LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL I

Topik : Setting Time Gipsum Tipe II Berdasarkan W:P RatioKelompok : B12Tgl. Praktikum: 23 April 2013Pembimbing : Endanus Harijanto, drg, M. Kes

Penyusun :1. Daniel H.0214111311172. Rifatul Jannah 0214111311183. Anis Setyaningrum 0214111311194. Danny H. 0214111311205. Arseto Tri B.021411131121

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGIFAKULTAS KEDOKTERAN GIGIUNIVERSITAS AIRLANGGA2015

1. TUJUAN1. Di akhir praktikum mahasiswa mampu melakukan manipulasi gypsum plester dengan tepat1. Di akhir praktikum mahasiswa mampu mengukur intial setting time dengan tepat berdasarkan variasi perubahan rasio w : p1. Di akhir praktikum mahasiswa mampu mengukur final setting time dengan tepat berdasarkan variasi perubahan rasio w : p

2. CARA KERJA 2.1 Persiapan alata. Alat dan bahan disiapkan.Bahan dan alat adalah sebagai berikut :1. Bahan : Gipsum plaster Air PAMa. b. Gambar 1.1. a) gipsum plaster, b) air PAM 2. Alat : Mangkuk karet Spatula Gelas ukur Stopwatch Timbangan analitik Cetakan bentuk cincin Vibrator Jarum Gillmore Termometer air

2. b. c. d. e. f. g. Gambar 2.1. a) mangkuk karet, b) spatula, c) gelas ukur, d) stopwatch, e) cetakan cincin, f) jarum gillmore, g) neraca analitik

2.2 Pencampuran gipsuma. Bubuk gipsum plaster ditimbang sebanyak 25 gram, 30 gram, dan 20 gram. b. Air yang telah di ukur dimasukkan ke dalam mangkuk karet terlebih dahulu, kemudian bubuk gipsum dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam mangkuk karet dalam 20 detik, lalu di biarkan mengendap selama 30 detik untuk menghilangkan gelembung udara.c. Pada saat mulai pencampuran antara gipsum dan air stopwatch dinyalakan, pada saat itu dimulai hitungan awal setting time.d. 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 di atas vibrator dengan kecepatan rendah selama 30 detik untuk menghilangkan gelembung udara.e. Adonan gipsum dituangkan ke dalam cetakan cincin di atas vibrator yang sudah di hidupkan dengan kecepatan rendah untuk menghilangkan udara yang terjebak, kemudian permukaan adonan di cetakan diratakan.

2.3 Pengukuran pengerasan awal (initial setting)a. Cetakkan diletakkan di bawah jarum Gillmore dengan berat beban pound dengan penampang jarum 1/12 inch. Kemudian permukaan adonan gipsum ditusuk dengan gerakan perlahan saat menjatuhkan jarum gillmore dan jarum di angkat kembali, ujung jarum dibersihkan dengan tissue.b. Penusukan pada permukaan adonan diulangi lagi dengan pengulangan beruntun setelah 30 detik, 20 detik, dan 10 detik sambil cetakkan digerakkan memutar untuk mendapatkan daerah tusukan yang berbeda.c. Tusukan pada permukaan adonan terus diulagi sampai tusukan tersebut tidak meninggalkan bekas pada permukaan adonan, pada saat itu waktu di stopwatch yang telah dinyalakan saat mulai pencampuran air dan gipsum dicatat.2.4 Pengukuran pengerasan akhir (final setting)a. Setelah jarum Gillmore dengan ukuran 1/12 inch tidak dapat menusuk permukaan adonan gipsum lagi, cetakan gipsum dipindahkan ke bawah jarum berukuran 1/24 inch dengan beban 1 pound.b.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 dan waktu dicatat.3. HASIL PRAKTIKUMAda tiga percobaan setting time dari gipsum tipe II dengan W/P rasio yang berbeda.1. W : P = 15 : 252. W : P = 15 : 303. W : P = 15 : 20Tabel Hasil Praktikum Gipsum Tipe II Berdasaran W : P Ratio

Percobaan kePerbandingan W : P RatioInitial Setting (Berat Beban Pound, Penampang Jarum 1/12 Inch)Final Setting (Penampang Jarum 1/24 Inch, Berat Beban 1 Pound)

WaktuWaktu

1.15ml : 25 gram24 menit 53 detik38 menit 4 detik

2.15ml : 30 gram15 menit35 menit

3.15ml : 20 gram27 menit38 menit 29 detik

4. PEMBAHASAN4.1 Tinjauan PustakaGipsum adalah materi yang secara alami terbentuk, bubuk bewarna putih dengan nama kimia kalsium sulfat dihidrat CaSO4.2H2O. Gipsum digunakan dalam kedokteran gigi dalam bentuk kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4)2.H2O. materi ini secara luas digunakan untuk model, casts, dan dies.Standart ISO terbaru klasifikasi gipsum sebagai berikut:Type 1 Dental plaster, impressionType 2 Dental plaster, modelType 3 Dental stone, die, modelType 4 Dental stone, die, high strength, low expansionType 5 Dental stone, die, high streng, high expansionProduk gipsum yang digunakan di kedokteran gigi dibentuk dari kristalisasi air dari gipsum membentuk kalsium sulfat hemihydrates.Gipsum gispum produk + air2CaSO4.2H2O (CaSO4)2.H2O + 3H2OKalsium sulfat dihidrat Kalsium sulfat hemihidratAplikasi produk gipsum dalam kedokteran gigi merupakan kebalikan dari reaksi di atas. Hemihidrate dicampur dengan air dan bereaksi membentuk dihidrat (McCabe and Walls 2008, hal. 32).

Salah satu tipe gipsum adalah dental plaster atau gipsum tipe II. Model plaster sering digunakan untuk diagnostic cast dan artikulasi dari stone cast. Produk ini secara tradisional diproduksi dalam warna putih terutama digunakan dalam ortopedi sehingga dapat di bedakan dengan dental stone. Plaster diproduksi melalui proses kalsinasi. Gipsum dipanaskan sampai suhu dari sekitar 120 C untuk menghilangkan air kristalisasi. Bentuk akhir dari proses kalsinasi ini adalah partikel -hemihidrat.Manipulasi dari gipsum dilakukan dengan melakukan pencampuran bubuk dari gipsum ini dengan air. Proses pencampuran disebut dengan spatulasi. Proses spatulasi memiliki efek tertentu pada setting time dan setting expansion. (Craigs, 2008, hal. 395-396)Gipsum memiliki waktu setting. Proses setting dimulai tepat setelah air dan bubuk selesai dicampur. Tahap pertama dalam proses setting adalah bersatunya air dengan hemihidrat. Hemihidrat yang telah larut secara cepat berubah menjadi dihidrat yang mempunyai kelarutan lebih rendah. Kelarutan yang telah melebihi batas menyebabkan larutan memadat. Proses terus berlanjut sampai seluruh hemihidrat berubah menjadi dihidrat. Ketika hemihidrat dicampur dengan air terbentuk dihidrat dengan reaksi sebagai berikut:(CaSO4)2, H2O + 3H3O 2 CaSO4, 2 H2O+ 3900 kal/ gr molReaksi yang terjadi saat setting time ini merupakan reaksi eksotermik, dimana reaksi ini menghasilkan panas 3900 kal/gr mol.Setting time dapat diidentifikasi melalui dua tahap. Tahap pertama, dimana material berkembang menjadi padat namun lemah dan flow kurang. Tahap ini dikenal sebagai tahap initial setting. Saat material telah mempunyai kekuatan dan kekerasan yang cukup untukdilakukan pengerjaan, tahap ini disebut final setting. Ciri-ciri tahap setting dari gipsum dapat diukur dengan menggunakan tekanan dari jarum Gillmore. Jarum yang lebih berat memiliki diameter ujung yang lebih kecil sehingga menghasilkan gaya tekan yang lebih besar. Initial setting dapat didefinisikan saat gipsum dapat menyanggajarum yang ringan.( McCabe dan Walls 2008, hal. 34-35)4.2 Analisis Hasil Praktikum Pada praktikum ini dilakukan tiga macam perbandingan W : P rasio yaitu 15 ml air : 25 bubuk gipsum, 15 ml air : 30 gram bubuk gipsum, 15 ml air : 20 gram bubuk gipsum. Setelah diamati, hasil yang didapatkan adalah bahwa rasio perbandingan W: P mempengaruhi lama pengerasan (setting). Berdasarkan teori, setting time gipsum dipengaruhi oleh perbandingna rasio W : P . Makin banyak W yang dipakai untuk mencampur maka semakin sedikit jumlah nukleus pada unit volume. Akibatnya setting time di perpanjang (Anusavice 2007, hal. 264 ). Oleh karena itu, percobaan dengan W : P dengan W paling banyak yaitu 30 gram dengan takaran air yang sama memiliki setting time paling pendek. Sedangkan, percobaan dengan bubuk gipsum paling sedikit yaitu 20 gram dan takaran air yang sama memiliki satting time paling lama. Sebagaimana kristal dihidrat tumbuh, mereka berhubungan satu sama lain dan setting ekspansi dimulai, air di sekeliling partikel menurun. Partikel dengan kristal mereka melekat cenderung ditarik bersama-sama seperti sebelumnya, tapi hubungan ini dilawan oleh pertumbuhan kristal (Anusavice 2007, hal. 270). Berdasarkan hal tersebut dapat diketahui bahwa kelebihan air akan menyebabkan nuklei kristalilsasi menjadi sedikit sehingga diperlukan waktu yang lebih lama untuk membentuk tangan-tangan kristal kemudian berdesakan dan memadat.Percobaan dengan rasio W : P, 15 ml : 25 gram dan 15 ml : 20 gram memiliki menit final setting yang sama. Hal ini disebabkan oleh, pengamat melakukan kesalahan perhitungan dan penggunaan stopwatch yang sempat dihentikan sejenak tanpa pengamat sadari pada percobaan dengan bubuk gipsum 20 gram setelah mencatat initial setting sehingga didapat data tidak valid.Waktu setting juga bisa disebabkan oleh beberapa faktor lain yaitu:1 Cara pengadukan Makin lama dan makin cepat pencampuran, maka makin berkurang proses pengerasannya. Beberapa kristal gipsum membentuk dengan cepat ketika bersentuhan dengan air. Selama proses pengadukan mulai, pembentukan kristal gipsum pun bertambah (Anusavice 2007, 264).

2 Temperatur Efek temperatur pada setting time cenderung tidak berpengaruh dan bervariasi dari satu plaster (atau stone) dengan yang lainnya. Sedikit perubahan terjadi antara 0oC dan 50oC. Jika temperatur campuran air dan plaster meningkat kurang lebih 50oC, retardation akan terjadi secara bertahap. Begitu temperatur mencapai 100oC, tidak ada reaksi yang terjadi (Anusavice 2007, hal. 265).3 Ukuran Partikel Semakin halus ukuran partikel hemihidrat, semakin cepat adonan gipsum mengeras, apalagi jika produk tersebut (gipsum) telah melalui proses penggilingan. Tidak hanya kelarutan hemihidrat saja yang meningkat, tetapi nukleus gipsumpun juga menjadi lebih banyak, hal ini menyebabkan proses kristalisasi menjadi lebih cepat (Anusavice 2007, hal. 264).

4 Retarder dan AcceleratorCara yang efektif dalam mengendalikan setting time adalah dengan menambahkan bahan kimia pada campuran plaster atau dental stone. Jika bahan kimia tersebut menurunkan setting time maka disebut accelerator, jika bahan kimia tersebut meningkatkan setting time maka disebut retarder (Anusavice 2007, 265).

5 Kemurnian Bila proses pengapuran tidak sempurna dan partikel gipsum tetap, atau jika pabrik menambahkan gipsum, maka setting time akan lebih cepat karena penambahan potensial nukleus kristalisasi. Apabila terdapat ortorombik anhidrit, periode induksi akan meningkat. Apabila terdapat heksagonal anhidrat, periode induksi menurun. (Anusavice 2007, hal 264)

5. SIMPULANSetting time yang terjadi pada gipsum tipe II di pengaruhi oleh beberapa faktor dan faktor yang dominan adalah ratio W : P. Semakin tinggi perbandingan ratio W : P, maka semakin lama setting time nya.

6. DAFTAR PUSTAKAAnusavice, KJ 2007, Phillips Science of Dental Materia, 11th ed., W.B Saunders, p. 264-265 and 270Craig, Robert George, Powers, John M., &Wataha, John C.2008, Dental Materials: Properties and Manipulation, 8th ed, Mosby, Michigan, p. 395-396McCabe JF, and Walls AWG, 2008, Applied Dental Materials, 9th ed,. Australia, Blackwell Publishing L.td, p. 32 and 34-35