Studi Penentuan Ketidakpastian Pengukuran (Measurement Uncertainty) Pada Minyak Sawit Mentah (CPO) Dengan Beberapa Metode Analisis Kimia

STUDI PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN

(MEASUREMENT UNCERTAINTY) PADA MINYAK

SAWIT MENTAH (CPO) DENGAN BEBERAPA

METODEANALISIS KIMIA

SKRIPSI

ILMAN PANGKAL DOLOK HARAHAP

090802011

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

STUDI PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN

(MEASUREMENT UNCERTAINTY) PADA MINYAK

SAWIT MENTAH (CPO) DENGAN BEBERAPA

METODE ANALISIS KIMIA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains

ILMAN PANGKAL DOLOK HARAHAP

090802011

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PERSETUJUAN

Judul : Studi Penentuan Ketidakpastian Pengukuran (Measurement Uncertainty) Pada Minyak Sawit Mentah (CPO) Dengan Beberapa Metode Aalisis Kimia

Kategori : Skripsi

Nama : Ilman Pangkal Dolok Harahap Nomor Induk Mahasiswa : 090802011

Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Januari 2014

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc Drs. Chairuddin, M.Sc.

NIP. 195504051983031002 NIP. 195912311987011001

Diketahui/Disetujui oleh :

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

DR. Rumondang Bulan Nst.,MS. NIP. 195408301985032001

PERNYATAAN

STUDI PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN

(MEASUREMENT UNCERTAINTY) PADA MINYAK SAWIT MENTAH (CPO) DENGAN BEBERAPA

METODE ANALISIS KIMIA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2014

ILMAN PANGKAL DOLOK HARAHAP 090802011

PENGHARGAAN

Bissmillahirramanirrahim,

Alhamdullilah, segala puji bagi Allah SWT karena berkat rahmat, nikmat, taufik, serta hidayah-Nya semata saya dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Serta shalawat dan salam saya hadiahkan pada Rasullulah, Muhammad SAW sosok yang sangat saya idolakan semoga kelak mendapat safaat beliau, Amin.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada bapak Drs Chairuddin, M.Sc dan Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan, ilmu dan waktu selama penulis melakukan penelitian dan penulisan tugas akhir ini hingga selesai. Ucapan terima kasih kepada Ibu DR. Rumondang Bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia. Dra. Saur Lumban Raja, Msi selaku Dosen Wali yang telah banyak memberikan banyak masukan selama saya kuliah. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada kedua orang tua tercinta, Ayah tercinta Alm. Drs. Dahlan Harahap dan ibu tercinta Rame Hasibuan yang dengan doa dan kerja kerasnya mengorbankan banyak hal untuk membesarkan dan mendidik saya, serta ucapan terima kasih kepada keluargaku tercinta (Haris Harahap, ST, Iksan Harahap, A.md, Manna Am.Keb, Rudi dan Jamiah) yang telah banyak memberikan dukungan dalam hal moral dan materi, Bapak dan Ibu selaku staf pengajar jurusan Kimia, Dr. Darwin Yunus Nst, MS selaku Kepala Laboratorium Kimia Dasar LIDA USU yang telah banyak memberikan masukan. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada rekan-rekan asisten Kimia Dasar LIDA USU (Irwanto, Icha, Dwi, Ayu, Rina, Indah) dan semua adek2 asisten, teman-teman seperjuangan 2009 yang telah banyak memberikan motivasi dan bantuan kepada penulis. Dan penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh teman, saudara, dan kerabat yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini, tetapi tidak bisa saya tuliskan satu per satu. Untuk itu semua, semoga Allah SWT membalasnya diakhir kelak. Amin

STUDI PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN (MEASUREMENT UNCERTAINTY) PADA MINYAK

SAWIT MENTAH (CPO) DENGAN BEBERAPA METODE ANALISIS KIMIA

ABSTRAK

Telah dilakukan studi penentuan ketidakpastian pengukuran (measurement uncertainty) pada minyak sawit mentah (CPO) dilakukan dengan penentuan asam lemak bebas metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40, dan penentuan kadar ion besi Fe2+ dengan menggunakan metode spektrofotometri. Proses penentuan ketidakpastian pengukuran berdasarkan spesifikasi measurand, identifikasi sumber-sumber ketidakpastian, perhitungan ketidakpastian dengan menggunakan perhitungan ketidakpastian tipe A(menggunakan analisis statistik sederetan pengamatan) dan tipe B(menggunakan cara-cara lain selain analisis statistik sederetan pengamatan) kemudian mengubahnya menjadi deviasi standar, dan tahap terakhir yaitu perhitungan ketidakpastian standar gabungan dan ketidakpastian terekspansi. Ketidakpastian standar gabungan dihitung dengan menggunakan program komputer MS Exel 2007 berdasarkan pada metode perhitungan ketidakpastian Kragten spreadsheet. Dengan mengalikan ketidakpastian standar gabungan dengan faktor coverage 2, ketidakpastian terekspansi untuk penentuan asam lemak bebas metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40 yang konsentrasinya 0,1612 mol/L dalam larutan sampel adalah ±0,0002 mol/L, sedangkan ketidakpastian terekspansi untuk penentuan kadar ion besi Fe2+ dengan menggunakan metode spektrofotometri uv-vis yang konsentrasinya 0,131 mg/L dalam larutan sampel adalah ±0,083 mg/L yang dihitung dengan menggunakan faktor coverage 2,14.

STUDY OF THE USE MEASUREMENT UNCERTAINTY ON CRUDE PALM OIL (CPO) WITH SOME

CHEMICAL ANALYSIS METHOD

ABSTRACT

The use of quantifying measurement uncertainty on crude palm oil (CPO) done with the determination of free fatty acid using neutralization titrasion method base AOCS Ca5a – 40, and the determining of the irons Fe2+ using spectrophotometric method. The process of uncertainty estimation specifying measurand, idenfying uncertainty sources, quantifying uncertainty using type A (by the statistical analysis of series of observations) and type B (by means other than the statistical analysis of series observations) evalution of uncertainty, then converting them to standard deviations, and the last step was calculating combined standard uncertainty and expanded uncertainty. Spreadsheet software MS Exel 2007 based on kragten spreadsheet uncertainty calculation method was used to simplify the calculation of the combined standard uncertainty. Multiplying the combined standard uncertainty with a coverage factor of 2, the expanded uncertainty for analysis determination of free fatty acid using neutralization titration method based on AOCS Ca5a – 40 with a concentration of 0,01612 mol/L, in the sample solution was ±0,0002 mol/L, whereas the expanded uncertainty for the determination of irons Fe2+ using spectrophotometric method with a concentration of 0,131 mg/L in the sample solution was ±0,083 mg/L and was calculated using a coverage factor of 2,14.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstrack vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel x

Daftar Gambar xi

Daftar Lampiran xii

BAB 1 Pendahuluan 1

1.1Latar Belakang 1

1.2Permasalahan 2

1.3Pembatasan Masalah 2

1.4Tujuan Penelitian 3

1.5Manfaat Penelitian 3

1.6Metodologi Penelitian 3

1.7Lokasi Penelitian 3

BAB 2 Tinjauan Pustaka 4

2.1 Pengertian Ketidakpastian 4

2.2 Metode Validasi 5

2.3 Penentuan Ketidakpastian 5

2.3.1 Spesifikasi Measurand 5

2.3.2 Identifikasi Sumber-Sumber Ketidakpastian 6

2.3.2.1 Sampling 6

2.3.2.2 Penyimpanan dan Penanganan Sampel 6 2.3.2.3 Instrumentasi 6

2.3.2.4 Kemurnian Reagen 7

2.3.2.5 Kondisi Pengukuran 7

2.3.2.6 Efek Sampel 7

2.3.2.7 Efek Komputasi 7

2.3.2.8 Pengujian Larutan Blanko 8 2.3.2.9 Efek Dari Operator 8

2.3.2.10 Efek Acak 8

2.3.3 Perhitungan Komponen-Komponen Ketidakpastian 8 2.3.4 Perhitungan Ketidakpastian Standar Gabungan 9 2.3.4.1 Ketidakpastian Standar 9 2.3.4.2 Ketidakpastian Standar Gabungan 9 2.3.4.3 Ketidakpastian Terekspansi 11 2.4 Penulisan Ketidakpastian Pengukuran 12 2.5 Metode Perhitungan Ketidakpastian Kragten Spreadsheet 12

2.6.1 Spektroskopi Ultraviolet dan Tampak (Visible) 13

2.6.2 Titrasi Asidi-alkali 15

BAB 3 Metode Penelitian 17

3.1 Alat dan Bahan 17

3.1.1 Alat-alat 17

3.1.2 Bahan-bahan 18

3.2 Prosedur Penelitian 19

3.2.1 Penyediaan Reagen 19

3.2.1.1 Pembuatan Larutan Hidroksilamin 10 % 19 3.2.1.2 Pembuatan Larutan Buffer Amonium Asetat 19 3.2.1.3 Pembuatan Larutan 1,10-Fenantrolin 19 3.2.1.4 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 N 19 3.2.1.5 Pembuatan Larutan Induk Fe2+ 1000 mg/L 20 3.2.1.6 Pembuatan Larutan Standar Fe2+ 100 mg/L 20 3.2.1.7 Pembuatan Larutan Standar Fe2+ 10 mg/L 20 3.2.1.8 Pembuatan Larutan Seri Standar Fe2+ 0,2; 0,4;

0,6;

0,8 dan 1,0 mg/L 20

3.2.2 Prosedur Penentuan Fe2+ Dengan Metode

Spektrofotometri 21 3.2.2.1 Penentuan Konsentrasi Fe2+ Pada Larutan

Standar 21 3.2.2.2 Penentuan Konsentrasi Fe2+ Pada Sampel 21

3.2.3 Prosedur Penentuan Asam Lemak Bebas Dengan

Metode Titrasi Netralisasi 22

3.3 Prosedur Penentuan Ketidakpastian 22

3.3.1 Spesifikasi Measurand 22

3.3.2 Identifikasi Sumber-sumber Ketidakpastian 23

3.3.3 Perhitungan Ketidakpastian 23

3.3.4 Perhitungan Ketidakpastian Gabungan 23

3.3.4.1 Ketidakpastian Standar 23

3.3.4.2 Ketidakpastian Standar Gabungan 24 3.3.4.3 Ketidakpastian Terekpansi 25

3.4 Bagan Penelitian 26

3.4.1 Analisa Fe2+ Dengan Metode Spektroskopi UV-Vis 26 3.4.1.1 Pembuatan Kurva Kalibrasi 26 3.4.1.2 Penentuan Fe2+ Pada Minyak Sawit

Mentah(CPO) 27 3.4.2 Penentuan Asam Lemak Bebas 27

BAB 4 Hasil dan Pembahasan 28

4.1 Hasil Penelitian 28

4.1.1 Perhitungan Ketidakpastian Untuk Analisis Fe2+

Dengan Metode Spektrofotometri 28

4.1.1.1 Perhitungan Komponen-komponen

4.1.1.1.1 Perhitungan Ketidakpastian Tipe A 28 4.1.1.1.2 Perhitungan Ketidakpastian Tipe B 32 4.1.1.1.3 Perhitungan Ketidakpastian Standar

Gabungan 36 4.1.1.1.4 Perhitungan Ketidakpastian

Terekspansi 36 4.1.2 Perhitungan Ketidakpastian Untuk Analisis Penentuan

Asam Lemak Bebas Dengan Metode Titrasi Netralisasi 37 4.1.2.1 Perhitungan Komponen-komponen

Ketidakpastian Standar 37

4.1.2.1.1 Perhitungan Ketidakpastian Tipe A 37 4.1.2.1.2 Perhitungan Ketidakpastian Tipe B 38 4.1.2.1.3 Perhitungan Ketidakpastian Standar

Gabungan 39 4.1.2.1.4 Perhitungan Ketidakpastian

Terekspansi 40

4.2 Pembahasan 40

4.2.1 Perhitungan Ketidakpastian Untuk Analisis Penentuan

Asam Lemak Bebas Dengan Metode Titrasi Netralisasi 40 4.2.1.1 Sumber-sumber Ketidakpastian 40 4.2.1.2 Perhitungan Ketidakpastian Standar 41 4.2.1.2.1 Perhitungan Ketidakpastian Tipe A 41 4.2.1.2.2 Perhitungan Ketidakpastiann Tipe B 43 4.2.1.2.3 Perhitungan Dari Kombinasi Standar

Ketidakpastian 46 4.2.2 Perhitungan Ketidakpastian Untuk Analisis Fe2+

Dengan Metode Spektrofotometri 49

4.2.2.1 Sumber-sumber Ketidakpastian 49 4.2.2.2 Perhitungan Ketidakpastian Standar 52 4.2.2.2.1 Perhitungan Ketidakpastian Tipe A 52 4.2.2.2.2 Perhitungan Ketidakpastian Tipe B 52 4.2.2.2.3 Perhitungan Ketidakpastian Standar

Gabungan 57

BAB 5 Kesimpulan dan Saran 61

5.1 Kesimpulan 61

5.2 Saran 61

Daftar Pustaka 62

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Data absorbansi larutan standar Fe2+ 28

Tabel 4.2 Data perhitungan persamaan garis regresi 29

Tabel 4.3 ANAVA untuk uji linearitas 33

Tabel 4.4 Data ketidakpastian untuk elemen-elemen unsur

KHP(C8H5O4K) 44

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Bagan alat spektrofotometri UV-VIS 14 Gambar 4.1 Grafik least square linear untuk analisis Fe2+ dengan metode

spektrofotometri 30 Gambar 4.2 Diagram Ishikawa sederhana untuk penentuan asam lemak bebas 42 Gambar 4.3 Detail diagram Ishikawa untuk penentuan asam lemak bebas 42 Gambar 4.4 Diagram Ishikawa untuk penentuan asam lemak bebas 42 Gambar 4.5 Metode perhitungan ketidakpastian Kragten Spreadsheet untuk

penentuan asam lemak bebas dengan metode titrasi netralisasi 48 Gambar 4.6 Histogram hu bungan ketidakpastian standar gabungan dengan

kontribusi masing-masing komponen pada penentuan asam lemak bebas dengan metode titrasi netralisasi 48 Gambar 4.7 Detail diagram ishikawa untuk analisis larutan Fe2+ dengan metode

spektrofotometri 50 Gambar 4.8 Diagram ishikawa untuk analisis larutan Fe2+ dengan metode

spektrofotometri 51 Gambar 4.9 Metode perhitungan ketidakpastian Krgaten Spreadsheet untuk

analisis larutan Fe2+ dengan metode spektrofotometri 59 Gambar 4.10 Histogram hubungan ketidakpastian standar gabungan dengan

kontribusi masing-masing komponen pada analisis larutan Fe2+ dengan metode spektrofotometri 51

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran A. Data hasil pengukuran absorbansi dari larutan standar Fe2+ pada panjang gelombang maksimum maks) 510 nm. 64 Lampiran B. Data hasil pengukuran absorbansi dari larutan sampel pada

panjang gelombang maksimum maks) 510 nm. 65 Lampiran C. Hasil Perhitungan Ketidakpastian Untuk Analisis Dengan Metode

Titrasi Netralisasi dan Spektrofotometri. 65 Lampiran D. Daftar Ketidakpastian Untuk Analisis Fe2+ Dengan Metode

Spektrofotometri. 65 Lampiran E. Daftar Ketidakpastian Untuk Analisis Fe2+ Dengan Metode

Spektrofotometri. 66 Lampiran F. Daftar Simbol Parameter-Parameter Pada Perhitungan

STUDI PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN (MEASUREMENT UNCERTAINTY) PADA MINYAK

SAWIT MENTAH (CPO) DENGAN BEBERAPA METODE ANALISIS KIMIA

ABSTRAK

Telah dilakukan studi penentuan ketidakpastian pengukuran (measurement uncertainty) pada minyak sawit mentah (CPO) dilakukan dengan penentuan asam lemak bebas metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40, dan penentuan kadar ion besi Fe2+ dengan menggunakan metode spektrofotometri. Proses penentuan ketidakpastian pengukuran berdasarkan spesifikasi measurand, identifikasi sumber-sumber ketidakpastian, perhitungan ketidakpastian dengan menggunakan perhitungan ketidakpastian tipe A(menggunakan analisis statistik sederetan pengamatan) dan tipe B(menggunakan cara-cara lain selain analisis statistik sederetan pengamatan) kemudian mengubahnya menjadi deviasi standar, dan tahap terakhir yaitu perhitungan ketidakpastian standar gabungan dan ketidakpastian terekspansi. Ketidakpastian standar gabungan dihitung dengan menggunakan program komputer MS Exel 2007 berdasarkan pada metode perhitungan ketidakpastian Kragten spreadsheet. Dengan mengalikan ketidakpastian standar gabungan dengan faktor coverage 2, ketidakpastian terekspansi untuk penentuan asam lemak bebas metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40 yang konsentrasinya 0,1612 mol/L dalam larutan sampel adalah ±0,0002 mol/L, sedangkan ketidakpastian terekspansi untuk penentuan kadar ion besi Fe2+ dengan menggunakan metode spektrofotometri uv-vis yang konsentrasinya 0,131 mg/L dalam larutan sampel adalah ±0,083 mg/L yang dihitung dengan menggunakan faktor coverage 2,14.

STUDY OF THE USE MEASUREMENT UNCERTAINTY ON CRUDE PALM OIL (CPO) WITH SOME

CHEMICAL ANALYSIS METHOD

ABSTRACT

The use of quantifying measurement uncertainty on crude palm oil (CPO) done with the determination of free fatty acid using neutralization titrasion method base AOCS Ca5a – 40, and the determining of the irons Fe2+ using spectrophotometric method. The process of uncertainty estimation specifying measurand, idenfying uncertainty sources, quantifying uncertainty using type A (by the statistical analysis of series of observations) and type B (by means other than the statistical analysis of series observations) evalution of uncertainty, then converting them to standard deviations, and the last step was calculating combined standard uncertainty and expanded uncertainty. Spreadsheet software MS Exel 2007 based on kragten spreadsheet uncertainty calculation method was used to simplify the calculation of the combined standard uncertainty. Multiplying the combined standard uncertainty with a coverage factor of 2, the expanded uncertainty for analysis determination of free fatty acid using neutralization titration method based on AOCS Ca5a – 40 with a concentration of 0,01612 mol/L, in the sample solution was ±0,0002 mol/L, whereas the expanded uncertainty for the determination of irons Fe2+ using spectrophotometric method with a concentration of 0,131 mg/L in the sample solution was ±0,083 mg/L and was calculated using a coverage factor of 2,14.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Analisis kuantitatif merupakan penentuan berapa zat tertentu ada di dalam suatu sampel. Zat yang ditentukan, sering ditunjukkan sebagai zat yang diinginkan atau analit, dapat terdiri dari sebagian kecil atau besar sampel yang dianalisis. Dalam analisis kimia kuantitatif, banyak sekali dilakukan analisis dengan menggunakan metode analisis kimia. (Underwood, A. L.1980). Hasil analisis yang diperoleh diharapkan dapat digunakan untuk tujuan tertentu, misalnya pemeriksaan kualitas air minum, analisis forensik bagian tubuh dalam beberapa kasus kriminal, dan penentuan kualitas suatu produk industri yang akan diekspor ke luar negeri. Oleh karena itu, penting untuk mengetahui kualitas dari hasil-hasil pengukuran dengan mengutamakan jaminan kualitas (quality assurance) terhadap pengukuran-pengukuran yang dilakukan oleh laboratorium yang bersangkutan. Ini dimaksudkan sebagai aturan bahwa suatu laboratorium tersebut mampu dan memiliki data dengan kualitas yang diperlukan. Analisis kimia sangat menekankan ketelitian dan keakuratan hasil-hasil analisis yang diperoleh dengan menggunakan metode-metode standar. Untuk itu, penting untuk menyatakan kualitas hasil-hasil pengukuran yang diperoleh sehingga dapat dilihat kesesuaiannya dengan cara mencantumkan tingkat kepercayaan pengukuran. Salah satu pengukuran yang bermanfaat diantaranya adalah ketidakpastian pengukuran (measurement uncertainty).

Ketidakpastian pengukuran mulai dipublikasikan pada tahun 1993 oleh ISO (International Organisation for Standardisation) yang bekerja sama dengan BIPM (International Bureau of Weights and Measures), IEC (International Electrotechnical Commission), IFCC (International Federation of Clinical Chemistry), IUPAC (International Union of Pure and Applied Physics) dan OIML

(International Organization on Legal Metrology)dalam “Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement” (GUM) yang menulis tentang peraturan umum dalam menghitung da mengekspresikan ketidakpastian pengukuran dalam laporan-laporan analisis akan menjadi hal biasa di masa yang akan datang. (Ellison et al. 1999)

Dalam penelitian ini, penulis tertarik untuk menghitung ketidakpastian pengukuran pada minyak sawit mentah (CPO) dengan menggunakan metode-metode analisis dengan titrasi netralisasi dan spektrofotometri UV-VIS.

1.2Permasalahan

1. Berapa besar interval ketidakpastian dari hasil analisis dengan penentuan asam lemak bebas berdasarkan AOCS Ca5a-40.

2. Berapa besar interval ketidakpastian dari hasil analisis penentuan kadar ion besi Fe2+ dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-VIS.

1.3Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada :

1. Analisis dilakukan dengan penentuan asam lemak bebas metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40.

2. Analisis dilakukan dengan penentuan kadar ion besi Fe2+ dengan menggunakan metode spektrofotometri uv-vis.

3. Sampel yang digunakan adalah minyak sawit mentah (CPO). 4. Penentuan ketidakpastian berdasarkan pada EURCHEM/CITAC.

1.4Tujuan Penelitian

1. Untuk menentukan nilai ketidakpastian pada hasil analisis asam lemak bebas dengan metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40.

2. Untuk menentukan nilai ketidakpastian pada analisis kadar ion besi Fe2+ dengan metode spektrofotometri UV-VIS.

1.5Manfaat Penelitian

Penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi untuk menentukan Ketidakpastian setiap hasil-hasil minyak sawit mentah (CPO) di laboratorium.

1.6Metodologi Penelitian

Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium. Sampel yang digunakan adalah minyak sawit mentah dari salah satu pabrik di daerah Belawan. Pada penentuan % FFA dengan metode titrimetri netralisasi, dimana minyak sawit mentah ditambahkan alkohol netral dan indikator phenolftalein, kemudian dititrasi dengan NaOH sampai diperoleh perubahan warna menjadi merah lembayung. Pada penentuan konsentrasi Fe2+ dengan metode spektroskopi UV-VIS.

1.7Lokasi Penelitian

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Ketidakpastian

Kata ketidakpastian berarti suatu keraguan, dan dengan demikian pengertian ketidak pastian dalam arti yang luas adalah suatu pengukuran dimana validitas dan ketepatan hasilnya masih diragukan. Berdasarkan “International Vocabulary Of Basic and General Terms in Metrology”, pengukuran didefinisikan sebagai sederetan operasi yang mempunyai objek untuk ditentukan nilai kuantitasnya.

(Choi et al. 2002) Parameter yang diuji terdiri dari distribusi statistik hasil-hasil beberapa pengukuran yang ditentukan sebagai deviasi standar. Dapat juga berupa komponen-komponen lain, yang termasuk juga sebagai deviasi standar, namun yang dihitung berupa distribusi eluang berdasarkan percobaan ataupun informasi lainnya.

Dalam proses analisis kimia, measurand dapat berupa konsentrasi suatu analit. Tetapi di dalam analisis kimia juga digunakan untuk menentukan pengukuran kuantitas, meliputi warna, pH, dan lain-lain. Oleh karena itu digunakanlah istilah umum yaitu measurand.

Ketidakpastian pengukuran berbeda dengan kesalahan. Kesalahan dapat diartikan sebagai perbedaan antara hasil-hasil pengukuran yang diperoleh dengan nilai measurand yang sebenarnya dan dapat juga sebagai acuan untuk suatu hasil pengukuran. Sebaliknya, ketidakpastian yang berupa jangkauan nilai, tidak dapat digunakan untuk mengkoreksi suatu hasil pengukuran.

2.2 Metode Validasi

Dalam praktiknya, metode validasi yaitu kesesuaian metode pengujian analisis yang dilakukan. Studi ini menghasilkan data pada kinerja keseluruhan dan pengaruh faktor-faktor individu yang diterapkan untuk estimasi ketidakpastian. Metode validasi bergantung pada penentuan parameter kinerja metode keseluruhan. Studi validasi untuk analisa kuantitatif, biasanya metode analisis ini menentukan beberapa atau semua parameter berikut : akurasi, bias, linearitas, batas deteksi, dan spsifikasi.

2.3 Penentuan Ketidakpastian

Estimasi ketidakpastian memiliki prinsip yang sederhana. Tahap-tahap yang perlu dilakukan untuk menentukan ketidakpastian pengukuran adalah sebagai berikut:

1. Spesifikasi measurand

2. Identifikasi sumber-sumber ketidakpastian

3. Perhitungan komponen-komponen ketidakpastian 4. Perhitungan ketidakpastian standar gabungan

2.3.1 Spesifikasi measurand

Pada tahap ini semua pernyataan yang sedang diukur dan rumus kuantitatif yang menghubungkan measurand dengan parameter-parameter (kuantitatif measurand, konstan, kalibrasi standart dan sebagainya) harus ditulis dengan jelas. Dalam menentukan measurand, perlu diketahui juga apakah tahap sampling yang dilakukan sesuai dengan standard operating procedure (SOP) atau dengan deskripsi metode lainnya. (Ellison et al. 1999)

2.3.2 Identifikasi sumber-sumber ketidakpastian

Kita harus memfokuskan pada suatu sumber ketidakpastian yang paling utama untuk digunakan dalam penentuan ketidakpastian pengukuran. Sumber-sumber yang mungkin dapat mengakibatkan timbulnya ketidakpastian pengukuran adalah sampling, transfortasi, penyimpanan dan penanganan sampel, pembuatan sampel, kondisi lingkungan dan pengukuran, orang yang melakukan uji, variasi dalam prosedur uji, instrumentasi, standar kalibrasi atau bahan-bahan pembanding, perangkat lunak, dan metode-metode pengukuran karena efek-efek sistematik.(ILAC-G17,2002) .

2.3.2.1. Sampling

Dimana pengambilan sampel merupakan prosedur yang paling penting untuk suatu analisa. Namun, bila pengambilan sampel secara acak ini merupakan komponen ketidakpastian yang mempengaruhi nilai hasil akhir.

2.3.2.2. Penyimpanan dan penanganan sampel

Bila sampel yang diuji disimpan untuk waktu yang lama sebelum analisis, kondisi penyimpanan dapat mempengaruhi hasil. Lama penyimpanan serta kondisi selama penyimpanan ini dapat dianggap sebagai sumber ketidakpastian

2.3.2.3. Instrumentasi

Instrumentasi juga dapat termasuk sebagai sumber ketidakpastian, misalnya batas akurasi untuk kesetimbangan analitis, pengotrol suhu yang dapat mempertahankan suhu rata-rata (sesuai spesifikasi) yang ditunjukkan pada set-point.

2.3.2.4. Kemurnian Reagen

Walaupun molaritas larutan volumetrik tidak akan diketahui sebenarnya bahkan jika larutan induk telah diuji, hal ini harus tetap dilakukan prosedur pengujian ketidakpastian. Misalnya, zat organik, apabila tidak diketahui kemurniannya mungkin di dalam zat organik tersebut masih terdapat garam-garam anorganik yang merupakan sumber dari ketidakpastian.

2.3.2.5. Kondisi Pengukuran

Misalnya, pada suhu gelas ukur yang kita gunakan tidak sesuai dengan suhu yang sudah dikalibrasi. Demikian pula, kelembaban mungkin penting dimana apabila bahan sangat sensitif, maka ini dapat mempengaruhi nilai ketidakpastian.

2.3.2.6. Efek Sampel

Misalnya dari sampel yang berbentuk kompleks, dimana sampel ini akan mempengaruhi respon dari instrument yang disebabkan oleh unsur-unsur yang terdapat pada sampel tersebut.

2.3.2.7. Efek Komputasi

Pada efek ini yang dibahas adalah ketidakpastian yang disebabkan oleh kalibrasi, misalnya pada saat menggunakan kalibrasi garis lurus pada saat respon melengkung, hal ini dapat menyebabkan ketidakpastian yang tinggi.

2.3.2.8. Pengujian Larutan Blanko

Pada suatu analisis sangat penting untuk menguji larutan blanko, yaitu untuk menghindari ketidakpastian pada sampel. Hal ini sangat penting dalam analisa yang dilakukan berulang-ulang.

2.3.2.9. Efek dari operator

Pada efek ini yang dapat menyebabkan nilai ketidakpastian itu adalah salah satu kemungkinan seorang operator itu salah pada saat membaca meter atau skala konsisten tinggi atau rendah.

2.3.2.10. Efek acak

Efek acak mempunyai kontribusi yang besar pada penentuan ketidakpastian. Catatan ini harus dimasukkan dalam daftar sebagai hal yang biasa.

Untuk memudahkan analisis semua sumber-sumber ketidakpastian tersebut, dapat digunakan gambar diagram Ishikawa yang menjelaskan hubungan sumber-sumber ketidakpastian dengan parameter-parameter measurand. (Ellison et al. 1999)

2.3.3 Perhitungan Komponen-Komponen Ketidakpastian

Ada 2 cara yang digunakan untuk menghitung komponen-komponen ketidakpastian, yaitu:

1. Menghitung sumber-sumber ketidakpastian yang muncul dan kemudian menggabungkannya, atau

2. Setelah penentuan secara langsung nilai gabungannya kemudian mengubahnya menjadi ketidakpastian hasil dari beberapa atau sumber-sumber tersebut dengan menggunakan data perlakuan metode.

Ada dua tipe perhitungan ketidakpastian, yaitu:

1. Perhitungan ketidakpastian melalui analisis statistik beberapa seri pengamatan yang diistilahkan dengan perhitungan (ketidakpastian) tipe A. 2. Perhitungan ketidakpastian dengan menggunakan cara-cara lain selain

analisis statistik beberapa seri pengamatan yang diistilahkan dengan perhitungan (ketidakpastian) tipe B.(Taylor,B.N and Kuyat,C.E.,1994)

2.3.4 Perhitungan Ketidakpastian Standar Gabungan

2.3.4.1 Ketidakpastian Standar

Ketidakpastian standar merupakan ketidakpastian tiap-tiap komponen yang merupakan nilai dari hasil ketidakpastian suatu pengukuran yang berupa perkiraan deviasi standar yang sama dengan variasi akar kuadrat yang positif.

Hasil dari perhitungan tipe A, yang biasanya berupa rata-rata deviasi standar dapat digunakan langsung untuk mencari ketidakpastian standar gabungan. Sebaliknya, hasil dari perhitungan tipe B harus diubah terlebih dahulu menjadi ketidakpastian standar dengan menggunakan distribusi peluang. (Vetter,T.M.,2001). Persamaan-persamaan yang digunakan untuk menghitung ketidakpastian standar untuk model distribusi peluang, yaitu distribusi normal, distribusi seragam atau segiempat, dan distribusi segitiga dapat dilihat dari lampiran.

2.3.4.2Ketidakpastian Standar Gabungan

Ketidakpastian standar gabungan, mempunyai lambang dengan uc merupakan deviasi standar yang diperkirakan dari hasil yang ditentukan dengan

menggabungkan ketidakpastian-ketidakpastian individual dengan menggunakan metode “akar penjumlahan kuadrat” biasa, ataupun metode-metode lain yang sederajat yang telah diterbitkan dan dipublikasikan.

(Taylor,B.N and Kuyat,C.E.,1994)

Hubungan antara ketidakpastian standar gabungan uc (y) dari nilai y

dengan ketidakpastian dari parameter-parameter bebas x1 , x2 , …, xn adalah:

, , … , ∑ , ∑ , ,

(2.1)

Dimana y(x1, x2, …, xn) adalah fungsi beberapa x1, x2, …, xn, ci

merupakan koefisien sensitifitas yang dihitung sebagai , diferensial parsial dari y terhadap xi , dan melambangkan ketidakpastian dalam y yang muncul karena

ketidakpastian dalam xi.

Jika variabel-variabel tersebut tidak bebas, hubungannya menjadi sangat rumit, yaitu:

, … ∑ , ∑, , ,

(2.2)

Dimana u(xi,xk) merupakan kovarians antara xi dan xk, ci dan ck merupakan

koefisien sensitivitas. Kovarians dihubungkan dengan koefisien penghubung rik

yaitu u(xi,xk)= u(xi) u(xk) rikdimana -1 ≤ rik ≤ 1.

Rumus-rumus penggabungan ketidakpastian tersebut dapat dibuat menjadi lebih sederhana dengan menggunakan dua aturan penggabungan ketidakpastian standar, yaitu:

1. Aturan Pertama

Jika rumus hanya mengandung operasi pengurangan atau penjumlahan, contohnya y= (p + q + r +…), maka ketidakpastian gabungan uc(y) adalah

⋯ (2.3)

2. Aturan Kedua

Jika rumus mengandung operasi perkalian atau pembagian, contohnya y=(p x q x r…) atau y= p/(q x r x …), maka ketidakpastian gabungan uc(y)

adalah:

⋯ (2.4)

(Ellison et al. 1999)

2.3.4.3 Ketidakpastian Terekspansi

Ketidakpastian terekspansi merupakan suatu nilai dari kuantitas yang menunjukkan interval di sekitar hasil suatu pengukuran yang diharapkan bias memberikan fraksi distribusi yang besar dari nilai-nilai yang terdapat dalam measurand. (ISO.Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement,1999)

Ketidakpastian terekspansi pengukuran U, dihasilkan melalui perkalian ketidakpastian standar uc(y) dengan fakor coverage k,

U= k x uc (y) (2.5)

Jika distribusi normal (Gaussian) dapat digunakan pada penentuan measurand dan ketidakpastian standar mempunyai reliabilitas yang sesuai, maka digunakan faktor coverage k = 2 dengan peluang coverage sekitar 95%. (EAL. Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration,1999)

Jika keadaan normalitas dan reliabilitas tersebut tidak terpenuhi, maka pemilihan nilai yang efektif untuk k tergantung pada jumlah derajat

kebebasannya, atau yang dikenal dengan derajat kebebasan efektif Veff dari uc(y),

yang ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

∑

(2.6)

Dimana vi merupakan derajat kebebasan dari u(xi), dan

∑ (2.7)

Nilai Veff dapat digunakan untuk menentukan factor coverage efektif, kp, dengan

menggunakan table distribusi-t sesuai dengan tingkat kepercayaan yang diinginkan. (Taylor,B.N and Kuyat,C.E.,1994)

2.4 Penulisan Ketidakpastian Pengukuran

Jika suatu penentuan ketidakpastian untuk hasil tunggal hendak dilakukan, dimana hasil dari ketidakpastian tersebut harus dipublikasikan, adapun bentuk penyampaiannya adalah:

([hasil] ± [ketidakpastian]) (satuan)

Jika sejumlah hasil disampaikan secara bersamaan, ketidakpastian yang disampaikan adalah ketidakpastian yang dapat digunakan untuk semua hasil yang dilaporkan. Nilai hasil ketidakpastian pengukuran harus ditulis dengan dua bentuk yang nyata. Nilai numerik hasil pengukuran biasanya dibulatkan sampai bentuk yang nyata yang paling kecil dari nilai ketidakpastian terekspansi. (EAL. Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration,1999)

Untuk menyederhanakan perhitungan ketidakpastian pengukuran dapat digunakan perangkat lunak (software). Dimana cara ini memberikan keuntungan dalam metode penurunan angka, dan hanya memerlukan pemahaman dalam menggunakan rumus unuk menurunkan hasil akhir. (Ellison et al. 1999)

2.6Metode Analisis Kimia

2.6.1 Spektroskopi Ultraviolet dan Tampak (Visible)

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat cahaya seperti prisma.

Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah lampu wolfram, lampu hidrogen atau deuterium digunakan untuk sumber pada daerah UV. Kebaikan lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang. Untuk memperoleh tegangan yang stabil dapat digunakan transformator. Monokromator digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah.

Pada pengukuran daerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran daerah UV kita harus menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini. Umumnya, tebal kuvetnya adalah 10 mm, tetapi yang lebih kecil ataupun yang lebih besar dapat digunakan. Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. (Khopkar, S.M.,2008)

Gambar 2.1 : Bagan alat spektrofotometri UV-VIS

(www.google.com.spektrofotometri.valdisreinaldo) Secara umum untuk mempelajari secara kuantitatif berkas radiasi yang dikenakan cuplikan, maka caranya adalah dengan membandingkan intensitas sinar mula-mula (Io) dengan sinar yang dilewatkan dari cuplikan (It). Ada tiga kemungkinan fenomena yang terjadi yaitu:

1. Io = It, artinya tidak ada sinar yang diserap atau semua ditransmisikan (dilewatkan).

2. It = 0, artinya semua sinar diserap.

3. It > Io, artinya sebagian sinar diserap dan sebagian lagi dilewatkan.

Kejadian 1 dan 2 tidak memberikan informasi, tetapi kejadian 3 akan memberikan informasi sebagai dasar analisa baik kualitatif maupun kuantitatif. Besarnya penurunan intensitas sinar (∆I = It – Io) tergantung jenis pengabsorpsi (dasar analisa kualitatif) dan tergantung dengan konsentrasi penyerap (dasar analisa kuantitatif).

Metode spektrofotometri memerlukan dibuatnya suatu kurva standar (disebut juga kurva referensi atau kalibrasi) untuk konstituen yang akan ditentukan. Kuantitas-kuantitas yang sesuai dari konstituen itu diambil dan diolah dengan cara yang sama seperti larutan contoh untuk pengembangan warna dan pengukuran transmisi (ataupun absorbansi) pada panjang gelombang yang optimal. Absorbansi (log I0/It) dialurkan terhadap konsentrasi sehingga diperoleh suatu alur garis lurus jika hukum Beer dipatuhi. Kurva itu kemudian digunakan untuk penetapan konstituen pada kondisi eksperimen yang sama. (Vogel, 1994)

2.6.2 Titrasi Asidi-Alkali

Istilah analisis titrimetri mengacu pada analisis kimia kuantitatif yang dilakukan dengan menetapkan volume suatu larutan yang konsentrasinya diketahui dengan tetap, yang diperlukan untuk bereaksi secara kuantitatif dengan larutan dari zat yang akan ditetapkan. Larutan dengan konsentrasi yang diketahui tepat itu, disebut larutan standar. Bobot zat yang hendak ditetapkan, dihitung dari volume larutan standar yang digunakan dan hukum-hukum stoikiometri yang diketahui.

Titrasi asam-basa merupakan cara yang cepat dan mudah untuk menentukan jumlah senyawa-senyawa yang bersifat asam dan basa. Kebanyakan asam dan basa organik dan anorganik dapat dititrasi dalam larutan berair, tetapi sebagian senyawa itu, terutama senyawa organik tidak larut dalam air, karena itu senyawa organik itu dapat ditentukan dengan cara titrasi asam-basa dalam pelaru non-air.

Untuk menentukan basa digunakan larutan baku asam kuat (misalnya HCl), sedangkan untuk menentukan asam digunakan larutan baku basa kuat (misalnya NaOH). Titik akhir titrasi biasanya ditetapkan dengan bantuan peruahan warna indikator asam-basa yang sesuai atau dengan bantuan peralatan (misalnya potensiometer, spektrofotometer, dan konduktometer). (Khopkar, S.M.,2008)

Titrasi asam-basa dapat dianggap sebagai interaksi pasangan asam-basa berpasangan menurut teori Bronsted-Lowry, yaitu:

Asam1 + Basa2 = Basa1 + Asam2

Bila titrasi dilakukan dalam pelarut air, maka perpindahan proton selalu dinyatakan melalui molekul air. Akibatnya, persamaan umum untuk titrasi asam-basa dalam pelarut air ditulis sebagai persamaan reaksi antara ion hidronium dan ion hidroksida, yakni lawan reaksi autoprotolisis air:

Selama proses titrasi pH larutan berubah perlahan-lahan, tetapi di daerah titik kesetaraan perubahan pH sangat besar. Untuk titrasi asam-basa biasanya dibuat larutan-larutan asam atau basa dengan sekitar konsentrasi yang diinginkan dan kemudian distandarisasi salah satu dari larutan dengan suatu standar primer. Larutan yang dengan demikian telah distandarisasikan dapat dipakai sebagai suatu larutan standar skunder untuk memperoleh normalitas larutan yang lainnya. Untuk pekerjaan yang sangat teliti, sepatutnya kedua asam dan basa distandarisasikan sendiri-sendiri terhadap standar primer. Satu dari standar primer yang secara luas dipergunakan untuk larutan-larutan basa ialah senyawa kalium hydrogen ftalat, KHC8H4O4 disingkat KHP.( Underwood, A.L. 1980)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat

‐ Gelas Beaker 250 mL PYREX

‐ Gelas Erlenmeyer 250 mL PYREX

‐ Neraca Analitis Presisi ±0,001 g Mettler PM 400

‐ Gelas ukur 50 mL PYREX

‐ Gelas ukur 10 mL PYREX

‐ Buret 10 mL PYREX

‐ Labu Takar 1000 mL PYREX

‐ Labu Takar 100 mL PYREX

‐ Labu Takar 50 mL PYREX

‐ Spatula ‐ Pipet Tetes ‐ Karet Penghisap

‐ Pipet Volume 5 mL PYREX

‐ Pipet skala 5 mL PYREX

‐ Botol Reagen Coklat ‐ Cawan porselen

‐ Tanur Thermo Scientific

‐ Kuvet

‐ Statif dan Klem ‐ Botol Aquades

‐ Spektrofotometer Agilent Carry 40

3.1.2 Bahan

‐ Crude Palm Oil ‐ Aquadest

‐ Asam Asetat Glasial p.a. (E. Merck)

‐ HCl(p) p.a. (E. Merck)

‐ Hidroksilamin p.a. (E. Merck)

‐ 1,10-Fenantrolin p.a. (E. Merck)

‐ Fe(NH4OH)2S04 p.a (E. Merck)

‐ ZnO p.a. (E. Merk)

‐ Natrium Asetat p.a. (E. Merck)

3.2. Prosedur Penelitian 3.2.1 Penyediaan Reagent

a. Pembuatan Larutan Hidroksilamin 10 %

Sebanyak 10,00 gram NH2OH.HCl dilarutkan dengan aquades dan diencerkan dalam labu ukur 100 mL sampai garis tanda kemudian dihomogenkan.

b. Pembuatan Larutan Buffer Amonium Asetat

Sebanyak 25,00 gram CH3COONH4 dilarutkan dengan 15 mL aquades dan ditambahkan 70 mL CH3COOH glacial, kemudian diencerkan di dalam labu ukur 100 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan

c. Pembuatan Larutan 1,10-Fenantrolin

Sebanyak 0,10 gram 1,10-fenantrolin monohidrat dilarutkan dalam 100 mL akuades yang telah ditambahkan 2 tetes HCl(p)

d. Pembuatan Larutan NaOH 0,1 N

Sebanyak 4,00 gram NaOH dilarutkan dengan aquadest dan diencerkan dengan akeadest dalam labu ukur 1 L sampai garis tanda kemudian dihomogenkan. Larutan ini disimpan dalam botol plastik.

e. Pembuatan Larutan Induk Fe2+ 1000 mg/L dari Kristal Fe(NH4OH)2SO4

Dilarutkan sebanyak 3,9640 gram Kristal Fe(NH4OH)2SO4 dengan sedikit akuadest lalu dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu ukur 1 L. Selanjutnya diencerkan dengan akuadet hingga tanda tera dan dihomogenkan.

f. Pembuatan Larutan Standar Fe2+ 100 mg/L

Sebanyak 10 mL larutan induk Fe2+ 1000 mg/L dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian diencerkan dengan akuadest sampai garis tanda dan dihomogenkan.

g. Pembuatan Larutan Standar Fe2+ 10 mg/L

Sebanyak 5 mL larutan induk Fe2+ 100 mg/L dimaasukkan ke dalam labu ukur 50 mL, kemudian diencerkan dengan akuadest sampai garis tanda dan dihomogenkan.

h. Pembuatan Larutan seri standar Fe2+ 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mg/L

Sebanyak 2, 4, 6, 8, dan 10 mL larutan standar 10 mg/L dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian diencerkan dengan akuadest sampai tanda batas dan dihomogenkan.

3.2.2. Prosedur Penentuan Fe2+ dengan Metode Spektrofotometri

3.2.2.1Penentuan konsentrasi Fe2+ pada larutan standar

Sebanyak 50 mL larutan seri standar 0,2 mg/L ion Fe2+, dimasukkan ke dalam beaker glass, ditambah 1 mL HCl(p), ditambah 3 mL Hidroksilamin-HCl 5%, kemudian diuapkan hingga volume awal, lalu didinginkan. Setelah didinginkan ditambahkan Kristal CH3CCOONa sambil diaduk hingga pH=3, ditambah 10 mL buffer asetat, ditambah 2 mL larutan 1,10-fenantrolin 0,1 %, kemudian dipindahkan ke dalam labu ukur 50 mL, diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda, lalu dihomogenkan dan didiamkan selama 15 menit, lalu diukur absorbansinya pada λ = 510 nm. Dilakukan perlakuan yang sama untuk 0,4; 0,6; 0,8; dan 1,0 mg/L dan blanko.

3.2.2.2Penentuan konsentrasi Fe2+ pada sampel

Sebanyak 50 mL minyak sawit mentah (CPO), dimasukkan ke dalam cawan porselen, ditambahkan 4,00 gram ZnO, selanjutnya dibakar sampai api pada saat pembakaran padam. Setelah dibakar, diabukan di dalam tanur pada suhu 600 oC selama 2 jam. Dimasukkan ke dalam labu takar 50 mL, ditambah 1 mL HCl(p), ditambah 3 mL Hidroksilamin-HCl 5%, ditambah 10 mL buffer asetat, ditambah 2 mL larutan 1,10-fenantrolin 0,1 %, diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda, lalu dihomogenkan dan didiamkan selama 15 menit, lalu diukur absorbansinya pada λ = 510 nm.

Konsentrasi larutan FeSO4 diperoleh dengan menggunakan rumus :

(2.8)

Dimana :

A = Intersept kurva kalibrasi [AU]

ASampel = Absorbansi ion Fe(II) dalam larutan sampel [AU] B = Slope kurva kalibrasi [AU L / mg]

CFe2+ = Konsentrasi ion Fe2+ dalam larutan sampel [mg/L]

L = Faktor pengenceren

3.2.3 Prosedur Penentuan Asam Lemak Bebas dengan Metode Titrasi Netralisasi.

Penentuan Asam lemak bebas meliputi tahap-tahap berikut :

Sebanyak 7,05 gram minyak sawit mentah dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, ditambahkan 50 mL alkohol netral, ditambah 3 tetes indikator phenolftalein, selanjutnya dititrasi dengan NaOH 0,1 N sampai terbentuk merah lembayung. Konsentrasi NaOH diperoleh dengan menggunakan rumus:

. .

. . (2.9) Dimana :

CNaOH = Konsentrasi larutan NaOH [mol.1-1] FKHP = Berat molekul KHP [g.mol-1] MKHP = Berat KHP [g]

PKHP = Kemurnian KHP

VT = Volume rata-rata larutan NaOH [mL]

3.3. Prosedur Penentuan Ketidakpastian

3.3.1 Spesifikasi measurand

Spesifikasi measurand adalah penjelasan tentang prosedur pengukuran yang terdiri dari langkah-langkah pengukuran dan persamaan matematika yang digunakan untuk menentukan measurand. Dalam hal ini, measurand adalah konsentrasi Fe2+.

Sumber-sumber ketidakpastian dapat diidentifikasi dari paremeter-parameter yang terdapat pada persamaan matematika yang digunakan untuk menentukan meaasurand, dimana semua parameter-parameter tersebut juga mempunyai sumber-sumber ketidakpastian masing-masing.

3.3.3 Perhitungan Ketidakpastian

Karena hanya sedikit data perlakuan metode yang tersedia, perhitungan ketidakpastian dilakukan dengan cara menghitung komponen-komponen ketidakpastian secara terpisah. Berikut ini adalah metode yang digunakan untuk memperoleh komponen-komponen ketidakpastian individual :

a. Perhitungan ketidakpastian tipe A : diperoleh dari repeatability eksperimen dan dihitung sebagai deviasi standar dari nilai yang diukur. b. Perhitungan ketidakpastian tipe B, yang terdiri dari :

i) Perhitungan berdasarkan hasil-hasil atau data-data lain, seperti toleransi peralatan gelas, kemurnian zat, drift dan pembulatan angka neraca analitik, drift dan pembulatan angka absorbansi pada spektrofotometer.

ii) Melalui prinsip-prinsip teoritis, seperti pengaruh suhu terhadap volume yang dapat mempengaruhi hasil.

3.3.4 Perhitungan Ketidakpastian Gabungan

3.3.4.1 Ketidakpastian standar

Semua kontribusi ketidakpastian diubah menjadi ketidakpastian standar, yaitu sebagai deviasi standar. Berikut ini adalah cara pengubahan kontribusi ketidakpastian menjadi ketidakpastian standar, yaitu:

i) Jika ketidakpastian berasal dari perhitungan ketidakpastian tipe A, ketidakpastian standarnya adalah deviasi standar mean yang digunakan.

ii) Jika ketidakpastian berasal dari perhitungan ketidakpastian tipe B, maka digunakan tiga distribusi peluang untuk mengubahnya menjadi ketidakpastian standar, dengan kriteria sebagai berikut:

1. Jika batas-batas ± a diberikan dengan tingkat kepercayaannya, maka untuk menghitung deviasi standar, nilai a dibagi dengan titik persentasi distribusi normal yang sesuai untuk tingkat kepercayaan tersebut.

2. Jika batas-batas ± a diberikan tanpa tingkat kepercayaan dan cukup beralasan untuk menganggap batas-batas marginnya lebih disukai, maka digunakan distribusi seragam dengan deviasi standar

√ .

3. Jika batas-batas ± a diberikan tanpa tingkat kepercayaan, tetapi cukup beralasan untuk menganggap batas-batas marginnya tidak disukai, melainkan titik tengahnya, maka digunakan distribusi segitiga, dengan deviasi standar.

3.3.4.2 Ketidakpastian standar gabungan

Untuk menghitung ketidakpastian standar gabungan yaitu dihitung dengan menggunakan metode perhitungan ketidakpastian Kragten spreadsheet dengan menggunakan software program MS Excel 2007 (Microsoft Inc.)

3.3.4.3Ketidakpastian terekspansi

Untuk menghitung ketidakpastian terekspansi yaitu dihitung dengan berdasarkan persamaan (2.5) dimana faktor coverage-nya diperoleh dengan menggunakan table distribusi-t pada tingkat kepercayaan 95% dan derajat bebas aktif(Veff)

diperoleh dari persamaan (2.6).

3.4 Bagan Penelitian

3.4.1 Analisa Besi (Fe2+) dengan Metode Spektroskopi UV-Vis

Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer Ditambahkan 1 mL HCl(p)

Ditambahkan 3 mL hidroksilamin-HCl 5 % Diuapkan hingga ½ volume awal

Didinginkan

Ditambahkan Kristal CH3COONa sambil diaduk hingga berada pada kisaran pH 3

Ditambahkan 10 mL buffer asetat

Ditambahkan 2 mL larutan 1,10-fenantrolin 0,1 % Dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu ukur 50 ml

Diencerkan dengan akuadest sampai garis tanda Dihomogenkan dan didiamkan selama 15 menit Diukur %T nya pada λ = 510 nm

Dilakukan prosedur yang sama untuk larutan seri standar 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mg/L dan blanko

Hasil

3.4.1.2 Penentuan Fe2+ pada Minyak Sawit Mentah (CPO)

Dimasukkan ke dalam cawan porselen Ditambahkan 4,00 gram ZnO

Dibakar sampai api pada saat pemanasan padam Diabukan di dalam tanur pada suhu 600 0C

selama 2 jam

Dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu ukur 50 ml

Ditambahkan 1 mL HCl(p)

Ditambahkan 3 mL hidroksilamin-HCl 5 % Ditambahkan 10 mL buffer asetat

Ditambahkan 2 mL larutan 1,10-fenantrolin 0,1 % Diencerkan dengan akuadest sampai garis tanda Dihomogenkan dan didiamkan selama 15 menit Diukur %T nya pada λ = 510 nm

3.4.2. Penentuan Asam Lemak Bebas (AOCS Ca5a-40)

Ditimbang 7,05 gram

Dimasukkan ke dalam erlenmeyer Ditambahkan 50 mL alkohol netral

Ditambahkan 3 tetes indikator penolftalein

Dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,1 N hingga terjadi Perubahan warna menjadi merah lembayung

Dicatat volume larutan standar NaOH 0,1 N yang terpakai Diulangi sebanyak 3 kali

Minyak Sawit Mentah

Hasil

50 mL Minyak Sawit Mentah (CPO)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Setelah dilakukan penelitian penentuan nilai ketidakpastian dengan menggunakan metode analisis kimia, yaitu analisis dilakukan dengan penentuan asam lemak bebas metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40, analisis dilakukan dengan penentuan kadar ion besi Fe2+ dengan menggunakan metode spektrofotometri uv-vis.

4.1.1 Perhitungan Ketidakpastian untuk Analisis Fe2+ dengan Metode Spektrofotometri

4.1.1.1Perhitungan komponen – komponen ketidakpastian standar

4.1.1.1.1 Perhitungan ketidakpastian tipe A

Pembuatan kurva kalibrasi larutan standar logam Fe2+ dilakukan dengan membuat larutan standar dengan berbagai konsentrasi yaitu pada pengukuran 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1,0 mg/L, kemudian diukur absorbansinya dengan alat spektrofotometri UV-VIS. Data absorbansi untuk larutan standar Fe2+ dapat dilihat pada tabel 4.1 di bawah ini.

Tabel 4.1. Data absorbansi larutan standar Fe2+

Konsentrasi (mg/L) Absorbansi

0,0 0,0003

0,2 0,0570

0,4 0,1170

0,6 0,1720

0,8 0,2250

1,0 0,2790

Hasil pengukuran absorbansi kemudian diplotkan terhadap konsentrasi sehingga diperoleh kurva kalibrasi larutan standar logam Fe2+ pada gambar 4.1 berikut.

y = 0,2789x + 0,558 r = 0,9996

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

A b so rb a n si   Io n   Be si

Konsentrasi Ion Besi (mg/L)

Gambar 4.1.Grafik Least Square Linear untuk Analisis Fe2+ dengan Metode

Spektrofotometri

Perhitungan persamaan garis regresi

Untuk menentukan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi dapat ditentukan dengan menggunakan metode least square sebagai berikut :

Tabel 4.2. Tabel data perhitungan persamaan garis regresi

No _{Xi Yi Xi-X Yi-Y (Xi-X )}2

(Yi-Y )2 (Xi-X )(Yi-Y) 1 0,0 0,0003 -0,5 -0,1414 0,25 0,0200 0,07070 2 0,2 0,0570 -0,3 -0,0847 0,09 0,0072 0,02541 3 0,4 0,1170 -0,1 -0,0247 0,01 0,0006 0,00247

4 0,6 0,1720 0,1 0,0303 0,01 0,0009 0,00303

5 0,8 0,2250 0,3 0,0833 0,09 0,0069 0,02499

6 1,0 0,2790 0,5 0,1373 0,25 0,0189 0,06865

∑ 3,0 0,8503 0,0 0,0001 0,70 0,0545 0,19525

X =  = = 0,5

Y =  =

6 8503 , 0

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis :

Y = ax + b (4.1) dimana :

Selanjutnya harga slope dapat ditentukan dengan mengunakan metode least square sebagai berikut :

a =















   2 X Xi Y Yi X Xi (4.2)

a = 7 , 0 19525 , 0

a = 0,2789

Sehingga diperoleh harga slope (a) = 0,2789

Harga intersep (b) diperoleh melalui substitusi (a) kepersamaan berikut :

Y = aX + b (4.3) b =Y - aX

b = 0,19525 – (0,2789)(0,5) b = 0,19525 – 0,13945 b = 0,0558

Sehingga diperoleh harga intersep (b) = 0,0558 Maka pesamaan garis regresi yang diperoleh adalah :

Y = 0,2789X + 0,0558 (4.4)

Koefisien Korelasi

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

r =













_









_









  n i n i n i Y Yi X Xi Y Yi X Xi 2 2 (4.5) Koefisien korelasi untuk logam Besi Fe2+ adalah:

r =

) 0545 , 0 )( 70 , 0 ( 19525 , 0

r =

19532 , 0 19525 , 0

r = 0,9996

Perhitungan konsentrasi larutan sampel

Dengan menggunakan persamaan 4.4, dapat dihitung konsentrasi larutan sampel (X0) yang diukur absorbansinya (Y0), yaitu :

Ketidakpastian u(x0,y) pada nilai x0 karena variasi dalam yi

Ketidakpastian konsentrasi Fe2+ dalam larutan sampel (X0) karena pengaruh

variasi absorbansi larutan kalibrasi dapat ditentukan dengan mensubstitusikan nilai pada tabel 3.1. kedalam persamaan :

(4.6)

Karena dari Sx/y = dan diperoleh

Ketidakpastian (x0, xi) pada nilai x0 karena variasi dalam xi

Persamaan yang digunakan untuk menentukan ketidakpastian konsentrasi Fe2+ dalam larutan sampel yang diukur absorbansinya karena pengaruh variasi konsentrasi larutan standar kalibrasi adalah sebagai berikut :

Hubungan Linear antara xi dan yi

Untuk menguji hubungan linear antara xi dan yi digunakan uji F dengan

persamaan yang digunakan untuk memperoleh nilai Fhitungsebagai berikut : F = MSLOF / MSPE

Tahap – tahap perhitungan nilai Fhitungadalah sebagai berikut :

Perhitungan penjumlahan kuadrat total (SST), dikoreksi untuk mean

Perhitungan penjumlahan kuadrat karena kesalahan murni (SSPE)

Perhitungan penjumlahan kuadrat karena regresi (SSREG)

Perhitungan penjumlahan kuadrat karena tidak linear (SSLOF) SSLOF = SST – SSREG - SSPE

Dalam hal ini, hipotesis nol adalah terdapat hubungan linear antara xi dan yi. Dan

Tabel 4.3. Tabel ANAVA untuk uji Linearitas

Sumber Variasi SS Derajat Bebas MS F

Karena Regresi Variasi mean grup pada garis

Dalam grup Total

SSREG = 0,072 SSLOF = 1,5 x 10 -5

SSPE= 6,4 x 10-5 SST= 0,072

1 3

10 14

0,072 1,5 x 10-5

6,4 x 10-5

0,80

(Massart et al. 1988)

4.1.1.1.2 Perhitungan Ketidakpastian tipe B

Rincian perhitungan ketidakpastiant ipe B yang berasal dari kontribusi konstan nilai x dan y karena nilai–nilai ini diperoleh dari sederetan pengenceran larutan stok dan pengukuran absorbansi dengan menggunakan peralatan

spektrofotometer, adalah sebagai berikut :

Ketidakpastian standar konsentrasi ion Fe2+ dalam larutan stok

Ketidakpastian standar massa Kristal Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O [u(mkristal)]

Mkristal = mkristal_rep + mkristal_drifth + mkristal_read

Ketidakpastian standar labu takar 100 mL [u(V100)]

V100 = V100_rep + V100_cal + V100_temp V100_temp = V100_cal x x ∆t

Ketidakpastian standar konsentrasi ion Fe2+ dalam larutan stok

Ketidakpastian standar konsentrasi ion Fe2+ dalam larutan standar kerja

Ketidakpastian standar volume pipet volume 5 ml [u(V5)]

V5 = V5_rep + V5_cal + V5_temp V5_temp = V5_cal x x ∆t

Ketidakpastian standar volume pipet volume 500 ml [u(V500)]

V500 = V500_rep + V500_cal + V500_temp V500_temp = V500_cal x x ∆t

Ketidakpastian standar konsentrasi ion Fe2+ dalam larutan standar kalibrasi

Ketidakpastian standar volume larutan standar kerja yang diambil untuk membuat larutan standar kalibrasi [u(Vi_st)]

Vi_st = Vi_st_rep + Vi_st_cal + Vi_st_temp Vi_st_temp = Vi_st_cal x x ∆t

Ketidakpastian volume labu takar 50 mL [u(Vi_50)]

Vi_50 = Vi_50_rep + Vi_50_cal + Vi_50_temp Vi_50_temp = Vi_50_cal x x ∆t

Ketidakpastian standar konsentrasi larutan Fe2+ dalam larutan standar kalibrasi [u(Ci)]

Ketidakpastian standar pengukuran absorbansi

Ketidakpastian standar pengukuran absorbansi larutan standar kalibrasi [u(Ai)]

Ai = Ai_rep + Ai_drifth+ Ai-round)

Ketidakpastian standar pengukuran absorbansi larutan sampel [u(Asampel)]

Asampel = Asampel_rep + Asampel_drifth+ Asampel-round)

Ketidakpastian standar faktor pengenceran

Ketidakpastian volume labu takar 50 mL [(V50)]

V50 = V50_rep + V50_cal + V50_temp V50_temp = V50_cal x x ∆t

Ketidakpastian volume larutan sampel yang diambil untuk analisis spektrofotometri [u(V40)]

V50 = V50_rep + V50_cal + V50_temp V50_temp = V50_cal x x ∆t

Ketidakpastian standar faktor pengenceran [u(L)]

4.1.1.1.3 Perhitungan ketidakpastian standar gabungan

Persamaan yang digunakan untuk menentukan konsentrasi Fe2+ dalam larutan sampel adalah sebagai berikut :

x L x Sx0

Jika persamaan tersebut diadaptasikan dengan persamaan (2.4), maka perhitungan ketidakpastian konsentrasi Fe2+ dalam larutan sampel adalah sebagai berikut :

4.1.1.1.4 Perhitungan ketidakpastian terekspansi

U(C

Fe(II)

) = k

p

x u

c

(C

Fe2+

)

4.1.2 Perhitungan ketidakpastian untuk analisis penentuan asam lemak bebas dengan metode titrasi netralisasi

4.1.2.1Perhitungan komponen – komponen ketidakpastian standar

4.1.2.1.1 Perhitungan ketidakpastian tipe A

Ketidakpastian tipe A berasal dari pengolahan statistik data perlakuan metode yang dihasilkan yaitu berupa repeatability hasil pengukuran. Repeatability hasil pengukuran dihitung dengan menggunakan persamaan deviasi standar berikut :

Berdasarkan perlakuan metode, pada lampiran 1 dilakukan dua kali penentuan konsentrasi, yaitu konsentrasi larutan standar dan konsentrasi larutan sampel. Oleh karena itu, standar deviasi masing-masing konsentrasi tersebut digabung dengan menggunakan persamaan deviasi standar mean gabungan berikut :

Karena deviasi standar ini bervariasi terhadap tingkat konsentrasi analit, maka digunakan persamaan deviasi standar relatif berikut untuk menentukan repeatability pengukurannya, yaitu :

4.1.2.1.2 Perhitungan ketidakpastian tipe B

Dalam hal ini, ketidakpastian tipe B berasal dari ketidakpastian yang muncul karena kontribusi konstan dari pengukuran massa dan volume yang dilakukan

dalam perlakuan metode. Rincian persamaan-persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :

Ketidakpastian standar massa KHP [u(mKHP)]

Ketidakpastian standar kemurnian massa KHP [u(PKHP)]

Ketidakpastian standar berat molekul KHP [u(FKHP)]

4.1.2.1.3 Perhitungan ketidakpastian standar gabungan

Persamaan untuk menghitung konsentrasi larutan NaOH adalah sebagai berikut :

Jika persamaan tersebut diadaptasikan dengan perhitungan ketidakpastian gabungan aturan 2, persamaan (2.4), maka perhitungan ketidakpastian konsentrasi larutan NaOH adalah sebagai berikut :

4.1.2.1.4 Perhitungan ketidakpastian terekspansi

U(CNaOH) = kp x (CNaOH)

4.2 Pembahasan

4.2.1 Penentuan ketidakpastian analisis dilakukan dengan penentuan asam

lemak bebas metode titrasi netralisasi berdasarkan AOCS Ca5a-40 4.2.1.1 Sumber-sumber ketidakpastian

Analisis sumber-sumber ketidakpastian akan lebih mudah dipahami dengan cara menggambarkan diagram Ishikawa, seperti yang tampak pada gambar 4.2 - 4.4. Tahap pertama untuk menggambarkan diagram Ishikawa adalah dengan menggambarkan empat parameter yang terdapat pada persamaan 2.9 sebagai cabang utama (tampak pada gambar 4.2). Kemudian ketidakpastian masing-masing parameter tersebut ditambahkan ke dalam diagram, seperti yang terlihat pada gambar 4.3. Komponen ketidakpastian repeatability yang terdapat pada parameter massa dari titrimetri standar KHP dan volume titrasi dari NaOH.

4.2.1.2Perhitungan ketidakpastian standar

4.2.1.2.1 Perhitungan ketidakpastian tipe A

Repeatability hasil pengukuran (rep)

Berdasarkan hasil pengolahan data diperoleh deviasi standar relatif (RSD) sebesar 0,1 %. Nilai repeatability ini sudah termasuk nilai repeatability untuk seluruh sumber – sumber ketidakpastian, yaitu massa KHP, standar kemurnian massa KHP, standar berat molekul, standar volume NaOH yang digunakan dalam titrasi. Oleh karena itu, komponen ketidakpastian repeatability untuk masing – masing sumber ketidakpastian tersebut tidak dihitung kembali.

P(KHP) m(KHP)

c(NaOH)

V(T) F(KHP)

Gambar 4.2 : Diagram Ishikawa sederhana untuk penentuan asam lemak bebas

P(KHP) m(KHP)

cal cal

sensitivity sensitivity rep rep linearity

linearity m(gross) m(tare)

c(NaOH)

V(T) F(KHP)

Gambar 4.3 : Detail diagram Ishikawa untuk penentuan asam lemak bebas

P(KHP) m(KHP)

cal cal

sensitivity sensitivity rep rep linearity

linearity m(gross) m(tare)

c(NaOH)

rep cal temp

end-point rep bias

V(T) F(KHP)

4.2.1.2.2 Perhitungan ketidakpastian tipe B

Ketidakpastian massa KHP 1. Repeatability

Log dari kualiti kontrol menunjukkan ketidakpastian standar dari 0,05 mg beratnya sama pengecekan sampai menjadi 100 gram. Harga ini untuk repeatability ditentukan oleh sepuluh pengukuran dari tare dan berat gross diikuti oleh perhitungan yang berbeda dari masing – masing pasangan pengukuran tersebut dan evaluasi dari standar deviasinya berbeda. Kontribusi dari repeatability ini hanya dilakukan penjumlahan satu kali karena standar deviasinya berbeda secara langsung yang ditentukan dari eksperimen yang diberikan.

2. Calibration / Linearity

Keterangan kalibrasi dari keseimbangan kuota sekitar ± 0,15 mg untuk linearitas nilai ini memberikan perbedaan yang maksimum antara berat sebenarnya pada data dan pembacaan skala. Pembuat keseimbangan merekomendasikan evaluasi yang tidak pasti untuk menggunakan distribusi segiempat untuk mengubahnya menjadi kontribusi linier menjadi standar yang tidak tentu. Keseimbangan kontribusi linier menurut gambar 4.4. Kontribusi ini telah dihitung dua kali yang pertama untuk tare dan yang satu lagi untuk berat gross.

Kombinasi dari dua kontribusi ini memberikan standar yang tidak pasti u(mKHP) dari massa mKHP.

P(KHP)

Penyediannya memberikan informasi yang tidak lebih jauh menghubungkan ketidakpastian dalam daftar itulah sebabnya ketidakpastian ini memiliki distribusi segiempat.

F(KHP)

Dari tabel IUPAC(International Union Of Pure and Applied Chemistry) yang terakhir berat atom dan data yang tidak pasti untuk elemen – elemen unsur dari KHP(C8H5O4K) adalah

Tabel 4.4 Data ketidakpastian untuk elemen-elemen unsur KHP(C8H5O4K)

Unsur Berat Atom Ketidakpastian Ketidakpastian

Standar

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

(Ellison et al. 1999)

Untuk masing – masing elemen, standar tidakpasti ditemukan dengan cara mengolah kuota IUPAC yang tidak pasti sebagai bentuk ikatan dari distribusi segiempat. Penyesuaian standar yang tidak pasti diperoleh dengan cara membagi nilai tersebut dengan akar

Kontribusi dari elemen yang terpisah memberikan formula berat yang bersama dengan kontribusi tidak pasti untuk masing – masing data, adalah :

Tabel 4.5 Data ketidakpastian untuk KHP(C8H5O4K)

Perhitungan Hasil Ketidakpastian

Standar

C8 8 x 12,0107 96,0856 0,0037

H5 5 x 1,00794 5,0397 0,00020

O4 4 x 15,9994 63,9976 0,00068

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

(Ellison et al. 1999) Ketidakpastian dari masing – masing nilai ini dihitung dengan melipat gandakan standar tidak pasti dari tabel sebelumnya dari jumlah atom tersebut. Hal itu memberikan berat formula untuk KHP. Karena pernyataan ini merupakan jumlah dari nilai yang bebas, standar tidak pasti u(FKHP) adalah akar kuadrat dari

jumlah kuadrat dari kontribusinya masing – masing.

V(T)

1. Repeatability dari volume yang digunakan

Kegunaan dari piston buret, tidak seperti tabung volumetrik, yang umumnya tidak meliputi penggunaan secara lengkap dalam jumlahnya. Bila diperkirakan variabel dari penggunaan volum tersebut akan dibutuhkan untuk sejumlah sasaran akhir diantara penggunaannya. Untuk buret yang digunakan, beberapanya disusun dengan menggunakan volume yang terbatas yang harus diperiksa dan dicatat; sebagai contoh 0-10, 10-20, 5-15 dan seterusnya. Persamaannya harus diselidiki secara repeatability dari perbedaan volume yang digunakan, seperti 5, 10, 15 mL dan seterusnya. Contohnya repeatability dari data yang sebelumnya menggunakan 19 mL yang disimpan, diberikan sampel standar deviasi dari 0,004 mL, menggunakan pengukuran secara langsung sebagai standar yang tidak pasti.

Keterbatasan akurasi dari voilume yang digunakan ditunjukkan oleh pembuatannya seperti yang digambarkan. Untuk 20 mL piston buret jumlah ini khususnya sekitar 0,03 mL. Dianggap distribusi segitiga memberikan standar tidak pasti dari 0,03 / akar 6 = 0,012 mL.

3. Temperature

Ketidakpastian dikarenakan kekurangan kontrol temperatur yang dikalkulasi dengan cara yang sama seperti contoh yang sebelumnya, tetapi pada saat ini akan diambil variasi temperatur yang mungkin dari 3oC (dengan keakuratan 95 %). Kemudian menggunakan koefisien dari perluasan volume untuk air yaitu 2.1.10-4 o

C-1.

4. Repeatability dari titik yang diperoleh

Repeatability dari titik akhir yang diperoleh diperiksa secara teliti selama metode yang sebenarnya. Kemudian memberikan kondisi standar tidak pasti sebesar 0,004 mL yang merupakan data yang cocok.

5. Penyimpangan dari titik akhir yang diperoleh

Titrasi ini ditunjukkan menurut lapisan Argon untuk meniadaakan beberapa penyimpangan karena absorpsi dari CO2 dalam larutan titrasi. Pendekatan ini mengikuti petunjuk, yang lebih baik mencegah beberapa penyimpangan yang terdiri dari kebenaran untuk senyawa tersebut. Tidak ada petunjuk lain dimana titik akhir ditentukan dari bentuk kurva pH yang tidak cocok dengan titik ekuivalen karena asam kuat dititrasi dengan basa kuat. Oleh karena itu, hal ini diperkirakan penyimpangan dari titik akhir yang diperoleh dan datanya yang tidak

pasti dapat diabaikan. VT ditemukan menjadi 18,64 mL dan dipakai untuk

mencampurkan 4 sisa dari kontribusi ketidakpastian u(VT) dari volume VT.

4.2.1.2.3 Perhitungan dari kombinasi standar ketidakpastian

Nilai dari parameter pada persamaan diatas, standar ketidakpastiannya dan standar ketidakpastian relatipnya digabungkan di dalam lampirannnnn A2.1. Karena kombinasi ketidakpastian dengan masing – masing komponen dari persamaan yang beragam seperti diatas.

Lembaran yang menyebar standar yang digunakan untuk menyederhanakan perhitungan diatas dari kombinasi standar tidak pasti. Secara luas diperkenalkan ke dalam metode yang diberikan dalam lampiran E. Lembaran yang menyebar diisi ke dalam nilai yang diperkirakan yang ditunjukkan ke dalam nilai yang ditunjukkan ke dalam tabel.

Pada akhirnya lembaran yang menyebar tadi menguji kontribusi relatip dari parameter yang berbeda. Bagian dari masing – masing kontribusi dapat dengan mudah dilihat dengan menggunakan tampilan histogram dari standar ketidakpastian relatip.

Kontribusi dari ketidakpastian pada volume titrasi VT menjadi lebih jauh.

Prosedur berat dan pemurnian dari titrasi standar menunjukkan urutan yang sama dari jarak untuk standar ketidakpastian relatipnya, dimana ketidakpastian dalam berat formula hampir mendekati dari jarak yang lebih kecil dari sebelumnya. Perluasan ketidakpastuan u(CNaOH) diperoleh dengan mengalikan kombinasi

standar tidakpasti dengan faktor coverage 2.

Gambar 4.5 : Metode perhitungan ketidakpastian Kragten Spreadsheet untuk

penentuan asam lemak bebas dengan metode titrasi netralisasi.

Gambar 4.6 : Histogram hubungan ketidakpastian standar gabungan dengan

kontribusi masing – masing komponen pada penentuan asam lemak bebas dengan metode titrasi netralisasi.

Nilai parameter yang dibrikan dalam baris kedua dari C2-F2. Standar ketidakpastiannya

dimasukkan ke dalam baris dibawahnya(C3-F3). Nilai dari spreadsheet dari C2-F2 di

dalam kolom kedua dari B5-B8. C5 menunjukkan nilai dari mKHP dari C2 ditambahkan

ketidakpastian yang diberikan ke dalam C3. Hasilnya dikalkulasikan menggunakan C5-C8 yang diberikan ke dalam C10. Kolom D dan F menggunakan prosedur yang sama. Nilainya ditunjukkan dalam baris 11(C11-F11) yang memberikan perbedaan dari baris (C10-F10) dikurangi nilai dari B10. Pada baris ke 12 (C12-F12) nilainya pada baris 11 (C11-F11) dikuadratkan dan dijumlahkan sehingga memberikan nilai yang ditunjukkan pada B12. B14 memberikan kombinasi standar ketidakpastian, dimana merupakan akar kuadrat dari B12.

4.2.2 Penentuan ketidakpastian dalam analisis Fe2+ dengan metode spektrofotometri

4.2.2.1 Sumber-sumber ketidakpastian

Sumber-sumber ketidakpastian yang terdapat pada analisis Fe2+ dengan metode spektrofotometri adalah:

a. Variasi random dalam pengukuran y, yang mempengaruhi respons larutan standar kalibrasi yi dan respon larutan yang diukur y0.

b. Variasi random yang berasal dari kesalahan dalam memperoleh nilai larutan standar kalibrasi xi.

c. Hubungan linier antara xidan yi.

d. Nilai-nilai xi dan yi yang mengandung ketidakpastian konstan, yang

muncul karena nilai x dihasilkan daari sederetan pengenceran larutan stok, dan juga karena nilai y diperoleh dari pengukuran absorbansi dengan menggunakan spektrofotometer.

Keempat sumber-sumber ketidakpastian diatas akan lebih jelas dilihat pada diagram Ishikawa pada gambar 4.7-4.8.

Kurva kalibrasi Asampel Mkristal Pkristal v5 Vi_st

Rep drift rep drift cal cal tare temp temp rep drift

round round rep rep Ai rep Ci_st round

cal cal cal drift

temp temp temp rep rep rep Linearitas round

V100 V500 Vi_50

cal rep CFe(II)

V50 cal rep

temp V50 L

temp

Gambar 4.7 : Detail diagram Ishikawa untuk Analisis Larutan Fe2+ dengan Metode Spektrofotometer.

Kurva kalibrasi Asampel Mkristal Pkristal v5 Vi_st

Rep drift rep drift cal cal tare temp temp rep drift

round round rep rep Ai drift Ci_st round

cal cal cal

temp temp temp

V100 V500 Vi_50 Linearitas round

mkristal cal rep CFe(II)

V5 V50 cal rep

Vi_st temp V40 L

V100 cal V500

Vi_50 Ai

Asampel V50 V40 Rep

Gambar 4.8 : Diagram Ishikawa untuk Analisis Larutan Fe2+ dengan Metode

Lampiran B : Data hasil pengukuran absorbansi dari larutan sampel pada panjang gelombang maksimum maks) 510 nm.

No maks Absorbansi ̅

0,0179

1 510 nm 0,0226 0,0194

0,0178

Lampiran C : Hasil Perhitungan Ketidakpastian Untuk Analisis Dengan Metode Titrasi Netralisasi dan Spektrofotometri.

No Metode Analisis Konsentrasi

Analit (y)

Ketidakpastian Terekspansi

(Up(y))

Faktor Koverage

(kp)

1 Titrasi Netralisasi 0,1612 mol/L ±0,0002 mol/L 2

2 Spektrofotometri 0,1310 mg/L ±0,0083 mg/L 2,14

Lampiran D : Daftar Ketidakpastian Untuk Analisis Fe2+ Dengan titrasi Netralisasi.

Deskripsi Nilai x Standar

ketidakpastian u(x)

Ketidakpastian relatif standar

u(x) / x

mKHP Berat KHP 0,3889 gram 0,00014 gram 0,00036

PKHP Kemurnian KHP 1,0 0,00029 0,00029

FKHP Formula berat KHP 204,2212

g/mol

0,0038 g/mol 0,000018

VT

CKHP

Volume NaOH yang terpakai pada saat titrasi

Konsentrasi larutan KHP

11,8133 mL

0,1612 mol/L

0,015 mL

±0,0002 mol/L

0,0012

Lampiran E : Daftar Ketidakpastian Untuk Analisis Fe2+ Dengan Metode Spektrofotometri.

Parameter Nilai Ketidakpastian

Standar

Distribusi

Sxo 1,0 0,0039 Normal

mkristal_drift_gross 0,0 gram 0,00012 gram Seragam

mkristal_read_gross 0,0 gram 0,000029 gram Seragam

mkristal_drift_gross 0,0 gram 0,00012 gram Seragam

mkristal_read_gross 0,0 gram 0,000029 gram Seragam

Pkristal 1,0 0,0058 Seragam

V100_cal 100 mL 0,033 mL Segitiga

V100 temp 0,0 mL 0,12 mL Seragam

V5 cal 5,0 mL 0,0041 mL Segitiga

V5_temp 0,0 mL 0,0061 mL Seragam

V500_cal 500 mL 0,061 mL Segitiga

V500_temp 0,0 mL 0,61 mL Seragam

V1 st cal 1,0 mL 0,0041 mL Segitiga

V1 st temp 0,0 mL 0,0012 mL Seragam

V1_50_cal 50 mL 0,020 mL Segitiga

V1_50_temp 0,0 mL 0,061 mL Seragam

V2_st_cal 2,0 mL 0,0061 mL Segitiga

V2 st temp 0,0 mL 0,0024 mL Seragam

V2 50 cal 50 mL 0,020 mL Segitiga

V2_50_temp 0,0 mL 0,061 mL Seragam

V3_st_cal 3,0 mL 0,020 mL Segitiga

V3_st_temp 0,0 mL 0,0036 mL Seragam

V3 50 cal 50 mL 0,020 mL Segitiga

V3 50 temp 0,0 mL 0,061 mL Seragam

V4_st_cal 4,0 mL 0,20 mL Segitiga

V4_st_temp 0,0 mL 0,0048 mL Seragam

V4_50_cal 50 mL 0,020 mL Segitiga

V4 50 temp 0,0 mL 0,061 mL Seragam

V5 st cal 5,0 mL 0,20 mL Segitiga

V5_st_temp 0,0 mL 0,0061 mL Seragam

V5_50_cal 50 mL 0,020 mL Segitiga

V5_50_temp 0,0 mL 0,061 mL Seragam

A1 drift 0,0 AU 0,0013 AU Seragam

A1 round 0,0 AU 0,00029 AU Seragam

A2_drift 0,0 AU 0,0013 AU Seragam

A2_round 0,0 AU 0,00029 AU Seragam

A3_drift 0,0 AU 0,0014 AU Seragam

A3 round 0,0 AU 0,00029 AU Seragam

A4 drift 0,0 AU 0,0015 AU Seragam

A4_round 0,0 AU 0,00029 AU Seragam

A5_drift 0,0 AU 0,0016 AU Seragam

Lanjutan

Asampel drift 0,0 AU 0,0014 AU Seragam

Asampel round 0,0 AU 0,00029 AU Seragam

V50 cal 50 mL 0,020 mL Seragam

V50_temp 0,0 mL 0,061 mL Segitiga

V50_cal 50 mL 0,51 mL Seragam

V50 temp 0,0 mL 0,058 mL Segitiga

CFe(II) 0,131mg/L 0,0083 mg/L

Lampiran F : Daftar Simbol Parameter-Parameter Pada Perhitungan Ketidakpastian Untuk Analisis Fe2+.

Parameter Satuan Keterangan

Sxo mg/L Deviasi standar konsentrasi larutan sampel yang

diukur dengan spektrofotometer

B AU L/mg Slope kurva kalibrasi

M Jumlah pengukuran yo

K Jumlah pengukuran yi

yo AU Nilai eksperimental dimana nilai konsentrasi xo

ditentukan

AU Nilai rata – rata hasil pengukuran yi

xi Mg/L Konsentrasi larutan standar kalibrasi ke i

̅ Mg/L Nilai rata – rata xi

A AU Intercept kurva kalibrasi

N Jumlah larutan standar kalibrasi yang diukur

mkristal G Massa kristal Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

mkristal_rep G Nilai komponen ketidakpastian repeatability massa

kristal Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

mkristal_drift G Nilai komponen ketidakpastian drift massa kristal

Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

mkristal_read G Nilai komponen ketidakpastian pembulatan

pembacaan massa kristal Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

V100 mL Volume labu takar 100 mL yang digunakan untuk

membuat larutan stok ion Fe2+

V100_rep mL Nilai komponen ketidakpastian repeatability volume

labu takar 100 mL yang digunakan untuk membuat larutan stok ion Fe2+

V100_cal mL Nilai komponen ketidakpastian kalibrasi peralatan

labu takar yang digunakan untuk membuat larutan stok ion Fe2+

V100_temp mL Nilai komponen ketidakpastian karena perbedaan

suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi labu takar yang digunakan untuk membuat larutan stok ion Fe(II)

o

C-1 Koefisien ekspansi volume air yang senilai 2,07 x 10-4 / oC

∆ o

C Perbedaan suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi peralatan yang digunakan (± 10 oC)

Cst o mg/L Konsentrasi Fe2+ dalam larutan standar stok

Pkristal Kemurnian kristal Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

F Faktor konversi untuk mengubah jumlah

Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O menjadi Fe2+

V5 mL Volume pipet volume 5 mL yang digunakan untuk

memipet larutan stok untuk membuat larutan standar kerja ion Fe2+

V5_rep mL Nilai komponen ketidakpastian repeatability volume

pipet volume 5 mL yang digunakan untuk memipet larutan stok untuk membuat larutan standar kerja ion Fe2+

V5_cal mL Nilai komponen ketidakpastian kalibrasi peralatan

pipet volume yang digunakan untuk memipet larutan stok untuk membuat larutan standar kerja ion Fe2+ V5_temp mL Nilai komponen ketidakpastian karena perbedaan

suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi pipet volume yang digunakan untuk memipet larutan stok untuk membuat larutan standar kerja ion Fe2+

Cst mg/L Konsentrasi Fe2+ dalam larutan standar kerja

V500 mL Volume labu takar 500 mL yang digunakan untuk

membuat larutan standar kerja ion Fe2+

V500_rep mL Nilai komponen ketidakpastian repeatability volume

labu takar 500 mL yang digunakan untuk membuat larutan standar kerja ion Fe2+

V500_cal mL Nilai komponen ketidakpastian kalibrasi peralatan

labu takar yang digunakan untuk membuat larutan standar kerja ion Fe2+

V500_temp mL Nilai komponen ketidakpastian karena perbedaan

suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi labu takar yang digunakan untuk membuat larutan standar kerja ion Fe2+

Vi_st mL Volume pipet volume yang digunakan untuk

memipet larutan standar kerja untuk membuat larutan standar kalibrasi Fe2+ ke i

Vi_st_rep mL Nilai komponen ketidakpastian repeatability volume

pipet volume yang digunakan untuk memipet larutan standar kerja untuk membuat larutan standar

kalibrasi Fe2+ ke i

Vi_st_cal mL Nilai komponen ketidakpastian kalibrasi peralatan

pipet volume yang digunakan untuk memipet larutan standar kerja untuk membuat larutan standar

kalibrasi Fe2+ ke i

Vi_st_temp mL Nilai komponen ketidakpastian karena perbedaan

suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi pipet volume yang digunakan untuk memipet larutan standar kerja untuk membuat larutan standar

kalibrasi Fe2+ ke i

Vi_50 mL Volume labu takar 50 mL yang digunakan untuk

membuat larutan standar kalibrasi ion Fe2+ ke i Vi_50_rep mL Nilai komponen ketidakpastian repeatability volume

labu takar 50 mL yang digunakan untuk membuat larutan standar kalibrasi ion Fe2+ ke i

Vi_50_cal mL Nilai komponen ketidakpastian kalibrasi peralatan

labu takar yang digunakan untuk membuat larutan standar kalibrasi ion Fe2+ ke i

Vi_50_temp mL Nilai komponen ketidakpastian karena perbedaan

suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi labu takar yang digunakan untuk membuat larutan standar kalibrasi ion Fe2+ ke i

Ci mg/L Konsentrasi Fe2+ dalam larutan standar kalibrasi ke i

Ai AU Nilai absorbansi larutan standar kalibrasi ke i

Ai_rep AU Nilai komponen ketidakpastian repeatability nilai

absorbansi larutan standar kalibrasi ke i

Ai_drift AU Nilai komponen ketidakpastian drift nilai absorbansi

larutan standar kalibrasi ke i

Ai_read AU Nilai komponen ketidakpastian pembulatan angka

nilai absorbansi larutan standar kalibrasi ke i Asampel AU Nilai absorbansi larutan sampel

Asampel_rep AU Nilai komponen ketidakpastian repeatability nilai

absorbansi larutan sampel

Asampel_drift AU Nilai komponen ketidakpastian drift nilai absorbansi

larutan sampel

Asampel_read AU Nilai komponen ketidakpastian pembulatan angka

nilai absorbansi larutan sampel

V50 mL Volume labu takar 50 mL yang digunakan untuk

mengencerkan larutan sampel

V50_rep mL Nilai komponen ketidakpastian repeatability volume

labu takar 50 mL yang digunakan untuk mengencerkan larutan sampel

V50_temp Ml Nilai komponen ketidakpastian karena perbedaan

suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi labu takar yang digunakan untuk mengencerkan larutan sampel V50_cal mL Nilai komponen ketidakpastian kalibrasi peralatan

labu takar yang digunakan untuk mengencerkan larutan sampel

V50 mL Volume sampel yang diambil untuk analisis secara

spektrofotometer

V50_rep mL Nilai komponen ketidakpastian repeatability volume

sampel yang diambil untuk analisis secara spektrofotometer

V50_cal mL Nilai komponen ketidakpastian kalibrasi peralatan

gelas ukur yang digunakan untuk mengukur volume sampel yang diambil untuk analisis secara

V50_temp mL Nilai komponen ketidakpastian karena perbedaan

suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi gelas ukur yang digunakan untuk mengukur volume sampel yang diambil untuk analisis secara spektrofotometri

L Faktor pengenceran

CFe(II) mg/L Konsentrasi Fe2+ dalam larutan sampel

CNaOH mol.L-1 Konsentrasi larutan NaOH

mKHP G Bobot standar dari titrimetrik KHP

PKHP Kemurnian dari KHP

FKHP g.mol-1 Berat formula dari KHP

VT mL Volume titrasi dari larutan NaOH