LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL II

Topik : Semen Glass Ionomer

Grup : C2

Tgl. Praktikum : 5 Desember 2013

Pembimbing : Helal Soekartono, drg., M.Kes

Penyusun :

1. Ahmad Sukma Faisal 021211133018

2. Ayu Rafania Atikah 021211133019

3. Rizka Febriyanti 021211133020

4. Emanuel Damar W 021211133021

5. Afifah Ulfa Anindya 021211133022

6. Rizky Devina 021211133023

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2013

1. TUJUAN

a. Mahasiswa mampu melakukan manipulasi semen glass ionomer dengan

cara yang tepat.

b. Mahasiswa mengetahui setting time semen glass ionomer dengan w/p ratio

yang berbeda.

2. MANIPULASI SEMEN GLASS IONOMER

2.1 Bahan

a. Bubuk dan cairan glass ionomer tipe II

2.2 Alat

a. Pengaduk plastik

b. Paper Pad

c. Celluloid Strip

d. Plat kaca

e. Cetakan plastik ukuran diameter 10 mm, tebal 1 mm

f. Plastic filling instrument

g. Sonde

h. Spatula semen

2.3 Cara Kerja

a. Mengulas permukaan cetakan dengan vaselin, kemudian cetakan

diletakkan di atas celluloid strip.

b. Mengambil bubuk 1 sendok takar (untuk adonan normal) dan

diletakkan di atas paper pad.

c. Meneteskan cairan sebanyak satu tetes di atas paper pad di dekat

bubuk.

d. Membagi bubuk menjadi dua bagian, kemudian mencampurkan bubuk

bagian pertama dengan cairan selama kurang lebih 5 detik.

e. Menjalankan pencatat waktu sejak pencampuran pertama dimulai.

f. Mencampurkan bubuk bagian kedua segera setelah 5 detik bubuk

bagian pertama.

g. Mengaduk bubuk bagian kedua selama kurang lebih 15 detik. Total

waktu pencampuran kurang lebih 20 detik.

h. Memasukkan adonan ke dalam cetakkan dengan menggunakan plastic

filling instrument.

i. Meratakan permukaan adonan kemudian menutupnya dengan celluloid

strip.

j. Melepas celluloid strip setelah waktu pengerjaan mulai dari

pengadukan mencapai 1.5 menit.

k. Melakukan penusukan permukaan semen dengan sonde untuk

memeriksan kekerasan permukaan dengan interval waktu 5 detik.

l. Melepas semen dari cetakan setelah keras.

m. Praktikum dilakukan sebanyak 3 kali, dengan variabel perlakuan:

ukuran adonan kental (1 1/2 sendok), adonan encer (1/2 sendok),

adonan kental dengan plastic filling instrument dan metal filling

instrument, dan adonan encer dengan plastic filling instrument dan

metal filling instrument.

3. HASIL PRAKTIKUM

Tabel 3.1 Hasil Praktikum GIC

Rasio bubuk : cairan Jenis Adonan Waktu Rata-rata

1 : 1 Normal 6 menit 14 detik

7 menit 35 detik

6 menit 54 detik

1,25 : 1 Kental 6 menit 10 detik

7 menit 10 detik

6 menit 40 detik

0,75 : 1 Encer 8 menit 15 detik

10 menit 15 detik

9 menit 15 detik

4. PEMBAHASAN

Material glass ionomer terdiri dari bubuk dan cairan. Bubuk dalam bahan glass

ionomer ialah calcium aluminum fluorosilicate glass dengan ukuran partikel sekitar

40 um untuk bahan filling, dan kurang dari 25 um untuk bahan luting. Terdapat pula

beberapa merk semen glass ionomer di pasaran yang dalam bubuknya terkandung

zinc oxide dan silver powder. (OBrien, 2002, p 255).

Sementara cairan pada glass ionomer terdiri dari 50% larutan asam

polyacrylic-itaconic atau polycarboxylic acid copolymer yang berisi sekitar

5% asam tartaric. Beberapa bahan lain juga berisi 10% sampai 20% tambahan

perak, silver alloy, atau stainless steel. Asam tartaric berfungsi untuk

meningkatkan working time dan memberikan sharp setting dengan membentuk

kompleks ion logam. Perbedaan dalam komposisi tiap merk glass ionomer di

pasaran mempengaruhi tingkat pengerasan dan sifatnya (OBrien, 2002, p. 255).

Glass mengandung kadar fluoride yang signifikan, meskipun tidak secara langsung

terlibat dalam reaksi pengaturan, mungkin memiliki efek pada kerentanan karies

dari substansi gigi di sekitarnya (Mc cabe, 2008, p.245).

Pada praktikum semen glass ionomer (GIC) kali ini, percobaan dilakukan

sebanyak 6 kali dengan perbandingan powder dan liquid yang berbeda, kemudian

dicampurkan dengan menggunakan paper pad dan spatula plastik.

Percobaan pertama dilakukan dengan perbandingan powder dan liquid yang

normal, yaitu 1 scoop powder dan 1 tetes liquid, semen setting setelah 6 menit 54

detik.

Pada percobaan kedua dilakukan lagi dengan perbandingan powder dan liquid

yang tinggi (kental), yaitu dengan banyak powder 1 scoop powder dan 1 tetes

liquid, dan setting time yang didapat adalah 6 menit 40 detik.

Pada percobaan terakhir dilakukan dengan perbandingan powder dan liquid

yang rendah (encer), yaitu dengan jumlah powder sebanyak scoop powder dan 1

tetes liquid. Konsistensi lebih encer dari kedua percobaan awal, sehingga

pencampuran yang dilakukan lebih mudah dan ringan. Adonan semen setting

setelah 9 menit 15 detik.

Dengan ketiga hasil percobaan di atas, dapat dilihat bahwa setting time dengan

w/p rasio tinggi (kental) memiliki setting time yang lebih cepat daripada normal,

sedangkan dengan w/p ratio rendah (encer) memiliki setting time yang lebih lama

dari pada normal.

Berdasarkan Craig, 2002 & Combe, 1992 Glass Ionomer Cement

diklasifikasikan menjadi :

Gambar 4.1 Klasifikasi GIC

Luting biasanya digunakan dalam kedokteran gigi untuk merekatkan protesa

cekat pada gigi pasien yang telah dipreparasi, restorasi porselen, penyemenan cast

alloy dan orthodontics bands. Semen glass ionomer sebagai luting mengalami

pengerasan lebih lama dibandingkan dengan semen glass ionomer sebagai basis.

Konsistensi yang dibutuhkan pada luting lebih encer dibandingkan konsistensi pada

basis, karena pada luting dibutuhkan sifat flow untuk mengisi ruang atau celah

mikroskopik di daerah pertemuan abutment-protesa. Basis digunakan untuk

memproteksi pulpa dari rangsangan mekanis, termal, ataupun elektrik. Konsistensi

basis tidak boleh encer, karena semakin encer konsistensinya akan menimbulkan

reaksi asam, dikhawatirkan akan mengiritasi pulpa ( Annusavice, 2003).

Glass ionomer kaca pada tipe II yaitu sebagai restorasi secara umum

memiliki sifat lebih keras dan kuat dibandingkan dengan luting, karena mempunyai

rasio antara powder dan liquid lebih tinggi. Sehingga didapatkan hasil lebih keras.

Sifat glass ionomer kaca cukup keras, rapuh, kekuatan tekan relatif tinggi, tetapi

daya tahan terhadap fraktur dan keausan rendah, sehingga tidak dapat digunakan

Klasifikasi GIC

Tipe I : Luting

Tipe II : Semen Restorasi

Kekuatan

Estetika

Tipe III : Lining

untuk merestorasi gigi dengan beban yang besar. Daya tahan yang rendah terhadap

keausan, dipengaruhi oleh sifat kekerasan permukaan (Meizarini, Irmawati, 2005).

Setting reaksi semen glass ionomer melibatkan pembentukan garam melalui

reaksi gugus asam dengan kation yang dilepaskan dari permukaan kaca. Reaksi

dasar cross-linked garam polyalkenoate diilustrasikan pada gambar berikut.

Gambar 4.2 Struktur asam poliakrilat (a) dan ikatan silang melalui kalsium dan

ion aluminium (Mc cabe 2008, p.247)

Pada saat pencampuran antara bubuk dengan cairan, asam dari cairan

perlahan-lahan mendegradasi lapisan luar partikel glass dari bubuk dengan

melepaskan ion Ca2+ dan Al3+. Selama tahap awal setting, ion Ca2+ dilepaskan lebih

cepat sehingga dapat bereaksi dengan polyacid untuk membentuk produk reaksi.

Sementara itu, ion Al3+ dirilis lebih lambat dan baru terlibat dalam pada tahap

setting berikutnya, yang dimana sering disebut sebagai tahap reaksi sekunder atau

tahap kedua (Mc cabe 2008, pp.247-248).

Material glass ionomer yang telah setting terdiri dari inti-inti silicate glass

yang terikat pada matriks setelah beraksi saling silang dengan polyacid. Reaksi

kedua dari reaksi setting dimulai dengan melibatkan inkorporasi dari aluminium

dalam struktur matriks yang pada akhirnya menghasilkan dan menjadikan glass

ionomer memiliki sifat fisik yang lebih baik dan matang (Mc cabe 2008, pp.247-

248).

Gambar 4.3 Diagram ilustrasi setting GIC (Mc cabe 2008, p. 248)

Asam tartaric memainkan peran penting dalam mengontrol karaterisktik

setting material glass ionomer. Zat ini membantu mendobrak lapisan permukaan

partikel-partikel silica glass, sehingga dengan cepat ion-ion aluminium dapat

dilepas. Ketika konsentrasi aluminium telah mencapai level tertentu, reaksi setting

tahap kedua berjalan dengan cepat (Mc cabe 2008, pp.247-248).

Asam tartarat ini membantu pembentukan kompleks antara ion polyacid dan

ion aluminium dengan mengatasi masalah halangan sterik yang mungkin terjadi

ketika ion aluminium berupaya untuk melakukan pembentukan garam dengan tiga

kelompok asam karboksilat. Oleh karena itu, banyak garam aluminium mengikat

dua gugus karboksilat dan satu kelompok tartarat. Mekanisme ini didukung oleh

fakta bahwa ada sangat sedikit terikat asam tartarat tersisapada semen yang telah

set (Mc cabe 2008, pp.247-248).

Pelepasan ion fluoride dari partikel glass membuat matriks glass ionomer

yang telah setting menjadi seperti penampung fluoride. Setelah setting sempurna,

matriks kemudian dapat melepaskan fluoride yang ada ke lingkungan sekitarnya

ataupun menyerapnya apabila terdapat konsentrasi fluoride yang tinggi (Mc cabe

2008, pp.247-248).

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi setting time pada GIC adalah :

a. Temperatur

Sebuah lempengan kaca dingin dan kering dapat digunakan untuk

menghambat reaksi setting dan menambah working time (annusavice, 2003, p. 477).

b. Asam tartarat

Asam tartarat dapat memperpanjang working time, tetapi memperpendek

setting time (annusavice, 2003, p. 472).

c. Rasio powder : liquid

d. Powder

Powder yang digunakan pada dasarnya bubuk gelas kalsium aluminosilikat

yang mengandung fluor. Ukuran partikel gelas bervariasi antara 19 mm untuk luting

cement maupun semen dasar sampai 45 jam untuk restorasi. Semakin halus partikel

maka reaksi pengerasan akan semakin cepat, kekuatan semakin besar dan

permukaan semen akan lebih halus.

Bila kandungan lebih banyak silikat, semen terlihat lebih translusen, tetapi

bila lebih banyak kalsium fluorida atau alumina, semen terlihat radioopak.

Kandungan fluor dalam semen glass ionomer merupakan keuntungan dalam

menurunkan temperatur fusi dan dapat mencegah terjadinya karies sekunder,

Namun penambahan bahan ini dapat menurunkan kekuatan semen (Armilia, Milly.

2006).

e. Liquid

Liquid dalam semen glass ionomer adalah larutan poliakrilik yang

merupakan polimer asam karboksilat tidak jenuh yang dikenal sebagai asam

polialkenoat. Semen glass ionomer yang menggunakan asam poliakrilik memiliki

setting time yang panjang, ditambahkan asam tartar yang juga dapat mengakibatkan

translusensi semen menjadi lebih baik. Gel yang terjadi dapat dicegah dengan

menggunakan larutan yang mengandung kopolimer asam akrilat dan asam itakonat.

Air merupakan unsur yang berfungsi sebagai media terjadinya reaksi

pengerasan dan melembabkan hasil reaksi. Kandungan air yang terlalu banyak

melemahkan semen, namun bila terlalu sedikit akan mengurangi reaksi pengerasan.

Air merupakan bagian terpenting dalam liquid GIC, yang pada awalnya berfungsi

sebagai media reaksi dan lama kelamaan menghidrasi matriks ikatan silang, dengan

demikian akan menambah kekuatan dari bahan selanjutnya akan membentuk massa

yang padat (Armilia, Milly. 2006)

Pada praktikum kali ini pencampuran liquid dan powderdiatas paper pad.

Glass slab tidak digunakan sebagai tempat mixing dikarenakan glass ionomer dapat

melekat erat pada permukaan kaca sehingga akan sulit untuk diambil dan

dibersihkan apabila telah setting. Papper pad cukup untuk melakukan pencampuran.

Glass slab yang dingin dan kering dapat digunakan untuk memperlambat reaksi dan

memperpanjang working time. Slab tidak boleh digunakan jika suhunya dibawah

dew point. Bubuk dan cairan tidak boleh dikeluarkan ke slab sebelum prosedur

pencampuran dimulai. Kontak yang terlalu lama dengan atmosfer dapat mengubah

rasio asam/air pada cairan (Anusavice, 2003. Pp.477).

Selain menggunakan paper pad pencampuran juga dilakukan dengan

menggunakan agate spatula yang dimana terbuat dari plastik, tidak menggunakan

pengaduk yang terbuat dari logam karena partikel dalam glass ionomer dapat

bereaksi dengan pengaduk yang terbuat dari logam, pada akhirnya dapat

mengakibatkan terjadinya metal abbrassion.

Dari seluruh hasil percobaan diatas, hasil yang diperoleh sesuai dengan teori

yang ada. Rasio bubuk dan cairan mempengaruhi setting time dari semen glass

ionomer. Semakin kental rasio bubuk dan cairan, maka setting time semakin cepat

dari control rasio normal. Begitu juga sebaliknya, semakin encer rasio bubuk dan

cairan maka setting time semen glass ionomer pun semakin lama dari patokan rasio

normal.

5. KESIMPULAN

Semakin besar perbandingan powder:liquid maka setting time semakin

cepat dibandingkan dengan setting time pada perbandingan powder:liquid yang

normal. Sedangkan apabila perbandingan liquid semakin banyak, maka setting time

menjadi lebih lama dibandingkan dengan setting time powder:liquid yang normal.

6. DAFTAR PUSTAKA

Anusavice K.J. Science of Dental Material. 11th ed. 2003. St Louis. WB

Saunders Co. pp 471, 476-477.

Craig RG, Powers JM. Restorative Dental Materials. 11th Ed. 2002.

Missouri : Mosby Inc. pp 615.

Mc.Cabe dan Walls. Applied Dental Material. 9th ed. 2008. Blackwell

Science publ. pp 245-246, 248-249, 255.

OBrien W.J. Dental Material and Their Selection. 3rd ed. 2002.

Michigan. Quintessence Publishing Co Inc. pp. 255, 257.