Menurut Eurachem, ketidakpastian pengukuran adalah parameter yang terkait dengan hasil pengukuran, yang mencirikan penyebaran nilai-nilai yang secara wajar dapat dikaitkan dengan besaran ukur. Penggunaan istilah besaran ukur lebih cocok digunakan dalam konsep ketidakpastian pengukuran.

Walaupun sebagian besar pengujian kimia memang menggunakan satuan konsentrasi, akan tetapi pengujian kimia juga menggunakan besaran yang lain seperti pH, Warna, dan NTU. Selanjutnya, ketidakpastian pengukuran dalam konsep ini tidak mengandung arti sebuah keraguan, namun justru memberikan tingkat kepercayaan tertentu pada validitas hasil pengukuran.

Hasil pengukuran adalah nilai perkiraan  atau estimasi dari kuantitas pengukuran suatu bahan atau benda. Adapun ketidakpastian dari pengukuran kuantitatif, pelaporannya tidak sebagai nilai tunggal. Ketidakpastian mempunyai konsep pelaporan dengan suatu rentang  nilai yang diperkirakan nilai benar berada.

Hasil pengukuran yang bervariasi  mencerminkan penyimpangan oleh faktor kinerja alat, metode  pengukuran, kondisi lingkungan, dan lain-lain. Menghitung ketidakpastian dalam pengukuran kimia harus kita lakukan, sebab pada pengukuran kimia sering kali melalui banyak tahapan dan memakai beberapa alat.

Ketidakpastian pengukuran berperan penting dalam pengukuran. Pengujian apapun tidak akan memberikan hasil nilai tunggal yang pasti benar. Walaupun operator sudah melakukan pengukuran secara teliti dengan alat yang canggih, tidak bisa memberikan nilai yang pasti benar karena ada limitasi dari metode dan alat. 

Sebagai pedoman untuk ketidakpastian pengukuran, pada tahun 1993, International Organization for Standarzation (ISO) merilis Guide of the Expression of Uncertainty Measurement (GUM). Banyak negara menggunakan pedoman ini sebagai panduan dalam mengestimasi ketidakpastian pengukuran.

Ketidakpastian Pengukuran dalam ISO 17025:2017

ISO 17025:2017 klausul 7.6, mempersyaratkan Laboratorium kalibrasi maupun laboratorium pengujian mengevaluasi ketidakpastian pengukuran. Laboratorium harus mengidentifikasi kontribusi terhadap ketidakpastian pengukuran. laboratorium harus memeperhitungkan segala kontribusi signifikan yang mempengaruhi pengujian atau kalibrasi dengan metode analisis yang tepat. Estimasi dilakukan berdasarkan pemahaman prinsip teoritis atau pengalaman praktis dari kinerja metode tersebut.

Ketidakpastian pengukuran juga tersurat dalam klausul 7.2.1.1 terkait penggunaan metode dan prosedur yang sesuai dan klausul 7.8.3 tentang persyaratan khusus untuk laporan pengujian. Selain itu, klausul 7.8.4 tentang persyaratan khusus untuk laporan kalibrasi juga terdapat pembahasan tentang estimasi ketidakpastian pengukuran. Dalam klausul 7.8.3 , menyebutkan penyajian ketidakpastian pengukuran dalam satuan yang sama atau dalam bentuk nilai relatif terhadap besaran ukurannya.  Penerapan ketidakpastian bila relevan dengan keabsahan atau penerapan hasil pengujian, instruksi pelanggan memepersyaratkan, dan ketidakpastian memepengaruhi kesesuaian dengan batas spesifikasi.

Kesalahan dan Ketidakpastian

Sebelum pembahasan berlanjut kepada sumber-sumber ketidakpastian, ada baiknya sejenak mengenal apa itu kesalahan dan hubungannya dengan ketidakpastian. Kesalahan mempunyai pengertian sesuatu yang tidak benar. Namun, dalam hal ini kesalahan bukan merupakan hal yang tidak benar yang berupa kesengajaan seperti tidak melakukan peneraan labu takar, salah memipet, dan lain-lain. Pada pembahasan ini, kesalahan lebih kepada hal-hal yang tidak bisa dihindarkan yang menyebabkan penyimpangan hasil uji. 

Kesalahan adalah penyimpangan antara hasil individu dan nilai sebenarnya dari  besaran ukur. Kesalahan merupakan nilai tunggal. Tentu saja hal ini berbeda dengan ketidakpastian yang berbentuk rentang atau interval. Biasanya, Penulisan ketidakpastian menggunakan suatu rentang plus minus (± U). Sebagai pengetahuan,  kita tidak bisa menggunakan nilai ketidakpastian untuk mengkoreksi hasil pengukuran. Ketidakpastian memadukan semua kesalahan yang kita ketahui menjadi suatu rentang tunggal.

Sumber-sumber Ketidakpastian Pengukuran

Banyak faktor yang memberi kontribusi  pada  ketidakpastian pengukuran. Faktor tersebut bisa berbeda tergantung pengujian alat atau bahan dan metode pengukurannya. Misalnya, pada pengujian listrik akan berbeda dengan pengujian suhu. Dalam pengujian kimia, faktor faktor yang mempunyai kontribusi terhadap ketidakpastian pengukuran antara lain :

1. Sampling (homogenitas)
2. Preparasi contoh (ekstraksi, derivatisasi, dan lain-lain) 
3. Peralatan (peralatan, instrumentasi, dan lain lain)
4. Kondisi penyimpanan
5. Kemurnian bahan kimia
6. Kondisi pengukuran
7. Efek matriks 
8. Koreksi blanko 
9. Personel
10. Efek random 
11. Efek sistematis

Baca juga: Presisi dan Akurasi dalam Sains, Apa Bedanya?

Sumber Informasi Untuk Pengukuran Ketidakpastian

Setelah mengetahui sumber-sumber ketidakpastian, maka kita perlu juga mengetahui sumber data dan informasi untuk evaluasi ketidakpastian pengukuran. Ada 3 sumber data dan informasi yang umum antara lain :

1. Spesifikasi Pabrik; Ketika kita membeli alat ukur, biasanya pabik memberikan informasi terkait spesifikasi dari alat tersebut. Sebagai contoh, spesifikasi pabrik untuk pipet volumetrik 50 mL kelas A adalah 50 ± 0.05 mL. Dari informasi tersebut, kita mendapatkan keterangan bahwa ketidakpastian dari pipet volumetric 50 mL tersebut adalah ± 0.05 mL.
2. Data Pustaka; Tidak semua sumber ketidakpastian memiliki informasi dari pabrik. Beberapa sumber ketidakpastian cara memperoleh datanya dari literatur. Contoh,  pada literatur (IUPAC) ketidakpastian berat atom H adalah ± 0.00007.
3. Data Validasi Metode atau data dari Log Book; Sumber ketidakpastian ada yang menggunakan data dari data validasi metode. Contoh, ketidakpastian asal akurasi, pengambilan datanya bisa menggunakan hasil dari validasi.

---

Sumber:

Eurachem/CITAC guide Quantifying Uncertanty in Analitycal Measurement third edition, 2012.

SNI ISO 17025:2017 Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi.