Dalam suatu pengukuran, kalibrasi menjadi langkah penting sebab sangat berpengaruh pada akurasi suatu hasil pengukuran. Dalam kimia analitik, kalibrasi adalah proses asesmen dan penyempurnaan akurasi dan presisi suatu metode. Proses ini khususnya dilakukan terhadap peralatan pengukuran (instrumen) yang digunakan untuk penentuan kuantitatif suatu sampel atau analit.

Secara sederhana, kalibrasi adalah suatu langkah verifikasi suatu metode ataupun instrumen yang digunakan dalam suatu pengukuran agar menghasilkan hasil yang akurat.  Dalam istilah yang lebih kompleks, kegiatan ini berkaitan dengan tindakan untuk menentukan hubungan fungsional antara nilai hasil pengukuran dengan kuantitas analitik.

Baca juga: Kalibrasi Alat Laboratorium Penguji Sesuai ISO 17025:2017

Mengapa Kalibrasi Penting?

Penggunaan instrumen secara rutin dan berlangsung selama beberapa periode dapat berakibat pada penurunan kondisi instrumen tersebut. Konsekuensinya adalah ketidakakuratan data yang kita peroleh.

Kalibrasi adalah salah satu cara untuk mengatasi masalah tersebut. Instrumen yang kita gunakan baik untuk keperluan pengujian maupun penelitian wajib terkalibrasi sebagai verifikasi data agar memiliki validitas yang baik sehingga dapat berguna untuk keperluan lanjutan.

Selain karena penggunaan rutin, perubahan pada akurasi data juga dapat terjadi karena pengaruh listrik. Tipe instrumen dan lingkungan yang menjadi tempat penyimpanan instrumen tersebut juga menjadi faktor cepat lambatnya penurunan kondisi instrumen tersebut.

Sehingga garis besarnya adalah, kalibrasi mampu meningkatkan akurasi suatu instrumen pengukuran. Meningkatnya akurasi instrumen berkonsekuensi pada meningkatnya kualitas produk (dalam lingkup manufaktur) atau sampel.

Kapan Harus Kita Lakukan?

Terdapat beberapa skenario atau kondisi yang mengharuskan kalibrasi kita lakukan kepada suatu instrumen, yaitu:

• Instrumen mengalami suatu insiden seperti telah melalui proses pemindahan, benturan, ataupun insiden lainnya yang berpotensi mengakibatkan kerusakan pada instrumen tersebut. Kerusakan tersebut dapat berakibat pada akurasi instrumen pengukuran.
• Teridentifikasi adanya ketidaktepatan dalam pengukuran. Ketika Anda tengah menjalankan penelitian ataupun pengujian suatu sampel tapi Anda merasa hasil pengukuran menunjukkan adanya ketidaktepatan, maka kalibrasi ulang harus kita lakukan kepada instrumen tersebut.
• Instruksi dari pabrikan. Beberapa pabrikan meminta Anda untuk melakukan pemeriksaan instrumen dalam rentang waktu tertentu untuk memastikan instrumen tersebut dapat berfungsi dengan baik. Pabrikan akan menginstruksikan dalam jangka waktu berapa lama kalibrasi harus penggunanya lakukan, bisa bulanan ataupun tahunan.

Baca juga: Kalibrasi Timbangan Digital yang Benar

Bagaimana Cara Mengkalibrasi?

Terdapat dua macam prosedur yang umum, yaitu dengan metode kurva kalibrasi dan penambahan standar. Kedua metode tersebut sama-sama membutuhkan satu atau lebih standar yang telah diketahui komposisinya untuk menjalankan kalibrasi pengukuran.

a.    Metode Kurva Kalibrasi

Metode ini menggunakan beberapa standar. Standar tersebut telah mengandung jumlah yang telah diketahui pasti dari analit yang akan diukur. Standar ini selanjutnya kita ukur menggunakan instrumen sehingga kita akan memperoleh data sinyal untuk masing-masing konsentrasi standar. Data sinyal dan konsentrasi tersebut lalu kita plotkan menjadi kurva kalibrasi, dengan konsentrasi sebagai sumbu x dan sinyal sebagai sumbu y.

Standar harus kita buat sendiri dan tidak mengandalkan larutan stok. Hal ini penting karena kesalahan pada larutan stok dapat berakibat fatal pada keseluruhan proses. Konsekuensinya, instrumen menjadi tidak terkalibrasi dengan benar.

Penentuan data yang bersifat outlier (nilai yang paling menyimpang atau berbeda signifikan) juga penting karena akan menggeser garis regresi sehingga harus kita eliminasi. Karena jika tidak maka dapat memberikan hasil yang tidak akurat. Berikut adalah beberapa langkah ketika kita menggunakan metode kurva kalibrasi.

• Deret standar harus mencakup rentang yang kita harapkan.
• Blanko (standar yang tidak mengandung analit) harus kita sertakan dalam deret.
• Jangan secara otomatis mengatur intersep dari garis regresi ke nol. Anda dapat melakukan ini apabila Anda telah memperoleh cukup bukti bahwasanya titik intersep memang mendekati nol.

b.    Metode Penambahan Standar

Metode penambahan standar dalam kalibrasi dapat mengeliminasi bias yang dapat muncul akibat adanya beberapa faktor, seperti suhu dan komposisi dari matriks yang sesungguhnya. Apabila kita akan menggunakan metode ini, terdapat dua hal yang harus kita penuhi:

• Kurva kalibrasi harus linear
• Garis regresi harus melewati nol

Pada metode ini, intensitas sinyal dari larutan sampel kita ukur dan selanjutnya analit kita tambahkan ke larutan tersebut sebagai konsentrasi yang telah kita ketahui. Kurva yang kita peroleh yaitu hubungan antara intensitas sinyal (sumbu y) dengan konsentrasi yang kita tambahkan (sumbu x) yang bersifat linear. Konsentrasi analit ditentukan dari titik saat garis regresi melintasi sumbu di titik nol.

Matriks tidak akan berubah jika Anda menggunakan metode penambahan standar. Hal ini yang menjadikan metode penambahan standar sangat bermanfaat untuk kasus apabila matriks sangat rumit dan sulit untuk dibuat ulang. Dengan kata lain, metode ini dapat mereduksi ketidakakuratan yang penyebabnya dari efek interferensi dan matriks.

Kesimpulan

Dalam istilah yang sederhana, kalibrasi adalah suatu langkah untuk memastikan bahwasanya suatu metode ataupun instrumen pengukuran dapat memberikan validitas dan akurasi yang baik. Apabila kita tidak mengkalibrasi pada jangka waktu yang seharusnya, biaya dan risiko terkait dengan instrumen dapat menjadi lebih tinggi daripada biaya kalibrasi itu sendiri. Oleh karenanya, kegiatan ini diharapkan dapat dilakukan secara rutin untuk menghindari masalah-masalah yang tidak diinginkan.

Baca juga: Perbedaan Validasi, Verifikasi dan Kalibrasi di Laboratorium