BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Daur Ulang Gipsum Kedokteran Gigi
Gipsum kedokteran gigi merupakan bahan yang cukup banyak digunakan dalam bidang kedokteran gigi, terutama dalam pembuatan model studi atau model kerja. Model kerja yang digunakan dalam proses pembuatan gigitiruan apabila telah selesai dipakai akan menjadi limbah dan dibuang begitu saja. Abdelfatah dan Tabsh (2008) menyatakan bahwa limbah gipsum tidak mudah diuraikan dan dapat menimbulkan gas SO2 dan H2S apabila terkena radiasi sinar infra merah dan ultraviolet.5 Gas SO2 merupakan gas yang dapat mencemari lingkungan dan berbahaya bagi kesehatan manusia. Pencemaran udara oleh gas SO2 dapat menyebabkan terjadinya iritasi pada sistem pernapasan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada konsentrasi SO2 sebesar 5 ppm di udara atau lebih. Bahkan bagi penderita yang mempunyai penyakit kronis pada sistem pernapasan, kardiovaskular dan penderita lanjut usia dengan paparan gas SO2 yang rendah saja yaitu sebesar 0,2 ppm sudah dapat menyebabkan iritasi tenggorokan. Selain dampak terhadap kesehatan manusia, gas SO2 juga berpengaruh negatif pada benda-benda maupun tanaman melalui pembentukan hujan asam, dengan reaksi:
½ O2 + SO2 + H2O H2SO4 dan menyebabkan pH air hujan cenderung rendah (pH < 7) .18
Untuk mengurangi dampak lingkungan yang diakibatkan oleh gas SO2, perlu adanya upaya yang dilakukan untuk mengurangi kadar emisi gas yang ditimbulkan
dari limbah gipsum kedokteran gigi, salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan cara mendaur ulang.
Gipsum kedokteran gigi merupakan bahan yang bersifat reversibel atau dengan kata lain dapat didaur ulang. Partikel gipsum yang diperoleh dari limbah model kerja memiliki kandungan air yang terjebak di kristalnya, Cindy (2014) menemukan kadar air yang terkandung di dalam gipsum tipe III pabrikan sebesar 0,57% dan di dalam limbah gipsum tipe III sebesar 8,88%.10 Perbedaan kandungan air pada partikel gipsum pabrikan dan limbah gipsum akan memengaruhi kekuatan kompresi gipsum, semakin sedikit kandungan air dalam partikel gipsum akan meningkatkan kekuatan kompresinya. Untuk mendapatkan kekuatan kompresi gipsum daur ulang yang optimum, kadar air di dalam partikel gipsum daur ulang harus sedikit, sehingga diperlukan proses pemanasan atau kalsinasi untuk mengeluarkan kadar air dari partikel limbah gipsum yang akan didaur ulang.
2.5.1 Faktor yang Memengaruhi Daur Ulang Gipsum Kedokteran Gigi
Untuk mencapai kekuatan kompresi gipsum daur ulang yang maksimum, gipsum harus memenuhi salah satu karakteristiknya yaitu kemurnian bubuk gipsum. Hal ini dapat diperoleh dari proses penyaringan dan penyimpanan sehingga bubuk gipsum daur ulang tidak terkontaminasi oleh zat lain, penyaringan dilakukan dengan ayakan partikel dan penyimpanan di wadah tertutup. Selain itu, proses pembuatan gipsum daur ulang harus sesuai dengan proses pembuatan gipsum kedokteran gigi. Pada penelitian kali ini, proses pembuatan gipsum daur ulang mengikuti proses pembentukan gipsum tipe III yang memiliki kekuatan kompresi cukup besar agar dapat digunakan sebagai model kerja ataupun model studi.1,13
2.5.2 Syarat Daur Ulang Gipsum Kedokteran Gigi
Syarat yang harus dipenuhi dalam proses daur ulang ialah limbah yang digunakan harus homogen dan tidak terkontaminasi. Limbah gipsum yang digunakan haruslah berasal dari jenis yang sama dengan perlakuan yang sama, artinya dalam manipulasi gipsum memiliki perbandingan air dan bubuk yang sama pula. Hal ini
harus diperhatikan agar tidak memengaruhi kekuatan kompresi gipsum daur ulang. Limbah gipsum yang digunakan juga tidak boleh terkontaminasi oleh zat lain, maka dari itu proses pemisahan dan pengelompokkan merupakan langkah awal proses daur ulang.
2.5.3 Mekanisme Daur Ulang Gipsum Kedokteran Gigi
Sifat reversibel yang dimiliki gipsum dapat mengubah partikel dihidrat menjadi partikel hemihidrat dan sebaliknya karena adanya peristiwa dehidrasi/hidrasi atau keluar masuknya partikel air.4 Untuk memperoleh bubuk gipsum daur ulang maka partikel dihidrat harus diubah menjadi parikel hemihidrat, ini diperoleh apabila partikel air dikeluarkan dari senyawa kalsium sulfat dihidrat. Peristiwa dehidrasi atau keluarnya partikel air dapat terjadi melalui proses pemanasan atau kalsinasi. Hal ini dibuktikan oleh penelitian yang telah dilakukan oleh Ibrahim (1995) dan Abidoye dan Bello (2010). Mereka menyatakan bahwa daur ulang gipsum dapat dilakukan melalui proses pemanasan dan hasilnya menunjukkan mikrostruktur yang mirip dengan gipsum pabrikan.5-9 Gipsum atau kalsium sulfat dihidrat (CaSO4.2H2O) apabila dipanaskan pada suhu < 200°C akan kehilangan 1,5 gram mol dari 2 gram mol H2O dan berubah menjadi kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4.½H2O).
2CaSO4.2H2O + pemanasan (CaSO4)2.H2O + 3H2O Kalsium sulfat dihidrat Kalsium sulfat hemihidrat
Sesuai dengan prinsipnya, proses daur ulang harus menghasilkan produk yang mirip dengan aslinya, maka daur ulang gipsum kedokteran gigi harus memenuhi kriteria yang mirip dengan gipsum pabrikan. Gipsum kedokteran gigi memiliki karakteristik seperti setting expansion, perubahan dimensi, kekuatan kompresi, w/p ratio dan setting time.
Ary (2012) melakukan penelitian tentang perbandingan setting time gipsum daur ulang tipe III dengan gipsum tipe III pabrikan, hasilnya menunjukkan ada perbedaan antara setting time gipsum tipe III daur ulang berdasarkan perbandingan air dan bubuk. Setting time tercepat diperoleh dengan w/p ratio 60 ml : 100 gram yaitu 3,3171 menit, dan setting time terlama diperoleh dengan w/p ratio 90 ml : 100
gram yaitu 28,4315 menit. Sedangkan setting time gipsum daur ulang yang paling mendekati setting time gipsum pabrikan diperoleh dengan w/p ratio 80 ml : 100 gram yaitu 23,0808 menit.19
Sri (2014) meneliti mengenai perbandingan perubahan dimensi antara gipsum tipe III pabrikan dengan gipsum tipe III daur ulang dan hasilnya menunjukkan perubahan dimensi gipsum tipe III daur ulang lebih kecil daripada gipsum tipe III pabrikan. Perubahan dimensi yang diteliti oleh Sri berkaitan dengan setting ekspansi, di bidang kedokteran gigi material yang memiliki perubahan dimensi yang minimum diperlukan terutama dalam pembuatan model kerja.20
Cindy (2014) meneliti mengenai kekuatan kompresi antara gipsum tipe III pabrikan dengan gipsum tipe III daur ulang dengan pemanasan menggunakan oven. Hasilnya menunjukkan kekuatan kompresi gipsum tipe III daur ulang jauh lebih rendah dibandingkan gipsum tipe III pabrikan dengan nilai rata-rata 26,72 ± 1,43 MPa (gipsum tipe III pabrikan) dan 1,34 ± 0,16 MPa (gipsum tipe III daur ulang).10
Metode daur ulang gipsum dalam penelitian ini dibuat seperti proses pembentukan gipsum tipe III yaitu pemanasan di autoklaf dengan suhu 120º - 130ºC, hal ini dikarenakan limbah gipsum berasal dari gipsum tipe III dan hasil daur ulang yang diharapkan dapat digunakan sesuai fungsi pemakaian gipsum tipe III pula, yaitu untuk pembuatan model kerja. Nilai kekuatan kompresi gipsum untuk pembuatan model kerja harus tinggi, maka pada tahap ketiga proses daur ulang, yaitu pencampuran yang bertujuan untuk mendapatkan bahan yang lebih bermanfaat, dapat ditambahkan garam dapur untuk meningkatkan kekuatan kompresinya. Hal ini didasari dengan teori pembentukan gipsum tipe IV yaitu dilakukan pemanasan dengan sedikit asam organik atau garam dengan air di dalam autoklaf, proses ini menghasilkan partikel gipsum yang berbentuk kuboid dan lebih padat, sehingga memiliki kekuatan kompresi yang lebih tinggi daripada gipsum tipe III.7,13