Transcript Kurva Kalibrasi

Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
Kalibrasi
Adalah suatu proses menghubungkan sinyal analitik yang diukur (respon alat)
dengan konsentrasi analit.
Metode Kalibrasi:
A. Kurva Kalibrasi (Kurva Baku)
B. Metode Adisi Standard
Arie BS
C. Metode Standard Internal
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
A. KURVA KALIBRASI
Sejumlah larutan baku dengan dengan variasi konsentrasi
disiapkan, kemudian diukur menggunakan instrumen, dan respon
instrumen dicatat.
Larutan Baku
– Larutan analit yg telah diketahui konsentrasinya.
Larutan baku dibuat agar dalam pengukuran
menggunakan instrumen tidak melampaui batas
linearitas (LOL = Limit of Linearity) dari
instrumen.
Kurva Kalibrasi – Plot konsentrasi baku (X) versus respon
instrumen (Y).
Hubungan antara konsentrasi baku dan respon
instrumen adalah linier.
Arie BS
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
A. KURVA KALIBRASI
1. Penyiapan Kurva Kalibrasi
Respon Instrumen (RI)
RI terkoreksi (Si – Sbl)
0,00
0.013
0.000
6.01
0.101
0.088
31.80
0.811
0.798
63.50
1.498
1.485
88.90
2.094
2.081
0.924
0.875
Konsentrasi
Sampel
2.5
Kurva Kalibrasi
RI terkoreksi
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
Arie BS
20
40
60
Konsentrasi
80
100
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
A. KURVA KALIBRASI
1. Penyiapan Kurva Kalibrasi
Gunakan metode regresi linier untuk menghitung persamaan fitting y = mx + b
xi
yi
x i2
y i2
xiyi
Concentration
IR
Corr. IR
0.000
0.013
0.000
0.000000
0.000000 0.000000
2
6.010
0.101
0.088
36.120100
0.007744
0.528880
2

xi 
2

S xx   xi 0.636804
x    x25.376400
Sy
i 
31.800
0.811
0.798
1011.240000
N
2
 x
1.498 2 1.485
S 63.500
  xi24032.250000
2  i 2.205225 94.297500 S yy    y

xx    xi  x 
2 i
N
88.900
2.094 2 2.0812 7903.210000
4.330561
185.000900
2
 yi 
xi 
2




S

x

x

x

S

y

y

y





xx
i
i
yy
i
i
190.210
4.452
12982.820100
7.180334
305.203680

N
Nx y



S

x

x
y

y



xy
i
i
i
Mean
38.042
0.890
S xy    xi  x  yi  y    xi yi  
x y
S xy   xi  x  yi  y    xi yi   i  i
N
m  S xy S xx (S lope )
xi  y
b y-
m  S xy S xx (S l ope )
b  y -x m (Y - i n
m  S xy S xx (S lope )
b  y -x m (Y - in te rce pt)
r
Arie BS
S xy r 
S xx  S yy
S xy
S xx  S yy
r
S xy
S xx  S yy
Metode Kalibrasi Alat
A. KURVA KALIBRASI
1. Penyiapan Kurva Kalibrasi
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
A. KURVA KALIBRASI
2. Interpretasi Kurva Kalibrasi
Gunakan persamaan fitting y = mx + b untuk menghitung konsentrasi sampel
m = 0.0236 & b = -0.00881
y = 0.0236x – 0.00881
Sehingga:
x = (y – b)/m
x = (y + 0.00881)/0.0236
dan:
x (konsentrasi sampel) = (0.875+0.00881)/0.0236
= 37.4
Arie BS
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
• Digunakan untuk analit dalam matriks yang kompleks, yg
mengakibatkan terjadinya interferensi dalam respon instrumen (RI).
Contoh: darah, sedimen, serum, dll.
• Sering disebut juga metode SPIKING.
• Metode: 1. Siapkan beberapa aliquot identik, Vx, dari sampel.
2. Tambahkan sejumlah volume tertentu secara bervariasi, Vs,
larutan baku yang telah diketahui konsentrasinya, cs, pada tiap
aliquot.
3. Encerkan (add-kan) masing2 larutan hingga volume tertentu, Vt
4. Ukurlah dengan instrumen untuk mendapatkan respon
instrumen, S
5. Hitung konsentrasi sampel, cx, dengan persamaan berikut:
Arie BS
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
• Persamaan Adisi Standard
S=
k =
Vs =
cs =
Vx =
cx =
Vt =
Arie BS
kVscs kVxcx
S

Vt
Vt
sinyal atau respon instrumen
konstanta proporsionalitas
volume standard yg ditambahkan
konsentrasi standard
volume aliquot sampel
konsentrasi sample
volume total pengenceran
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
• Plot respon instrumen (S) vs volume standard (Vs)
Respons Instrumen ( S )
m = D y/ D x
b = y-intercept
(V s ) 0
Vs
S  mVs  b
Arie BS
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
• Hitung konsentrasi sampel.
• Kombinasikan:
S  mVs  b
dan
bcs
cx 
m Vx
Arie BS
kVscs kVxcx
S

Vt
Vt
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
Contoh: Metode Adisi Standard
Arsenik in suatu sampel biologi ditetapkan dengan metode adisi standard.
10 mL aliquot sample dipipet ke dalam 5 buah labu takar 100 mL. Variasi
volume dari standard 22.1 ppm ditambahkan ke dalam 4 labu takar, masing2
diencerkan hingga batas. Absorbansi masing2 larutan ditentukan.
Sample (mL)
Standard (mL)
Absorbance
10.0
0.00
0.156
10.0
5.00
0.195
10.0
10.00
0.239
10.0
15.00
0.276
10.0
20.00
0.320
Hitung konsentrasi sampel!
Arie BS
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
Contoh: Metode Adisi Standard
b.cs
cx 
m.Vx
Adisi Standard Arsenik
0.45
0.40
m = 0.00818
b = 0.1554
sm = 0.000119
sb = 0.001463
Absorbance
0.35
0.30
cx 
0.25
cx  41.98 ppm
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
0
5
10
Volume Standard (Vs )
Arie BS
(0.1554)(22.1)
(0.00818)(10)
15
20
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
Contoh: Metode Adisi Standard
• Penggunaan Adisi Standard untuk menghitung konsentrasi sampel
1) Buat 2 larutan yg mengandung aliquot sampel yg sama, tambahkan
standar pada salah satu larutan. Encerkan hingga batas (100 mL)
2) Ukurlah respon instrumennya (absorbansi) pada kedua larutan.
3) Hitung konsentrasi sampel dengan persamaan berikut:
S1csVs
cx 
S2  S1 Vx
dimana: S1 = respon instrumen sampel
S2 = respon instrumen sampel + spike
Arie BS
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
B. METODE ADISI STANDARD
Contoh: Standard Addition 2 titik
Sebanyak 25.0 mL aliquot larutan quinine diencerkan hingga
50.0 mL dan diukur absorbansinya, mempunyai absorbansi
0.416 pada 348 nm diukur dalam kuvet setebal 1.00 cm.
Sebanyak 25 mL aliquot kedua dicampur dengan 10.0 mL
larutan yg mengandung 23.4 ppm quinine. Setelah diencerkan
hingga50.0 mL, larutan ini memiliki absorbansi 0.610 (kuvet
1.00 cm pada panjang gelombang yg sama). Hitung
konsentrasi (ppm) quinine dalam sampel.
Arie BS
S1 = 0.416
S2 = 0.610
Vs = 10 mL
cs = 23.4 ppm
Vx = 25.0 mL
S1csVs
cx 
S2  S1 Vx
(0.416)(23.4)(10.0)
cx 
 20.07 ppm
(0.610 0.416)(25.0)
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
C. METODE STANDARD INTERNAL
• Umumnya digunakan dalam GC dan HPLC
• Suatu senyawa reference/pembanding (standard internal) dengan volume/massa yg
konstan ditambahkan ke dalam larutan standar dan sampel.
• Rasio analit terhadap standard internal digunakan sebagai sumbu Y dalam plot kurva
kalibrasi dan untuk menetapkan sampel.
Arie BS
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
C. METODE STANDARD INTERNAL
Hexane Calibration Curve
2.50E+06
y = 31641x + 142659
2.00E+06
Peak Area
R2 = 0.8171
1.50E+06
1.00E+06
5.00E+05
0.00E+00
0
10
20
30
Conc. (ppt hexane)
Arie BS
40
50
60
Analisis Instrumen I
Metode Kalibrasi Alat
C. METODE STANDARD INTERNAL
Hexane/Octane Calibration Curve
2.5
y = 0.0359x + 0.0772
R2 = 0.9998
Heaxne/Octane Peak Area
2
1.5
1
0.5
0
0
10
20
30
Conc. (ppt hexane)
Arie BS
40
50
60