Kimia

Metrologi Kimia

Metrologi kimia adalah ilmu pengukuran (measurement science) yang merupakan landasan untuk setiap pengujian kimia analitik. Metrologi kimia menjadi sangat penting karena berhubungan dengan hampir semua aspek kehidupan kita seperti kualitas makanan/minuman yang kita konsumsi, kualitas udara, air, dan lingkungan tempat kita hidup. Selain itu, metrologi kimia juga memainkan peran yang sangat penting dalam industri, mulai dari pengembangan, proses pembuatan produk, sampai dengan quality control. Bukan hanya itu, banyak keputusan-keputusan menyangkut regulasi yang berkaitan dengan kesehatan, keamanan pangan, dan kualitas lingkungan sangat bergantung pada pengujian kimia yang berlandaskan metrologi dalam rangka menjamin validitas data yang dihasilkan.

 

[ source of image http://www.addaxietechnologies.com ]

Metrologi Kimia vs Kimia Analitik

Pada dasarnya, metrologi kimia memberikan tambahan dan beberapa perubahan konsep dalam kimia analitik, dimana konsep ketertelusuran (traceability) menggantikan akurasi dan ketidakpastian (uncertainty) menggantikan presisi.

Beberapa pergeseran konsep lainnya dari pengujian kimia analitik ke metrologi kimia adalah:

  • Perubahan metode standar (standard method) ke konsep yang lebih dipercaya, yaitu metode primer yang tervalidasi (validated primary method).  
  • Perubahan dari mutu secara analitis ke penerapan jaminan mutu yang sistematis salah satunya melalui konsep ketertelusuran (traceability).  
  • Penggantian konsep uji banding (proficiency testing) berdasarkan nilai konsensus (consensus value) dengan uji banding yang bertujuan untuk memperoleh hasil uji yang dapat diperbandingkan (comparable) berdasarkan nilai acuan (reference value).

Metode primer dan standar primer disebut sebagai metode dengan tingkat tertinggi dalam metrologi kimia. Beberapa diantaranya yaitu Spektrometri Massa Pengenceran Isotop (Isotop Dilution Mass Spectrometry/IDMS), kulometri, gravimetri, titrimetri, kalorimetri, dan analisis aktivasi neutron (Neutron Activation Analysis/NAA). Semua metode tersebut dapat tertelusur secara langsung ke SI. Akan tetapi, tidak semua parameter uji kimia dapat dilakukan menggunakan metode-metode tersebut, misalnya pengujian protein dan serat. Kedua pengujian tersebut sulit diketahui ketertelusurannya. Oleh karena itu, dikembangkan bahan acuan bersertifikat (Certified Reference Material/CRM), dimana nilai acuannya telah diketahui dengan pasti sehingga ketertelusuran pengujian dapat diperoleh dari CRM ini. Skema ketertelusuran dari metode dan standar dapat digambarkan sebagai berikut:

Chemical Traceability

Pentingnya Metrologi

Salah satu faktor penting untuk kemajuan suatu negara adalah pertumbuhan ekonominya. Perdagangan internasional amat diperlukan dalam memacu pertumbuhan ekonomi. Namun terdapat penghambat yang besar untuk peningkatan perdagangan antar negara, salah satunya adalah Technical Barrier to Trade (TBT) atau hambatan teknis perdagangan. Disamping itu persaingan antar negara yang semakin meningkat dalam era perdagangan bebas sekarang ini menuntut kualitas yang tinggi bagi produk-produk yang dipasarkan, artinya kualitas yang dapat diterima oleh pasar yaitu kualitas produk yang memenuhi regulasi dan standar internasional. Kualitas suatu produk dinyatakan dalam sertifikat pengujian produk tersebut. Disini diperlukan data yang valid yang berarti hasil uji di negara pengekspor komparabel (tidak berbeda) dengan di negara pengimpor. Tanpa pengujian yang valid tidak ada jaminan bahwa kualitas produk memenuhi regulasi/standar internasional dan hal ini dapat menghambat ekspor.

Lemahnya infrastruktur metrologi yang diakui internasional merupakan akar penyebab hambatan teknis seperti diuraikan diatas, yang juga berarti menghambat perkembangan ekonomi negara. Dalam hal ini negara-negara berkembang merupakan kelompok yang paling dirugikan oleh adanya TBT, termasuk diantaranya Indonesia. Dilain pihak, membanjirnya produk manufacturing impor saat ini sudah mengancam kelangsungan hidup sebagian industri dalam negeri. Hal ini terjadi karena SNI (Standar Nasional Indonesia) untuk produk terkait belum tersedia, yang artinya infrastruktur laboratorium pengujian untuk produk tersebut juga belum ada. SNI diperlukan untuk menangkal/membatasi masuknya produk-produk non standar berkualitas rendah yang merugikan konsumen, merusak pasaran dan mematikan industri lokal.

Lembaga Metrologi Nasional, NMI yang kompeten sangat dibutuhkan sebagai landasan terbentuknya infrastruktur metrologi nasional yang kuat dan kokoh. Dengan adanya infrastruktur metrologi yang kuat dan kokoh, maka masalah-masalah nasional yang bermuara dari tidak akuratnya data hasil pengujian dapat diatasi. Selain itu, segala hambatan perdagangan (TBT) dapat ditanggulangi sehingga akan meningkatkan perekonomian nasional.

Metrologi dan Pertumbuhan Ekonomi

Proyek MetroTrade telah membuktikan beberapa kasus dimana penerapan metrologi yang tepat dapat memecahkan permasalahan perdagangan yang ada dan mencegah timbulnya masalah perdagangan karena hambatan teknis perdagangan. Satu contoh yang menarik adalah perbedaan regulasi dan persyaratan antara ASTM (American Society for Testing and Materials) dan ISO (International Organization for Standardization) tidak memberikan pengaruh pada perdagangan antara dua negara yang mengaplikasikan metoda tersebut karena hasil pengukuran dari kedua negara tersebut menunjukkan hasil yang sama, sebab masing-masing negara telah menerapkan metrologi dengan benar.

NMI Jerman atau yang dikenal dengan nama PTB (Physikalish-Technische Bundesanstal) telah melakukan penelitian untuk melihat dampak langsung hasil pengukuran laboratorium terhadap ekonomi Jerman. Didapatkan bahwa pada impor gas alam pada tahun 1998, kesalahan sebesar 10% dari hasil pengukuran laboratorium (dengan menggunakan alat kromatografi gas) akan memberikan kesalahan jumlah gas alam sebesar 1% dan hal tersebut setara dengan kesalahan 0,1% dari energi yang dihasilkan. Bila harga gas alam adalah 20 miliar DM pertahunnya, maka kesalahan 0,1% ini akan dapat memberikan perbedaan harga sebesar 20 juta DM. Dari penelitian ini juga didapatkan data bahwa pada tahun 1994 duplikasi pengujian yang harus dilakukan karena adanya masalah TBT telah merugikan negara sebesar 3 milyar DM, yang berarti sama dengan 0,1% dari jumlah GNP (Gross National Product) Jerman.

NMI Korea Selatan yang dikenal dengan nama KRISS (Korean Research Institute of Standards and Sciences) melaporkan bahwa penerapan metrologi dengan benar di Korea Selatan pada tahun 2003 telah memberikan dampak pada pertumbuhan ekonomi Korea Selatan sebesar 8,1 miliar USD dengan persen BCR (Benefit to Cost Ratio) sebesar 12,76%.

Beberapa studi yang dilakukan terpisah di beberapa NMI seperti Amerika Serikat (NIST), Inggris (NPL), dan Canada (NRC), semuanya menunjukkan bahwa modal yang dihabiskan pemerintah dari negara-negara tersebut untuk membangun NMI ternyata telah memberikan hasil yang jauh lebih tinggi, atau dapat dikatakan bahwa keuntungan secara ekonomi adalah jauh melebihi modal. Bahkan untuk Uni Eropa, studi terpisah menunjukkan BCR sebesar 3:1 hanya untuk kegiatan pengukuran saja, di mana setiap 1 Eu yang diinvestasikan akan menghasilkan 3 Eu. Keuntungan di bidang sosial seperti kesehatan dan lingkungan masih belum diperhitungkan.

Dari beberapa contoh yang disebutkan di atas, dapat disimpulkan bahwa penerapan pengukuran atau metrologi dengan benar akan memberikan dampak yang nyata pada pertumbuhan ekonomi suatu negara.