Semua pelaku industri setuju bahwa neraca analitik (analytical balance) merupakan alat yang sangat krusial dan paling dibutuhkan untuk persiapan reagen maupun dalam proses analisa. Beberapa analisa gravimetri seperti analisa tds, tss, minyak dan lemak serta analisa kadar air adalah contoh analisa yang menjadikan neraca analitik sebagai instrument penentu utama. Selain itu, pembuatan reagen analisa umumnya membutuhkan neraca analitik dengan tingkat akurasi dan ketelitian tertentu agar memperkecil nilai ketidakpastian analisa. Berdasarkan ISO9000 dan ISO17025 yang mengatur tentang manajemen laboratorium menyebutkan bahwa setiap instrument perlu dikalibrasi tidak terkecuali untuk neraca, sehingga dibutuhkan anak timbang dengan kualitas yang sesuai. Namun, bagaimana cara mengetahui spesifikasi neraca dan ank timbang yang sesuai? Faktor apa saja yang menjadi penentu untuk memilih neraca analitik dan anak timbang?

Neraca analitik (analytical balance) adalah instrument sederhana yang dibutuhkan oleh seluruh pelaku industri di segala bidang, baik dalam laboratorium uji, bidang farmasi, pulp dan kertas, makanan, pengolahan air, dan lainnya. Umumnya neraca analitik digunakan untuk analisa yang bersifat makro dan semi-mikro dengan resolusi 4 digit angka dibelakang koma atau yang memiliki kemampuan baca (readability) hingga 0.1 mg. Untuk analisa dengan skala mikro, neraca analitik yang dibutuhkan biasanya minimal memiliki resolusi 5 sampai 6 digit angka dibelakang koma dengan readability 0.01 mg sampai 0.001 mg. Semakin tinggi kebutuhan analisa maka semakin tinggi spesifikasi neraca analitik yang dibutuhkan. Selain itu, pemilihan alat juga sangat erat dengan kapasitas penimbangan yang dibutuhkan sehingga kapasitas (capacity) dan resolusi sering dijadikan tolak ukur utama dalam pemilihan neraca analitik.

Pemilihan neraca tidak hanya terkait pada kapasitas dan resolusi (readability) alat, tetapi juga pada tingkat toleransi ketidakpastian (linearity) dan ketelitian (reproducibility). Hal ini karena toleransi ketidakpastian akan menentukan nilai ketidakpastian analisa dimana semakin besar nilai ketidakpastian suatu analisa, maka tingkat kepercayaan analisa akan semakin menurun sedangkan nilai ketelitian berhubungan pada pengulangan penimbangan yang dilakukan. Hal ini juga nantinya berhubungan pada standar deviasi alat.

Adapun tips pemilihan neraca analitik yang tepat dapat dijabarkan seperti langkah berikut :

1. Tentukan atau perkirakan skala analisa yang dilakukan, hal ini akan sangat berguna dalam pemilihan digit angka neraca analitik yang dibutuhkan.

2. Tentukan kapasitas yang dibutuhkan untuk seluruh analisa yang dilakukan sehingga kapasitas neraca analitik sesuai dengan analisa yang dilakukan.

3. Nilai ketidakpastian alat haruslah kecil dan tidak jauh dari nilai minimum pembacaan (readability). Hal ini agar nilai ketidakpastian analisa dengan pendekatan tulang ikan (fishbond) tidak besar.

4. Selain kapasitas, resolusi dan linearity, hal lain yang dapat mempengaruhi adalah material pembentuk alat. Pilihlah material plate yang terbuat dari stainless steel sehingga mudah dibersihkan ketika terpapar bahan kimia atau sampel, serta tahan terhadap karat.

5. Pastikan neraca yang dipilih disertai dengan menu kalibrasi, minimal kalibrasi eksternal sehingga adjustment dapat dilakukan saat dibutuhkan serta pastikan alat memiliki pelindung yang cukup kedap agar hasil penimbangan relatif stabil.

6. Jika dibutuhkan, pilihlah neraca yang dilengkapi dengan koneksi seperti port USB, RS232 dan printer yang memudahkan analis untuk melaporkan hasil penimbangan atau analisa yang dilakukan.

Berdasarkan International Standard Organization (ISO) 17025, semua instrument wajib untuk dikalibrasi. Meski pada klausul ISO17025 tahun 2017 tidak menyebutkan jangka waktu kalibrasi setiap instrument, namun banyak industri yang masih mengacu pada ISO17025 terdahulu yang menyebutkan bahwa kalibrasi dilakukan minimal 1 tahun (12 bulan) sekali. Kalibrasi terhadap neraca dapat dilakukan menggunakan anak timbang atau anak timbang (test weights).

Anak timbang diklasifikasikan sesuai dengan grade-nya masing – masing dan pemilihannya haruslah sesuai dengan neraca analitik yang hendak dikalibrasi. Klasifikasi ini dibagi berdasarkan tingkat akurasi dan material pembentuk anak timbang. Klasifikasi anak timbang dan penjelasannya dijabarkan sebagai berikut :

• Kelas E1 adalah anak timbang yang memiliki tingkat akurasi tertinggi dan digunakan sebagai acuan antara standar massa nasional dan kelas OIML E2 ataupun dibawahnya. Nilai toleransi kesalahan maksimum pada nominal 1 kg adalah ±0.5 mg. Umumnya terbuat dari material stainless steel sehingga kuat dan tidak mudah karat. Karena tingkat akurasinya yang tinggi, anak timbang kelas E1 dijadikan sebagai standar referensi utama laboratorium.

• Kelas E2 adalah anak timbang 1 tingkat dibawah kelas E1 dan dijadikan sebagai acuan untuk OIML kelas F1 dan dibawahnya serta menjadi acuan untuk instrument kelas I OIML. Toleransi kesalahan maksimum pada nominal 1 kg untuk kelas E2 adalah ±1.6 mg. Anak timbang kelas E2 ini dijadikan sebagai standard kalibrasi neraca analitik. Untuk kelas E2, material anak timbang juga terbuat dari stainless steel.

• Kelas F1 adalah anak timbang yang cocok untuk instrumen analitik OIML kelas I dan kelas II. Anak timbang pada kelas ini adalah acuan untuk kelas OIML F2 dan dibawahnya dengan material berupa stainless steel. Batas toleransi kesalahan maksimum pada nominal 1 kg untuk kelas ini adalah ±5 mg.

• Kelas F2 adalah anak timbang yang cocok untuk instrument analitik OIML kelas II, material anak timbang kelas F2 ini adalah stainless steel. Batas toleransi kesalahan maksimum pada nominal 1 kg adalah ±16 mg, sehingga sering digunakan sebagai pengecekkan standard untuk instrument neraca presisi (precicion balance).

• Kelas M1, M2, M3 ; Sedikit berbeda dengan kelas lainnya, material anak timbang pada kelas ini dapat berupa stailess steel (hanya untuk kelas M1) dan kuningan. Tingkat akurasi kelas ini beragam dimana pad nominal 1 kg, batas toleransi kesalahan pada kelas M1, M2, dan M3 berturut – turut adalah ±50 mg, ±160 mg, dan ±500 mg. Kelas ini hanya digunakan untuk instrument kelas III dan IV.​

​

Beberapa tips berikut ini dapat dijadikan sebagai referensi dalam pemilihan anak timbang untuk kalibrasi neraca analitik :

1. Pastikan anak timbang yang dipilih telah memenuhi standard ISO dan memiliki sertifikat kalibrasi oleh dewan akreditasi negara asal, jika brand berasal dari jerman maka akan disertai sertifikat DAkkS.

2. Pilihlah anak timbang yang terbuat dari stainless steel, hal ini untuk mencegah terdegradasinya anak timbang akibat proses pengkaratan.

3. Sesuaikan pilihan anak timbang dengan nilai minimum pembacaan (d) pada neraca analitik yang akan dikalibrasi. Untuk neraca analitik dengan nilai d ≤ 0.1 mg, direkomendasikan untuk menggunakan anak timbang kelas E1. Namun, untuk neraca analitik dengan minimum pembacaan 0.1 mg dapat menggunakan kelas E2.

4. Selalu pilih anak timbang yang disertai dengan kotak pelindung, pinset, sarung tangan dan kain pembersih yang halus. Material kotak pelindung anak timbang dapat berupa plastik, alumunium, ataupun kayu.

Cara Merawat Neraca Analitik dan Anak Timbang

Semua pelaku industri pasti memiliki keinginan agar alat – alat yang telah dimiliki jarang atau bahkan sama sekali tidak mengalami masalah dan juga alat dapat bertahan lama. Tips berikut diharapkan dapat membantu Anda dalam menjaga dan merawat neraca analitik baik. Adapun rangkaian tips tersebut adalah sebagai berikut :

1. Letakkan neraca analitik pada ruang tersendiri yang terhindar dari kebisingan dan ruangan dilengkapi dengan pendingin ruangan (AC). Neraca analitik tidak boleh tersorot AC secara langsung.

2. Letakkan neraca analitik pada meja timbang atau meja yang kokoh. Sebagai catatan, dilarang menaruh benda atau bahan kimia pada meja tempat neraca.

3. Selalu siapkan kuas pembersih didekat meja timbang, hal ini memudahkan agar analis selalu membersihkan neraca baik sebelum maupun sesudah pemakaian.

4. Selalu berhati – hati dalam menimbang bahan kimia, khususnya untuk bahan kimia yang bersifat korosif ataupun liquid. Jika jatuh pada weighing plate, bersihkan segera dengan menggunakan kain atau kuas. Hindari menggunakan cairan pembersih dan tanyakan pada vendor yang bersangkutan untuk cara pembersihannya.

5. Untuk anak timbang, selalu gunakan sarung tangan bersih untuk memegang anak timbang ukuran besar. Untuk ukurang kecil, dapat menggunakan pinset. Hal ini mencegah menempelnya lemak atau residu pada anak timbang. Sebagai tambahan, cuci sarung tangan penimbangan secara berkala.

6. Selalu kalibrasi neraca dan anak timbang secara berkala, minimal 1 tahun sekali untuk memastikan bahwa alat masih dalam keadaan baik.

Referensi :

Badan Standardisasi Nasional. 2018. “SNI ISO/IEC 17025:2017- “Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian dan kalibrasi”, BSN, Jakarta

Labmania Indonesia. 2019. Studi Kasus : Penetapan Estimasi Ketidakpastian Pengujian Kimia. Jakarta : Labmania Indonesia

Morse, Douglas, dkk. 2004. Laboraty Balances : How They Work, Checking Their Accuracy.

USP Online. USP <1251> Weighing On An Analytical Balance, http://www.uspbpep.com/usp29/v29240/usp29nf24s0_c1251.html

Warneke, Luen. 2020. Calibration Weights Classification for Balances, https://laboratoryresource.com/?navaction=getitem&id=237