LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL ITopik: Setting Time Gipsum Tipe II berdasarkan W : P ratio Kelompok : A1bTgl. Praktikum : 10 Maret 2014 Pembimbing : Dr. Intan Nirwana, drg., Mkes

Penyusun :1. Aulia Fitri Junaidi 0213111330062. Khamila Gayatri Anjani 0213111330073. Viona Media Trisesa 0213111330084. Desi Putri Basuki 0213111330095. Essy Rodherika 021311133010

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGIFAKULTAS KEDOKTERAN GIGIUNIVERSITAS AIRLANGGA2014

1. TUJUANSetelah praktikum, mahasiswa mampu : a. Melakukan manipulasi gipsum plaster dengan tepat b. Mengukur initial setting time dengan tepat berdasarkan variasi perubahan rasio W:Pc. Mengukur final setting time dengan tepat berdasarkan variasi perubahan rasio W:P

2. CARA KERJA 2.1 BAHAN : a. Gipsum plasterb. Air PAM c. Vaseline 2.2 Gambar 1. Bubuk Gypsum PlasterALAT :a. Mangkuk karet b. Spatulac. Gelas ukur d. Stopwatch e. Timbangan analitik f. Cetakan bentuk cincin g. Vibrator h. Gambar 2. Bowl dan SpatulaJarum Gillmorei. Termometer air

Gambar 3. Stopwatch2.3 Metode kerja :2.3.1 Pencampuran gipsum a. Alat dan bahan yang akan digunakan untuk praktikum dipersiapkan terlebih dahulub. Bubuk gipsum plaster ditimbang sebanyak 25 gram. Air PAM diambil sebanyak 15 mlc. Air yang telah diukur dimasukkan kedalam 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.d. Pada saat mulai pencampuran antara gipsum dan air stopwatch dinyalakan, pada saat itu mulai dihitung awal setting time. e. Gipsum dan air diaduk sampai homogen menggunakan spatula dengan gerakan memutar selama 1 menit/120 putaran, bersamaan dengan itu mangkuk karet diputar secara perlahan-lahan. Kemudian diletakkan diatas vibrator dengan kecepatan rendah selama 30 detik untuk menghilangkan gelembung udara.

Gambar 4. Proses pengadukan

f. Adonan gipsum dituangkan ke dalam cetakan di atas vibrator yang sudah dihidupkan dengan kecepatan rendah untuk menghilangkan udara yang terjebak selama 15 detik, kemudian permukaan cetakan diratakan.

Gambar 5. Proses penuangan di atas vibrator

2.3.2 Pengukuran pengerasan awal (initial setting)a. Stopwatch dinyalakan dan pengukuran dimulai pada saat adonan dituang ke dalam cetakan. Cetakan diletakkan di bawah jarum Gillmore dengan berat pound dengan penumpang jarum 1/12 inch. Kemudian permukaan adonan gipsum ditusuk dengan gerakan cepat dan jarum diangkat kembali, ujung jarum dibersihkan dengan tissue.

Gambar 6. Proses penusukan jarum Gillmore

b. Penusukan pada permukaan adonan diulangi lagi setiap 30 detik sambil cetakan digerakkan memutar untuk mendapatkan daerah tusukan yang berbeda.c. Gerakan ini dilakukan sampai jarum tidak dapat menusuk permukaan adonan gipsum, pada saat itu stopwatch dimatikan dan waktu dicatat.2.3.3 Pengukuran pengerasan akhir (final setting)a. Setelah jarum Gillmore dengan ukuran 1/12 inch tidak dapat menusuk permukaan adonan gipsum lagi, maka cetakan gipsum dipindahkan ke bawah jraum berukuran 1/24 inch dengan beban 1 pound. b. Stopwatch dinyalakan, permukaan adonan gipsum ditusuk dengan ujung jarum dengan cara seperti pada pengukuran initial setting sampai jarum tidak dapat menusuk permukaan adonan gipsum. Pada saat itu stopwatch dimatikan waktu dicatat.

Gambar 7. Hasil cetakan gypsum

3. HASIL PRAKTIKUM

Tabel 1.percobaan kelompok A1bPercobaanPutaran per menitWPInitial settingFinal setting

112015 ml20 g92032440

212015 ml20 g1401430

312017,5 ml20 g172530340

Tabel 2.percobaan kelompok A1aPercobaanPutaran per menitWPInitial settingFinal setting

112015 ml20 g1730230

212015 ml20 g16309

312017,5 ml20 g153013

Dalam percobaan ini gypsum yang digunakan adalah gypsum tipe II yaitu dental plaster untuk model.

Tabel 3.Rata-Rata dari kedua percobaan diatasPercobaanPutaran per menitWPInitial settingFinal setting

112015 ml20 g1325335

212015 ml20 g1515705

312017,5 ml20 g1627820

4. PEMBAHASAN4.1 GipsumGipsum dihasilkan oleh alam di pegunungan berupa bubuk berwarna putih kekuningan yang bernama kalsium sulfat dihidrat dengan rumus kimia CaSO4 2H2O. Penggunaan utama gipsum dalam kedokteran gigi adalah untuk model, casts, dan die. Berdasarkan standar ISO, dental gypsum dapat dibedakan menjadi lima tipe, yaitu a. Tipe I Dental plaster, impression b. Tipe II Dental plaster, model c. Tipe III Dental stone, die, modeld. Tipe IV Dental stone, die, high strength, low expansion e. Tipe V Dental stone, die, high strength, high expansion

Sifat dari produk dental gipsum (McCabe and Walls, 2008, hal. 32)

(Fraunhofer, JA 2010 hal. 8)

Produk gipsum yang digunakan di kedokteran gigi dibentuk dengan mendorong keluar bagian dari air kristalisasi dari gipsum untuk membentuk kalsium sulfat hemihidrat.

Gipsum Gipsum produk + air2CaSO4.2H2O (CaSO4)2.H2O + 3H2OCalsium sulfat Calsium sulfat dihidrat hemihidrat

Penerapan produk gipsum dalam kedokteran gigi melibatkan kebalikan dari reaksi di atas. Hemihidrat dicampur dengan air dan bereaksi membentuk dihidrat.(CaSO4)2. H2O + 3H2O 2CaSO4.2H2ODental plaster (plaster of Paris): Dental plaster tidak berbeda dengan white plaster yang digunakan dalam orthopaedics untuk menstabilkan patah kaki selama penyembuhan tulang. Plaster ini diproduksi melalui proses yang disebut kalsinasi. Gipsum dipanaskan pada temperatur sekitar 120C untuk mengeluarkan sebagian air kristalisasi. Produk ini bersifat irreguler, partikel-partikel berpori yang terkadang disebut sebagai partikel -hemihidrat. Pemanasan yang berlebih pada gipsum dapat menyebabkan kehilangan air yang lebih banyak untuk membentuk kalsium sulfat anhidrat (CaSO4). Namun, jika pemanasan rendah, menghasilkan konsentrasi sisa dihidrat yang significant. Adanya kedua komponen tersebut memiliki pengaruh yang ditandai pada karateristik setting dari resultant plaster.(McCabe and Walls, 2008, hal. 33).

4.2 Setting TimeKontrol Setting time dapat disebabkan oleh 2 faktor yaitu pabrik dan operator. Pabrik dapat mengontrol konsentrasi dari bubuk hemihidrat. Semakin tinggi konsentrasi maka setting time akan lebih cepat. Faktor pada operator antara lain adalah suhu, w/p ratio dan saat pencampuran. Temperatur memberikan sedikit pengaruh pada produk gipsum. Suhu yang tinggi hanya mempercepat proses tetapi menghambat kristalisasi. Peningkatan w/p ratio menghambat setting. Semakin cepat pengadukan maka akan merusak rantai dihidrat sehingga akan mempengaruhi kualitas gipsum yang terbentuk.Setting ekspansi disebabkan oleh tumbukan pada saat terjadi kristalisasi. Tingkat maksimum ekspansi terjadi pada saat suhu meningkat paling cepat. Ekspansi pada kenyataannya hanya terlihat karena material tersebut mengalami porusitas. Jika material diletakkan dalam air pada saat initial setting maka ekspansi akan terjadi selama setting. Setting ekspansi pada gipsum tipe 2 dan 5 adalah 0.3%. (McCabe and Walls 2008, hal 36).Selain pabrik,, operator juga bisa mengendalikan setting time dari dental gipsum. Berikut adalah beberapa faktor yang bisa dikendalikan oleh operator.Banyaknya air dibanding hemihidrat atau yang disebut faktor W/P rasio sangat mempengaruhi waktu setting dental gypsum. Dengan rasio air yang sama, semakin banyak bubuk gypsum yang digunakan akan memperpendek waktu setting gypsum. Begitu juga dengan takaran bubuk gypsum yang sama, semakin sedikit air yang digunakan untuk memanipulasi maka akan semakin cepat setting time,berlaku pula sebaliknya. Semakin banyak air digunakan untuk pengadukan, semakin sedikit jumlah nucleus per unit volume. Akibatnya, semakin lama terbentuk kristal gipsum dan semakin lama pula pengerasan massa yang terjadi. (Anusavice, 2003, hal 264).Faktor faktor yang mempengaruhi waktu pengaturan gipsum :Semakin lama gypsum dan air diaduk, maka akan semakin cepat setting Semakin tinggi temperatur dan kelembapan, akan semakin pendek waktu pengaturan dan setting Rasio bubuk dan air (Scheller 2010, hal.236)

Rasio W/P penting dalam menentukan sifat fisik dan kimia dari produk gipsum akhir. Semakin besar rasio W/P, maka akan memperlambat setting time, kekuatan gipsum menurun, fluidity lebih besar sehingga lebih mudah dituang ke cetakan, porositas meningkat, setting expansion menurun. Semakin kecil rasio W/P, maka akan semakin mempercepat setting time, kekuatan produk gypsum meningkat, adonan lebih kaku sehingga susah dituang ke cetakan, setting expansion meningkat. (Fraunhofer 2010, hal.9)

4.3 Hubungan W/P ratio dengan setting timeSaat bubuk dicampur dengan air, batas waktu dari awal pencampuran sampai material mengeras dikenal sebagai setting time. (Kenneth J. Anusavice, 2003)Manipulasi sistem bubuk-cairan akan mempengaruhi karakteristik setting. Operator dapat mengubah rasio bubuk-cairan, dan, dengan menambahkan lebih banyak air, setting time menjadi diperpanjang, karena membutuhkan waktu lebih lama bagi larutan untuk menjadi jenuh dan hal ini dikarenakan kristal dihydrate mulai mengendap. (Richard Van Noort, 2002). W/P rasio memiliki efek yang nyata pada setting time. (Craig, 2002). Misalnya, jika rasio W / P meningkat, setting time meningkat, kekuatan gipsum menurun, dan setting ekspansi menurun. (Kenneth J. Anusavice, 2003)

(McCabe and Walls, 2008, hal. 37)

5. SIMPULANBerdasarkan praktikum ini,dapat disimpulkan bahwa yang mempengaruhi setting time pada gypsum tipe II yaitu RasioW/P dan juga cara pengadukan.Pengaruh rasio W/P yaitu semakin besar rasio W/P maka akan semakin memperlambat setting time. Sebaliknya,semakin kecil rasio W/P maka akan semakin mempercepat setting time. Pengaruh lain juga dipengaruhi oleh cara pengadukan. Semakin cepat pengadukan maka akan memperlama setting time. Semakin lama pengadukan maka akan mempercepat setting time.

6. DAFTAR PUSTAKAFraunhofer, JA 2010. Dental Materials at Glance : Wiley-Blackwel