chapter ii(3)

14
6 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gipsum Gipsum merupakan mineral yang ditambang dari berbagai belahan dunia. Selain itu, gipsum juga merupakan produk samping dari berbagai proses kimia. Di alam, gipsum merupakan massa yang padat dan berwarna abu-abu, merah atau coklat. Warna tersebut disebabkan adanya zat lain seperti tanah liat, oksida besi, anhidrat, karbohidrat, sedikit SiO 2 atau oksida lain. 15-6 Secara kimiawi, produk gipsum yang dihasilkan untuk tujuan kedokteran gigi adalah kalsium sulfat dihidrat (CaSO 4 ·2H 2 O) murni. 2,6,17 Produk gipsum dapat digunakan secara umum seperti untuk membuat patung dan sebagai bahan bangunan. Di bidang kedokteran, produk gipsum dapat digunakan sebagai alat ortopedi. 5 Di bidang kedokteran gigi, produk gipsum digunakan untuk membuat model dari rongga mulut serta struktur maksilofasial dan sebagai piranti penting untuk pekerjaan laboratorium kedokteran gigi yang melibatkan pembuatan protesa gigi. 2,6 Produk gipsum yang digunakan dalam kedokteran gigi dikenal dengan gips yang memiliki rumus kimia CaSO 4 .½H 2 O. 12 2.1.1 Proses Pembentukan Gips Kedokteran Gigi Kalsinasi merupakan proses pemanasan gipsum untuk mendehidrasinya (sebagian ataupun seluruhnya) untuk membentuk kalsium sulfat hemihidrat. Plaster dan stone merupakan hasil dari proses dehidrasi gipsum. Proses kalsinasi yang menentukan kekuatan suatu bahan gips. Perbedaan dalam tipe-tipe gips berhubungan dengan jumlah air yang dihilangkan dimana akan menghasilkan densit yang beragam dan ukuran partikel bahan gips yang berbeda. 17 Proses kalsinasi yang berbeda akan menghasilkan tipe gips yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada tabel 1. Universitas Sumatera Utara

Upload: septiana-putrining-suci-adi

Post on 16-Jan-2016

244 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

semangaaaat

TRANSCRIPT

Page 1: Chapter II(3)

6

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gipsum

Gipsum merupakan mineral yang ditambang dari berbagai belahan dunia.

Selain itu, gipsum juga merupakan produk samping dari berbagai proses kimia. Di

alam, gipsum merupakan massa yang padat dan berwarna abu-abu, merah atau coklat.

Warna tersebut disebabkan adanya zat lain seperti tanah liat, oksida besi, anhidrat,

karbohidrat, sedikit SiO2 atau oksida lain.15-6

Secara kimiawi, produk gipsum yang

dihasilkan untuk tujuan kedokteran gigi adalah kalsium sulfat dihidrat (CaSO4·2H2O)

murni.2,6,17

Produk gipsum dapat digunakan secara umum seperti untuk membuat patung

dan sebagai bahan bangunan. Di bidang kedokteran, produk gipsum dapat digunakan

sebagai alat ortopedi.5 Di bidang kedokteran gigi, produk gipsum digunakan untuk

membuat model dari rongga mulut serta struktur maksilofasial dan sebagai piranti

penting untuk pekerjaan laboratorium kedokteran gigi yang melibatkan pembuatan

protesa gigi.2,6

Produk gipsum yang digunakan dalam kedokteran gigi dikenal dengan

gips yang memiliki rumus kimia CaSO4.½H2O.12

2.1.1 Proses Pembentukan Gips Kedokteran Gigi

Kalsinasi merupakan proses pemanasan gipsum untuk mendehidrasinya

(sebagian ataupun seluruhnya) untuk membentuk kalsium sulfat hemihidrat. Plaster

dan stone merupakan hasil dari proses dehidrasi gipsum. Proses kalsinasi yang

menentukan kekuatan suatu bahan gips. Perbedaan dalam tipe-tipe gips berhubungan

dengan jumlah air yang dihilangkan dimana akan menghasilkan densit yang beragam

dan ukuran partikel bahan gips yang berbeda.17

Proses kalsinasi yang berbeda akan

menghasilkan tipe gips yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada tabel 1.

Universitas Sumatera Utara

Page 2: Chapter II(3)

7

Tabel 1. Hidrasi Kalsium Sulfat6,13

Bahan tambang

Produk samping

proses kimia

Gipsum, kalsium sulfat dihidrat, CaSO4·2H2O

Dipanaskan di

ketel terbuka,

120oC

Dipanaskan di

autoklaf di bawah

tekanan uap, 120-

130oC

Dipanaskan dalam

air dengan asam

organik atau garam

dalam jumlah

sedikit, dalam

autoklaf, 140oC

Dipanaskan di

larutan kalsium

klorida atau

magnesium klorida

yang mendidih

Kalsium sulfat

hemihidrat

terkalsinasi

(kadang disebut

sebagai β-

hemihidrat),

(CaSO4)2.H2O

Kalsium sulfat

hemihidrat autoklaf

(kadang disebut

sebagai hidrokal

atau α-hemihidrat),

(CaSO4)2.H2O

Kalsium sulfat

hemihidrat autoklaf

(kadang disebut

sebagai kristakal/

α-hemihidrat),

(CaSO4)2.H2O

Kalsium sulfat

hemihidrat (kadang

disebut sebagai

densit),

(CaSO4)2.H2O

Pemanasan < 200oC

Kalsium sulfat hexagonal (kadang disebut sebagai ‘soluble anhydrite’, CaSO4

Pemanasan > 200oC

Kalsium sulfat ortorombik (kadang disebut sebagai ‘insoluble anhydrite’, CaSO4

2.1.2 Jenis Gips Kedokteran Gigi

Menurut spesifikasi American Dental Association (ADA) No. 25, produk

gipsum dapat dikelompokkan menjadi lima tipe yaitu:3,12,19

1. Impression Plaster (Tipe I)

Gips tipe I (Impression Plaster) memiliki kalsium sulfat hemihidrat terkalsinasi

sebagai bahan utamanya dan ditambahkan kalsium sulfat, borax dan bahan pewarna.13

Gips tipe ini jarang digunakan untuk mencetak dalam kedokteran gigi sebab telah

digantikan oleh bahan yang tidak terlalu kaku seperti hidrokoloid dan elastomer,

Universitas Sumatera Utara

Page 3: Chapter II(3)

8

sehingga gips tipe I terbatas digunakan untuk cetakan akhir, atau wash, untuk rahang

edentulus.3,18

2. Model Plaster (Tipe II)

Gips tipe II (Model Plaster) terdiri dari kalsium sulfat terkalsinasi/ β-hemihidrat

sebagai bahan utamanya dan zat tambahan untuk mengontrol setting time.13

β-

hemihidrat terdiri dari partikel kristal ortorombik yang lebih besar dan tidak beraturan

dengan lubang-lubang kapiler sehingga partikel β-hemihidrat menyerap lebih banyak

air bila dibandingkan dengan α-hemihidrat.6 Pada masa sekarang, gips tipe II

digunakan terutama untuk pengisian kuvet dalam pembuatan gigitiruan dimana

ekspansi pengerasan tidak begitu penting dan kekuatan yang dibutuhkan cukup,

sesuai batasan yang disebutkan dalam spesifikasi. 6,18

Selain itu, gips tipe II dapat

digunakan sebagai model studi.17

3. Dental Stone (Tipe III)

Gips tipe III (Dental Stone) terdiri dari hidrokal/ α-hemihidrat dan zat tambahan

untuk mengontrol setting time, serta zat pewarna untuk membedakannya dengan

bahan dari plaster yang umumnya berwarna putih.13

α-hemihidrat terdiri dari partikel

yang lebih kecil dan teratur dalam bentuk batang atau prisma dan bersifat tidak

poreus sehingga membutuhkan air yang lebih sedikit ketika dicampur bila

dibandingkan dengan β-hemihidrat.6,10

Gips tipe III ideal digunakan untuk membuat

model kerja yang memerlukan kekuatan dan ketahanan abrasif yang tinggi seperti

pada konstruksi protesa dan model ortodonsi.3,6,18

Kekuatan kompresi gips tipe III

berkisar antara 20,7 MPa (3000 psi) – 34,5 MPa (5000 psi).2,6

4. Dental Stone, High-Strength (Tipe IV)

Gips tipe IV (Dental Stone, High Strength) terdiri dari densit yang memiliki

bentuk partikel kuboidal dengan daerah permukaan yang lebih kecil sehingga

partikelnya paling padat dan halus bila dibandingkan dengan β-hemihidrat dan

hidrokal.6-7,18

Gips tipe IV sering dikenal sebagai die stone sebab gips tipe IV ini

sangat cocok digunakan untuk membuat pola malam dari suatu restorasi, umumnya

digunakan sebagai dai pada inlay, mahkota dan jembatan gigi tiruan.3,5,15

Diperlukan

Universitas Sumatera Utara

Page 4: Chapter II(3)

9

permukaan yang keras dan tahan abrasi karena preparasi kavitas diisi dengan malam

dan diukir menggunakan instrumen tajam hingga selaras dengan tepi-tepi dai.6,18

5. Dental Stone, High Strength, High Expansion (Tipe V)

Adanya penambahan terbaru pada klasifikasi produk gipsum ADA dikarenakan

terdapat kebutuhan dental stone yang memiliki kekuatan serta ekspansi lebih tinggi.3

Pembuatan gips tipe V sama seperti gips tipe IV namun gips tipe V memiliki

kandungan garam lebih sedikit untuk meningkatkan setting ekspansinya.7 Gips tipe V

memiliki setting ekspansi sekitar 0,1% - 0,3% untuk mengkompensasi pengerutan

casting yang lebih besar pada pemadatan logam campur.3,5,20

Kekuatan yang lebih

tinggi diperoleh dengan menurunkan rasio air-bubuk.5 Gips tipe V umumnya

digunakan sebagai dai untuk pembuatan bahan logam campur yang memiliki

pengerutan tinggi.17

Bahan ini umumnya berwarna biru atau hijau dan merupakan

produk gipsum yang paling mahal.3

2.1.3 Karakteristik Gips Kedokteran Gigi

Karakteristik gips meliputi:

a. Setting time

Setting time adalah waktu yang diperlukan gips untuk menjadi keras dan

dihitung sejak gips kontak dengan air.6,20-1

Setting time terdapat dua tahap sebagai

berikut:3,5-6

1. Initial setting time

Setelah pengadukan selama 1 menit, waktu kerja mulai dihitung. Pada masa ini,

adonan gips dituang ke dalam cetakan dengan bantuan vibrator mekanis. Ketika

viskositas dari adonan meningkat, daya alir akan berkurang dan gips akan kehilangan

tampilan mengkilatnya (loss of gloss). Loss of gloss tersebut menandakan bahwa gips

sudah mencapai setting awalnya. Pada saat setting awal dicapai, bahan gips tidak

boleh dikeluarkan dari cetakan. Selain itu, pada reaksi pengerasan ini terdapat reaksi

eksoterm.3,5

Universitas Sumatera Utara

Page 5: Chapter II(3)

10

2. Final setting time

Ketika gips dapat dikeluarkan dari cetakan menandakan bahwa gips tersebut

telah mencapai final set. Akan tetapi pada masa ini, gips tersebut memiliki kekerasan

dan ketahanan terhadap abrasi yang minimal. Pada reaksi pengerasan akhir ini, reaksi

kemis yang terjadi telah selesai dan model akan menjadi dingin ketika disentuh.3,5

b. Setting ekspansi

Setting ekspansi terjadi pada semua jenis gips. Plaster memiliki setting ekspansi

yang paling besar yaitu 0,30% sedangkan high-strength stone memiliki setting

ekspansi yang paling rendah yakni 0,10%. Setting ekspansi merupakan hasil dari

pertumbuhan kristal-kristal gips ketika mereka bergabung. Setting ekspansi harus

dikontrol agar tetap minimum terutama ketika gips tersebut akan digunakan untuk

membuat pola malam sebuah restorasi. Apabila setting ekspansi yang terjadi

berlebihan maka akan menghasilkan sebuah restorasi yang oversized. Settting

ekspansi hanya terjadi ketika gips dalam proses pengerasan.3

c. Perubahan dimensi

Perubahan dimensi dipengaruhi oleh setting ekspansi dari gipsum. Setting

ekspansi yang terjadi pada proses pengerasan gips disebabkan oleh adanya dorongan

ke luar oleh pertumbuhan kristal dihidrat. Semakin tinggi atau besar ekspansi

pengerasan maka keakuratan dimensi semakin rendah.2,6

d. W/ P Ratio

Rasio air-bubuk harus diperhatikan ketika melakukan pencampuran gips sebab

diperlukan daya alir yang cukup untuk menghasilkan detil permukaan yang akurat.3

Tipe gips yang berbeda akan memiliki rasio air-bubuk yang berbeda juga. Hal ini

disebabkan oleh perbedaan bentuk dan ukuran kristal kalsium sulfat hemihidrat.7

e. Kekuatan kompresi

Kekuatan gips merupakan kemampuan bahan untuk menahan fraktur. Kekuatan

kompresi gips merupakan faktor penting dalam menentukan kekerasan dan daya

tahan abrasi gips.4 Kekuatan kompresi dipengaruhi oleh rasio air-bubuk yang

digunakan. Semakin sedikit air yang digunakan maka semakin besar kekuatan

kompresi yang dihasilkan.7

Universitas Sumatera Utara

Page 6: Chapter II(3)

11

Tabel 2. Tabel Karakteristik Gips2,6,23

Tipe gips Setting

time

(menit)

Kehalusan Setting

ekspansi

2 jam (%)

Kekuatan

kompresi 1

jam (MPa)

Rasio

air-

bubuk Penyaringan

150µm (%)

Penyaringan

75 µm (%)

I (Impression

Plaster)

4±1 98 85 0,00- 0,15 4,0 0,50-

0,75

II (Model

Plaster)

12±4 98 90 0,00- 0,30 9,0 0,45-

0,50

III (Dental

Stone)

12±4 98 90 0,00- 0,20 20,7 0,28-

0,30

IV (Dental

Stone, High-

Strength)

12±4 98 90 0,00- 0,10 34,5 0,22-

0,24

V (Dental

Stone, High

Strength, High

Expansion)

12±4 98 90 0,10- 0,30 48,3 0,18-

0,22

2.2 Kekuatan Kompresi

Kekuatan kompresi ialah kekuatan yang diukur dengan cara memecahkan

spesimen dengan alat uji tekan. Kekuatan kompresi dikalkulasikan dari kegagalan

spesimen menahan beban dibagi dengan cross-sectional area beban dan hasilnya

dinyatakan dalam satuan per square inch (psi) dalam satuan US atau megapascals

(MPa) dalam satuan SI.21

Menurut spesifikasi ADA, spesimen mencapai kekuatan

kompresi minimum satu jam setelah mengeras.4,11

Pengerasan maksimum dicapai

pada satu hari (24 jam) setelah pengadukan.2,6

Ada beberapa faktor yang

mempengaruhi kekuatan kompresi antara lain:

a. Waktu dan kecepatan pengadukan

Kecepatan dan waktu pengadukan mempengaruhi kekuatan kompresi gips.

Peningkatan waktu pengadukan akan meningkatkan kekuatan kompresi gips. Namun,

bila pengadukan lebih dari 1 menit akan mengakibatkan kristal-kristal gips yang telah

terbentuk menjadi pecah dan jalinan kristal yang terbentuk pada hasil akhir akan lebih

sedikit.2,6

Apabila pengadukan dilakukan menggunakan spatula, maka sebaiknya

dilanjutkan dengan penggunaan vibrator untuk mencegah terjebaknya udara selama

Universitas Sumatera Utara

Page 7: Chapter II(3)

12

pengadukan yang dapat mengakibatkan porus sehingga kekuatan kompresi menurun

dan model yang dihasilkan menjadi tidak akurat. Pengadukan harus dilakukan dengan

cepat dan secara periodik spatula menyapu seluruh gips di dalam mangkuk pengaduk

untuk menjamin pembasahan seluruh bubuk serta mencegah endapan atau gumpalan.

Pengadukan harus terus berlangsung sampai diperoleh adonan yang halus. Kebiasaan

menambahkan air dan bubuk berulang-ulang untuk mencapai konsistensi yang tepat

harus dihindari karena hal ini dapat mengakibatkan ketidakseragaman pengerasan

massa adukan sehingga menghasilkan kekuatan yang rendah dan distorsi. Metode

yang dianjurkan ialah menambahkan air yang telah diukur kemudian masukkan

bubuk yang telah ditimbang secara perlahan dan aduk dengan spatula selama kurang

lebih 15 detik, diikuti pengadukan dengan vacuum mixer selama 20-30 detik.2

b. Rasio air dan bubuk (W/P ratio)

Kekuatan kompresi dipengaruhi oleh perbandingan air dan bubuk yang

digunakan. Penambahan air yang digunakan akan menghasilkan adukan yang halus

dan memerlukan waktu yang lebih lama untuk mengeras serta mengurangi kekuatan

gips. Sedangkan, pengurangan jumlah air yang digunakan akan menyulitkan

manipulasi gips sehingga sangat dianjurkan untuk mengikuti rasio bubuk dan air yang

sesuai dengan petunjuk pabrik.10

Sebenarnya yang mempengaruhi W/P ratio adalah

ukuran partikel dan porositas gips. Semakin poreus partikel kristal gips, semakin

banyak air yang dibutuhkan untuk mengubah partikel hemihidrat ke dihidrat. Partikel

gips yang lebih besar, tidak beraturan dan poreus seperti plaster membutuhkan air

yang lebih banyak ketika dicampur dan dihidrat yang dihasilkan akan memiliki

rongga udara yang lebih banyak sehingga kekuatan produk plaster lebih lemah

dibandingkan dengan produk stone.3

c. Retarder dan akselerator

Retarder merupakan suatu bahan kimia yang ditambahkan pada gips untuk

menambah setting time. Beberapa contoh retarder ialah boraks, asetat, potasium

sitrat, NaCl >2%, Na2SO4 >3,4%, sodium sitrat, dll. Akselerator merupakan suatu

bahan kimia yang ditambahkan pada gips untuk mengurangi setting time. Beberapa

contoh akselerator ialah K2SO4, NaCl 2%, Na2SO4 3,4%, tera alba 1%, dll.6,21

Universitas Sumatera Utara

Page 8: Chapter II(3)

13

Penambahan bahan retarder dan akselerator dapat mengurangi kekuatan basah

maupun kekuatan kering gips sehingga kekuatan kompresi menurun. Hal ini

disebabkan oleh penambahan bahan kimia tersebut mempengaruhi kemurnian dan

mengurangi kohesi antar-kristal.2,6,13

d. Penyimpanan dan kontaminasi

Penyimpanan bubuk gips harus dalam wadah yang tertutup dan dijauhkan dari

kontaminasi zat lain maupun model gips yang telah mengeras untuk mencegah reaksi

disebabkan kelembaban udara sehingga dapat menyebabkan pembentukan dihidrat

dan mempercepat pengerasan serta menurunkan kekuatan kompresi.13

e. Suhu dan tekanan atmosfer

Penyimpanan model pada temperatur antara 90oC – 100

oC akan mengakibatkan

pengerutan yang disebabkan oleh kristalisasi air yang keluar dan mengubah dihidrat

menjadi hemihidrat kembali sehingga kekuatan kompresi gips akan berkurang.2,6

Yosi KE, Arianto, Hartono S (1998) dalam penelitian mereka menyatakan bahwa

suhu dan kelembaban ruang yang lebih tinggi menurunkan kekuatan kompresi gips

tipe III secara signifikan pada gips tipe III.24

2.3 Daur Ulang

Limbah secara umum bisa diartikan sebagai kotoran hasil pengolahan pabrik

ataupun manusia yang mengandung zat kimia dan dapat menimbulkan polusi serta

menganggu kesehatan. Sebagian besar orang mengatakan bahwa limbah adalah

sampah yang sama sekali tidak berguna dan harus dibuang, namun jika pembuangan

dilakukan secara terus-menerus maka akan menimbulkan penumpukan sampah.

Penumpukan limbah yang tidak diolah akan menyebabkan berbagai polusi baik polusi

udara, air, tanah dan juga polusi lain yang akan menjadi sarang penyakit.25

Sama

halnya dengan limbah gips yang sangat banyak ini sesuai ketentuan akan dibuang di

TPA (Tempat Pembuangan Akhir). Hal tersebut akan menyebabkan masalah

pencemaran lingkungan sebab limbah tersebut tidak dapat dengan mudah diuraikan.

Abidoye LK dan RA Bello (2010) menyatakan bahwa kalsium sulfat dihidrat bisa

menyebabkan ancaman polusi yang besar bila terus menerus meningkat jumlahnya.9

Universitas Sumatera Utara

Page 9: Chapter II(3)

14

Daur ulang merupakan salah satu cara untuk mengatasi penumpukan limbah.

Daur ulang mengacu pada proses pengumpulan bahan bekas (limbah) dan

pengolahannya. Dalam proses daur ulang, bahan-bahan yang digunakan diurutkan

dan diproses untuk digunakan sebagai bahan baku pembentukan produk baru.26

2.3.1 Mekanisme

Mekanisme atau pengelolaan yaitu proses mengolah limbah menjadi bahan

yang siap pakai. Pada penelitian Ibrahim RM dkk (1995) serta Abidoye LK dan Bello

RA (2010), proses pengelolaan dilakukan dengan cara memanaskan limbah gips.

Berdasarkan penelitian tersebut, dinyatakan bahwa gips tersebut dapat didaur ulang

dan menunjukkan keadaan mikrostruktural jarum kristal yang mirip dengan gipsum

komersial, tetapi terdapat molekul air yang terperangkap pada kisi kristal.8-9

.

Gips umumnya didapatkan dari batuan mineral gipsum alam. Gipsum adalah

bentuk dihidrat dari kalsium sulfat (CaSO4·2H2O), ketika dipanaskan pada suhu

<200oC, akan kehilangan 1,5 g mol dari 2 g mol H2O dan dikonversikan menjadi

kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4·½ H2O) atau kadang ditulis (CaSO4)2·H2O.7,13

2CaSO4.2H2O + pemanasan (CaSO4)2.H2O + 3H2O

Kalsium sulfat dihidrat Kalsium sulfat hemihirat Air

Ketika kalsium sulfat hemihidrat dicampur dengan air, reaksi sebaliknya akan

terjadi sehingga kalsium sulfat hemihidrat dikonversikan kembali ke kalsium sulfat

dihidrat. Oleh sebab itu, dehidrasi sebagian dari mineral gipsum dan rehidrasi

kalsium sulfat hemihidrat bersifat reversibel. Reaksi pengerasan gips yang umumnya

terjadi sebagai berikut:7

CaSO4·½ H2O + 1½H2O CaSO4·2H2O + 3900 kal/g mol

Kalsium sulfat hemihidrat Air Kalsium sulfat dihidrat

Reaksi pengerasan yang terjadi bersifat eksotermis. Jika 1 g mol kalsium sulfat

hemihidrat direaksikan dengan 1,5 g mol air maka 1 g mol kalsium sulfat dihidrat

akan terbentuk dan 3900 kalori dalam bentuk panas akan dilepaskan.7

Universitas Sumatera Utara

Page 10: Chapter II(3)

15

Pada tahap pengelolaan, dapat dilakukan proses pencampuran yaitu untuk

mendapatkan bahan yang lebih bermanfaat, misalnya sejenis limbah dicampur dengan

bahan lain.27

Penambahan bahan lain, misalnya calcium chloride, dilakukan agar

diperoleh peningkatan pada kekuatan kompresi bahan gipsum.28

2.3.2 Syarat

Beberapa persyaratan dalam proses daur ulang:

1. Limbah gips yang didaur ulang berasal dari tipe gips yang sama

Tipe limbah gips perlu diperhatikan sebab proses pembentukan setiap tipe gips

berbeda. Selain itu, manipulasi gips yang dijadikan limbah juga berbeda, seperti rasio

air bubuk untuk setiap tipe gips berbeda, sehingga limbah gips yang didaur ulang

sebaiknya berasal dari tipe gips yang sama sebab dapat mempengaruhi kekuatan

kompresi gips daur ulang.13

2. Pemurnian limbah harus dilakukan sebelum diproses dengan pemanasan

Limbah yang akan di daur ulang harus sejenis, sehingga perlu dilakukan proses

pemisahan dan pengelompokan. Kegiatan ini dapat dilaksanakan secara manual

(dilakukan dengan tangan manusia secara langsung) maupun secara mekanis

(dilakukan oleh mesin).9,27

Tahapan berikutnya adalah pemurnian yaitu untuk

mendapatkan bahan/elemen semurni mungkin, baik melalui proses fisik, kimia,

biologi, atau termal. Pemurnian secara fisik misalnya dapat dilakukan dengan

menggunakan magnet untuk memisahkan limbah gips dari bahan logam.9

2.3.3 Faktor yang Mempengaruhi

Beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan kompresi gips daur ulang:

1. Proses daur ulang yang dilakukan harus sesuai dengan proses pembentukan

gips

Perbedaan proses pemanasan akan menghasilkan hemihidrat yang berbeda.

Pemanasan gipsum dalam ketel, tong, vacuum oven atau dalam suasana yang hampir

kering dengan suhu sekitar 120-180°C maka akan terbentuk β-hemihidrat. Di sisi

Universitas Sumatera Utara

Page 11: Chapter II(3)

16

lain, pemanasan gipsum pada suhu sekitar 80-150°C dengan tekanan uap di dalam

autoklaf akan menghasilkan α-hemihidrat. Perbedaan antara α dan β-hemihidrat

terdapat pada ukuran, bentuk, dan daerah permukaan kristal gips.13,29

Secara

mikroskopik, β-hemihidrat memiliki struktur kumpulan serabut kristal-kristal halus

dengan lubang-lubang kapiler sedangkan α-hemihidrat memiliki struktur kristal yang

tersusun dalam bentuk batang atau prisma.5 Ketidakhadiran air selama pemanasan

dalam vacuum oven menyebabkan partikel gips (β-hemihidrat) yang dihasilkan tetap

poreus dan tidak teratur.21

Perbedaan bentuk dan ukuran kristal kalsium sulfat

hemihidrat akan mempengaruhi kekuatan kompresi gips.7,13

2. Suhu dan lama penyimpanan limbah

Lama penyimpanan dan keadaan lingkungan penyimpanan (suhu dan

kelembaban) dapat mempengaruhi jumlah kandungan air dalam limbah gips.9

Penyimpanan limbah pada temperatur di atas temperatur ruangan akan

mengakibatkan pengerutan yang disebabkan oleh kristalisasi air keluar dan mengubah

dihidrat menjadi hemihidrat kembali.2,6

Selain itu, limbah gips yang disimpan lebih

lama akan memiliki kandungan air yang semakin kecil. Kandungan air yang semakin

tinggi akan menurunkan kekuatan kompresi gips.3

Universitas Sumatera Utara

Page 12: Chapter II(3)

17

reversib

el

dehidrasi

2.4 Kerangka Teori

Gips

(CaSO4 . ½H2O)

Klasifikasi

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V

Karakteristik

Perubahan

Dimensi

w/p

Ratio

Setting

Time

Setting

Ekspansi

Kekuatan

Kompresi

Fungsi

Model Kerja

(CaSO4 . 2H2O)

Limbah

Gipsum Daur Ulang

Mekanisme Syarat Faktor yang

Mempengaruhi

Air Gips Daur ulang

(CaSO4 . ½H2O)

Karakteristik

Perubahan

Dimensi

w/p

Ratio

Setting

Time Setting

Ekspansi Kekuatan

Kompresi

Apakah ada perbedaan kekuatan kompresi gips tipe III pabrikan dengan gips tipe

III daur ulang yang dipanaskan dengan suhu 130oC dan 160

oC?

Mineral Gipsum

(CaSO4 . 2H2O)

Air

Universitas Sumatera Utara

Page 13: Chapter II(3)

dehidrasi rehidrasi

reversibel

daur ulang

dehidrasi

18

2.5 Kerangka Konsep

Mineral Gipsum

(CaSO4 . 2H2O)

Gips Pabrikan

(CaSO4 . ½H2O)

Model Kerja

(CaSO4 . 2H2O)

Gips Daur ulang

(CaSO4 . ½H2O)

Bentuk kristal lebih teratur

dan tidak poreus

Pengaruhi rasio bubuk

dan air (W/P ratio)

Kekuatan kompresi berkisar

antara 20,7 – 34,5 MPa

Sisa molekul air yang

terperangkap dalam kisi

kristal

Bereaksi dengan molekul

air

Kekuatan kompresi

gips tipe III daur ulang

T 130oC

Sisa molekul

air yang

terperangkap

dalam kisi

kristal setelah

daur ulang

pada suhu

pemanasan

130oC lebih

banyak

Pengaruhi rasio bubuk

dan air (W/P ratio)

T 160oC

Sisa molekul

air yang

terperangkap

dalam kisi

kristal setelah

daur ulang

pada suhu

pemanasan

160oC lebih

sedikit

Universitas Sumatera Utara

Page 14: Chapter II(3)

19

2.6 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan tinjauan pustaka di atas, maka dapat disusun hipotesis penelitan

bahwa:

1. Terdapat perbedaan kekuatan kompresi gips tipe III pabrikan dan gips tipe III

daur ulang yang dipanaskan dengan suhu 130oC.

2. Terdapat perbedaan kekuatan kompresi gips tipe III pabrikan dan gips tipe III

daur ulang yang dipanaskan dengan suhu 160oC.

3. Terdapat perbedaan kekuatan kompresi gips tipe III daur ulang pada suhu

pemanasan 130oC dan 160

oC.

Universitas Sumatera Utara