LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL

Topik : Setting expansion gipsum tipe III

Kelompok :B3b

Tgl. Praktikum :14 Maret 2013

Pembimbing : Soebagio, drg.,MKes

Penyusun :

No. Nama NIM

1. Ayu Harisyah Putri 0212111330172. Ahmad Sukma Faisal 0212111330183. Ayu Rafania Atikah 0212111330194. Rizka Febriyanti 0212111330205. Emanuel Damar W 0212111330216. Afifah Ulfa Anindya 0212111330227. Rizky Devina 021211133023

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2013

1. Tujuan Praktikum

a. Di akhir praktikum mahasiswa mampu melakukan manipulasi

gipsum tipe III serta dapat mengukur dan mengamati perubahan

setting expansion dengan tepat.

b. Di akhir praktikum mahasiswa mampu mengukur dan mengamati

perubahan setting expansion dengan variasi perubahan rasio w : p

2. Alat dan Bahan

2.1 Bahan

Gipsum stone (w:p = 28ml:100gr)

Air PAM

Veseline

2.2 Alat

Mangkuk karet

Spatula

Gelas ukur

Stopwatch

Timbangan analitik

Vibrator

Ekstensometer

3. Cara kerja

3.1 Persiapan alat

Alat dan bahan yang akan digunakan untuk praktikum

dipersiapkan terlebih dahulu di atas meja praktikum

Sisi bagian dalam cetakan ekstensometer diulasi dengan

vaselin secara merata

Alat uji ekstensometer disiapkan, kemudian dial indicator

dipasanga pada posisi yang tepat dengan jarum

menunjukkan ke angka nol.

3.2 Pencampuran gipsum

Bubuk gipsum tipe III ditimbang sebanyak 50 gram. Air

diambil sebanyak 14 ml dengan diukur menggunakan gelas

ukur.

Air yang telah diukur dimasukkan ke dalam mangkuk karet

terlebih dahulu, kemudian bubuk gipsum dimasukkan

sedikit demi sedikit ke dalam mangkuk karet dan dibiarkan

mengendap selama 30 detik untuk menghilangkan

gelembung udara.

Campuran gipsum dan air diaduk sampai homogeny

menggunakan spatula dengan gerakan memutar selama 1

menit /120 putaran, bersamaan dengan itu mangkuk karet

diputar secara perlahan-lahan.

Adonan gipsum dituangkan ke dalam cetakan diatas

vibrator dan vibrator dihidupkan dengan kecepatan rendah

untuk mengjilangkan udara yang terjebak, kemudian

permukaan cetakan diratakan.

3.3 Mengukur setting expansion

Adonan gipsum dituangkan ke dalam cetakan

ekstensometer tanpa merbah posisicetakan pada jarum dial

indikator, kemudian ratakan permukaan menggunakan

spatula gip.

Panjang awal dan panjang akhir cetakan gipsum pada alat

ekstensometer diukur. Setelah 30 dan setiap 5 menit, amati

dan catat ekspansi yang terjadi pada penunjuk mkrometer di

dial indikator.

4. Hasil Praktikum

Percobaan 1

W:P = 14 : 45

Percobaan 2

W:P = 14 : 50

Percobaan 3

W:P = 14 : 55

Menit ke- Setting

expansion

Menit ke- Setting

expansion

Menit ke- Setting

expansion

5 0 5 0 5 0

10 0 10 0 10 0

15 0 15 0 15 0

20 0 20 0,001 mm 20 0,010 mm

25 0 25 0,001 mm 25 0,020 mm

30 0,001 mm 30 0,001 mm 30 0,045 mm

35 0,030 mm 35 0,015 mm 35 0,075 mm

40 0,065 mm 40 0,030 mm 40 0,100 mm

45 0,095 mm 45 0,050 mm 45 0,125 mm

50 0,125 mm 50 0,065 mm 50 0, 145 mm

Table 4.1 hasil percobaan pengaruh w/p rasio terhadap setting

expansion

5. Pembahasan

Bahan-bahan yang dipakai di bidang di bidang kedokteran gigi

mempunyai berbagai fungsi berdasarkan kegunaannya atau pemakaiannya.

Salah satunya adalah penggunaan gypsum. ‘Dalam bidang ilmu material

kedokteran gigi, kita banyak menemui aplikasi penggunaan gypsum, baik

untuk keperluan klinik maupun pekerjaan laboratorium’ (Ducklow, 2010).

Material gypsum ini banyak dipergunakan antara lain dalam pembuatan

model dan die, articulating cast, mould, refractory investment dan lain-lain.

Banyaknya penggunaan gypsum dalam kedokteran gigi menyebabkan

pengetahuan tentang gypsum terutama sifat-sifatnya harus dipahami sehingga

memudahkan dalam manipulasi dan menghasilakn suatu hasil manipulasi

1100C-1300C

CASO4,2H2O -------> CASO4,1/

2H2O

Autoclaf α-hemihidrat

yang mkasimal. ‘Untuk lebih memahaminya, maka perlu dilakukan suatu

percobaan yang memperlihatkan cara manipulasi gypsum yang benar serta

pengaruh sifat-sifatnya terhadap hasil manipulasi’ (Retallack, 2002).

Gipsum (CaSO4-2H2O, kalsium sulfat dehidrat) adalah mineral yang

ditambang dari bumi dengan proses yang disebut kalsinasi dimana air dari

kristalisasi (air hidrasi) di dorong untuk menghasilkan kalsium sulfat

hemihidrat (CaSO4-1/2H2O).

Gipsum disimpan di tempat yang kedap udara dan tahan kelembapan. Hal

ini dikarenakan sifat gypsum yang mampu menyerap air dari sekitarnya.

Pada awalnya mineral gypsum secara komersial dikenal dengan sebutan

plaster of paris nama ini digunakan karena pada awalnya di dapat dari deposit

mineral didekat kota Paris, Perancis.

Gipsum tipe III

DENTAL STONE :

Gambar 5.1 reaksi pada dental stone

Stone tipe III lebih disukai untuk pembuatan model yang digunakan pada

konstruksi protesa, karena stone tersebut memiliki kekuatan yang cukup

untuk tujuan itu serta protesa dapat lebih mudah dikeluarkan setelah proses

selesai.

Stone tipe III ini memiliki kekuatan kompresi minimal 1 jam sebesar 20,7

MPa (3000 psi), tetapi tidak melebihi 34,5 MPa (5000 psi). Bahan ini

ditujukan untuk pengecoran dalam membentuk gigi tiruan penuh yang cocok

dengan jaringan lunak. Die stone merupakan reproduksi gigi yang dipreparasi

dimana protesa dibuat pada atau di dalam model tersebut. Karena kondisi

keausan yang sangat buruk pada bagian tepi ketika dilakukan pembuatan pola

malam,dan karena tekanan yang lebih tinggi mengenai die stone selama

mencoba dan penyesuaian, kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi

dibutuhkan oleh bahan die. Sebagai tambahan, sedikit ekspansi pengerasan

dapat ditolerir pada model yang mereproduksi jaringan lunak, tetapi tidak bila

menyangkut gigi.

Gipsum tipe III memiliki tekstur 20 kali lebih halus dari pada gipsum tipe

2.Secara tradisional, gipsum tipe III berwarna kuning atau putih. Namun,

kekerasan dan ketahanan gipsum tipe III terhadap abrasi permukaan dari

peralatan yang tajam 2 kali lebih rendah dibandingkan dengan gipsum tipe

IV.

Tahap setting reaksi dari dental gipsum dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. Hemihidrat dicampur dengan air, terbentuk suatu suspensi cair dan

dapat dimanipulasi.

2. Hemihidrat larut terus hingga terbentuk larutan yang jenuh

3. Larutan jenuh dari hemihidrat ini akan membentuk gumpalan dihidrat

yang diendapkan.

4. Terbentuk kristal baru, reaksi terus berlanjut sampai selesai.

(Anusavice, 2003, hal 259).

Ekspansi massa gipsum dapat dideteksi selama perubahan dari partikel

hemihidrat menjadi partikel dihidrat. Setting expansion dapat dijelaskan

berdasarkan mekanisme kristalisasi. Proses kristalisasi digambarkan sebagai

suatu pertumbuhan kristal– kristal dihidrat dari nukleus, yang saling berikatan

satu dengan yang lainnya. Bila proses ini terjadi pada ribuan kristal– kristal

selama pertumbuhan, suatu tekanan atau dorongan keluar dapat terjadi dan

menghasilkan ekspansi massa keseluruhan. Tumbukan atau gerakan dari

kristal– kristal ini menyebabkan terbentuknya mikroporus. Volume eksternal

hasil reaksi gipsum yang lebih besar daripada volume kristalin, menyebabkan

terbentuknya porus. Oleh karena itu, struktur gipsum yang telah mengeras

terdiri dari kristal– Kristal yang saling terkait, di antaranya adalah mikroporus

dan porus yang mengandung air berlebih. Air tersebut diperlukan ketika

pengadukan. Namun, ketika mengering, kelebihan air tersebut menghilang

dan ruangan kosong meningkat.(Anusavice, 2003, hal. 266).

Ekspansi pengerasan tersebut terjadi di udara sehingga dikenal sebagai

normal setting expansion. Sedangkan, jika gipsum pada awal initial setting

ditempatkan dalam air akan menyebabkan ekspansi yang lebih besar dan

disebut hygroscopic expansion. (McCabe and Walls, 2008, hal. 36).

Beberapa faktor yang mempengaruhi setting expansion pada dental gipsum

adalah rasio W/P, lama pengadukan, dan penambahan akselerator atau

retarder.

Faktor pertama adalah rasio W/P. Semakin tinggi rasio W/P, semakin

sedikit nukelus kristalisasi per unit volume sehingga ruangan antar nukleus

lebih besar pada keadaan tersebut. Akibatnya, pertumbuhan internal Kristal-

kristal dihidrat akan semakin sedikit, demikian juga dengan dorongan keluar

dari Kristal-kristal tersebut. Hal itulah yang menyebabkan semakin tinggi

rasio W/P, maka semakin rendah nilai setting ekspansi-nya. Sebaliknya,

penurunan rasio W/P meningkatkan setting expansion dengan cara

meningkatkan jumlah nucleus kristalisasi dari partikel dihidrat (Anusavice,

2003, hal. 267). Selain menyebabkan setting ekspansi yang tinggi, penurunan

rasio W/P juga menyebabkan lebih banyak panas yang dilepaskan (Alberto N,

et al, 2011).

Faktor kedua yang mempengaruhi setting expansion dental gipsum adalah

lama pengadukan (mixing time). Sebagian kristal gypsum terbentuk langsung

ketika gipsum berkontak dengan air. Begitu pengadukan dimulai,

pembentukankristal ini meningkat. Pada saat yang sama, Kristal-kristal

tersebut diputuskan oleh spatula (pengaduk) dan didistribusikan merata dalam

adukan dengan hasil pembentukan lebih banyak nukleus kristalisasi. Dalam

jangka limitnya, semakin lama waktu pengadukan, maka akan meningkatkan

jumlah nukleus kristalisasi dari partikel dihidrat. Akibatnya, jalinan ikatan

kristalin yang terbentuk akan semakin banyak, pertumbuhan internal dan

dorongan keluar dari kristal– Kristal dihidrat meningkat. Hal inilah yang

menyebabkan setting expansion gipsum meningkat sejalan dengan semakin

lamanya waktu pengadukan, untuk batasan waktu tertentu (Anusavice, 2003,

hal. 264, 267).

Faktor ketiga yang mempengaruhi setting expansion gipsum adalah

penambahan bahan kimia ke dalam bubuk hemihidrat. Penambahan bahan

kimia, dalam bentuk akselerator atau retarder, yang biasanya ditambahkan

oleh pabrik untuk mengatur setting time, juga mempunyai efek untuk

menurunkan nilai setting expansion dengan cara mengubah bentuk kristal

dihidrat yang terbentuk. Oleh karena itu, akselerator atau retarder disebut juga

sebagai antiexpansion agent. Bahan kimia yang biasanya digunakan sebagai

akselerator adalah potassium sulfat, sedangkan yang digunakan sebagai

retarder adalah boraks.(McCabe and Walls, 2008, hal. 37).

6. Analisis

Pada praktikum kali ini didapatkan hasil setting expansion bahan tanam

tuang gypsum bonded terkecil pada percobaan kedua dengan w:p rasio

14ml:50gr. Dan dihasilkan setting expansion yang cukup tinggi pada w:p

rasio yang tidak sesuai dengan ketentuan anjuran pabrik.

7. Kesimpulan

Dengan diadakannya praktikum ini, dapat disimpulkan bahwa perbedaan rasio

W/P ternyata mempengaruhi setting expansion bahan tanam tuang gypsum bonded.

Rasio bubuk yang lebih tinggi daripada air ataupun sebaliknya membuat setting

expansion lebih tinggi.

8. Daftar Pustaka

Alberto N, Carvalho L, Lima H, Antunes P, Nogueira R, Pinto JL

2011,‘Characterization of Different Water/Powder Ratios of Dental Gypsum

Using Fiber Bragg Grating Sensors’, Dental Materials Journal. Retrieved:

March 16,2013, from:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21946491

Anusavice, KJ 2003,Phillips’ Science of Dental Material 11th ed, St.

Louis:Saunders Elsevier Ltd.

McCabe, JF and Walls, AWG 2008, Applied Dental Materials 9th ed.,

Victoria: Blackwell, Inc.

Ducklow, (February 9, 2010). “Gypsum: long history in Nova Scotia”. The Hants Journal (Windsor, Nova Scotia).