 1,620 15,1

Fe 34,020 840 30,400 840 10,6

Mg 10,200 580 10,570 500 3,6

Zn 120,0 9,6 118,1 8,6 1,6

sedimen, selang waktu analisis pertama dan kedua adalah 7 bulan, peralatan timbangan dan spektrometer yang digunakan tetap, sedangkan personil yang melakukan anal isis berubah untuk memastikan kemampuan melakukan AAN di Laboratorium Radiokimia Pusdiklat tidak bergantung personil. Analisis I menggunakan 5 cuplikan, sedangkan analisis II menggunakan 2 cuplikan. Hasil analisis berulang ditunjukkan pada Tabel 3.

Berdasarkan Tabel 3 diperoleh hasil sebagai berikut : Perbedaan unsur AI, Cr, V, Mg dan Zn relatif kecil, pada Co dan As perbedaan cukup besar, tetapi karena konsentrasi relatif kecil, maka nilai ketidakpastian yang diperbolehkan cukup besar dan untuk unsur Mn, Ca dan Fe perlu perhatian dan peningkatan hasil, karena perbedaan cukup besar dan konsentrasi relatif besar, sehingga nilai ketidakpastian yang dipersyaratkan jU£la relatif kecil.

KESIMPULAN

Secara umum Laboratorium Radiokimia Pusdiklat-BATAN sudah melakukan validasi metode untuk analisis unsur dalam sampel

129

sedimen dengan AAN metode komparatif, dengan hasHsebagai berikut: timbangan analitis perlu mendapat perhatian, hasH uji akurasi dan presisi baik dan reprodusibilitas untuk beberapa unsur perlu mendapat perhatian.

DAFTAR PUSTAKA

1. GF Knoll. 1989. Radiation Detection And Measurement. 2nd Edition. John Wiley &

Sons, Inc. New York.

2. Y Trihandayani. 2009. Prinsip Validasi Metode dalam Analisis Aktivasi Neutron.

Diktat Couching Vafidasi Metode AAN.

Pusdiklat-BATAN.

3. Y Trihandayani. 2009. Ketidakpastian pada AAN. Diktat Couching Validasi Metode AAN. Pusdiklat-BATAN.

4. JAERI. 2006. Maintenance Course Material for Indonesia. The Performance of HPGe Detector Test

5. J Kantasubrata. 2003. Validasi Metode.

Diktat Pelatihan Ketidakpastian Hasil Pengukuran Untuk Laboratorium penguji (ISO 17025), P2TBDU-BATAN

(6)

6. P Bode. 1996. Instrumental and Organizational Aspecs of A Neutron Activation Analysis Laboratory. University ofTechnology, Delft.

7. International Atomic Energy Agency. 1990.

Practical Aspects of Operating A Neutron Activation analysis Laboratory, IAEA- Tecdoc-564, Vienna.

B. Susan J Parry. 1991. Activation Spectrometry in Chemical Analysis, John Wiley & Sons Inc., New York

9. Canberra. GENIE Algorithms. GENIE Manual.

130