BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan dan pemanfaatan bahan biokeramik dewasa ini
semakin berkembang, seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat
akan bahan baku industri dan dalam bidang kesehatan khususnya
dalam dunia kedokteran tulang dan gigi, yaitu mengenai kebutuhan akan
bahan rehabilitasi cukup besar, sehingga upaya dikembangkan untuk
mencari alternatif bahan rehabilitasi yang baik, terjangkau
masyarakat serta dapat menggantikan struktur jaringan yang hilang
tanpa menimbulkan efek yang negatif (Kurniawan, Y.A., 2008).
Belakangan ini keramik tidak hanya digunakan sebagai komponen
kendaraan bermotor, peralatan rumah tangga, bahan bangunan dan
lain-lain. Namun teknologi keramik telah diarahkan sebagai bahan
penambahan dan rehabilitasi jaringan. Keramik yang dimaksud dari hal di
atas dikenal dengan istilah biokeramik (Hench, 1991).
Bahan biokeramik digunakan dalam bidang rehabilitasi jaringan
untuk memenuhi kebutuhan dalam dunia kedokteran tulang dan gigi
sangat banyak dan dalam mendapatkan bahan rehabilitasi tersebut
sangat sulit dan mahal. Karena untuk mendapatkan bahan
tersebut harus mengimpor dari luar negeri, bahan rehabilitasi
tersebut adalah hidroksiapatit [HAp ,Ca
10(PO4)6(OH)2] yang merupakan
respon biologis spesifik pada pertemuannya dengan jaringan yang akan
menimbulkan proses pembentukan tulang (osteogenesis) antara
bahan dengan jaringan tubuh, karena bahan hidroksiapatit (HAp)
ini merupakan komponen utama kandungan tulang dan gigi (Hench,
1991). Penggunaan hidroksiapatit sintetik berbasis koral dinilai sangat
memuaskan sebagai bahan rehabilitasi tulang pada operasi kaki dan
pergelangan kaki (Shah, 2004).
Endapan gipsum terdapat di Kecamatan Cikalong desa Cibeber;
Kecamatan Cipatujah desa Cidadap. Luas sebaran sekitar 53 ha dengan
sumber daya sebesar 161.115 ton. Di daerah Cidadap, gipsum masih
ditambang oleh PD Agrobisnis dan Pertambangan Jabar dimana rata–rata
per tahun 4.700 ton. Adapun contoh gipsum alam yang diambil dari
Cikalong dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Bongkahan gipsum alam Cikalong (Sedyono, J., 2009)
Dengan adanya kebutuhan yang tinggi akan bahan
hidroksiapatit (HAp) dalam mencukupi kebutuhan dunia kedokteran
tulang dan gigi sebagai bahan rehabilitasi tulang dan gigi, maka
sintetik, dimana harga dapat ditekan seminimum mungkin (jauh lebih
murah), mudah didapat namun memiliki kualitas yang sama dengan
hidroksiapatit sintetik komersial produk Jepang (Shah, 2004).
Dalam penelitian ini serbuk gipsum (CaSO4.2H2O) lokal
direaksikan dengan diammonium hydrogen phosphate [(NH4)2HPO4] pada
proses hydrothermal pada temperatur 100 °C untuk memperoleh serbuk
hidroksiapatit. Kemudian serbuk hidroksiapatit (HAp) tersebut dianalisis
dengan menggunakan mesin SEM JSM–6360LA untuk mengetahui
struktur mikro hidroksiapatit (HAp) Cikalong.
1.2. Perumusan Masalah
Penelitian yang dilaksanakan didasarkan pada suatu
rumusan masalah sebagai berikut:
“Bagaimanakah karakterisasi SEM hidroksiapatit (HAp) dari gipsum alam Cikalong ?”
Adapun variabel penelitian adalah serbuk gipsum alam yang
didapat dari daerah Cikalong (Cikalong Natural Gypsum / CNG),
butiran diammonium hydrogen phosphate (DHP), dan aquades.
1.3. Pembatasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
1. Bahan dasar yang digunakan adalah serbuk gipsum alam Cikalong,
Bahan yang diuji berupa hidroksiapatit (HAp) yang merupakan
campuran antara serbuk gipsum 5 gram dan larutan diamonium
hidrogen fosfat 0,5 molalitas (m) dengan perlakuan hydrothermal
microwave.
2. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian Scanning Electron
Microscope (SEM) untuk mengetahui karakteristik struktur mikro
hidroksiapatit (HAp), mesin SEM ini menggunakan standar
American Society for Testing and Materials (ASTM) E 986–97.
1.4. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui cara pembuatan hidroksiapatit (HAp) dari gipsum alam
Cikalong (CNG).
2. Membandingkan karakterisasi Scanning Electron Microscope
(SEM) dari Cikalong Hydroxyapatite (CHAp) yang diperoleh dari
proses hydrothermal microwave dengan HAp Jepang.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan ini
diantaranya:
• Akademik
1. Memberikan sumbangan bagi ilmu pengetahuan dan teknologi di
bidang biomaterial.
2. Meningkatkan ilmu pengetahuan umum dalam bidang metalurgi
• Industri
1. Mengurangi ketergantungan produk bahan rehabilitasi yang selama
ini masih menggantungkan pada negara lain.
2. Mengembangkan bahan alternatif yang murah dan mudah didapat
sebagai bahan pembuatan hidroksiapatit untuk digunakan sebagai
bahan rehabilitasi jaringan tulang dan gigi manusia.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir secara garis besar adalah
sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah,
perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang kajian pustaka dan landasan teori
tentang gipsum, hidroksiapatit (HAp) dan Scanning Electron
Microscope (SEM).
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, penyiapan
bahan dan alat penelitian, pembuatan serbuk hidroksiapatit
(HAp), pengujian Scanning Electron Microscope (SEM)
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini meliputi serbuk hidroksiapatit dari hasil reaksi gipsum alam
Cikalong dengan diammonium hydrogen phosphate, hasil dari
data karakterisasi Scanning Electron Microscope (SEM) terhadap
serbuk hidroksiapatit (HAp) Jepang dan HAp dari gipsum alam
Cikalong.
BAB V PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
Anonim., 2006, How the SEM Works. Diakses 2 Agustus 2009, htpp:/www.purdue.edu/REM/rs/sem.htm
Dita, 2009, Info Mineral. Diakses 1 Agustus 2009, htpp:/www.mineral-info.blogspot.com
Earl, J.S., Wood, D.J., and Milne, S.J., 2006, Hydrothermal Synthesis of
Hydroxyapatite, Journal of Physics: Conference Series 26, 268-271.
Furuta, S., Katsuki, H., Komarmeni, S., 1998, Porous Hydroxyapatite
Monoliths from Gypsum Waste, j mater chem. 8: 1803-6.
German, R., 1984, Powder Metallurgy Science, Second Edition, Princeton, New Jersey, USA.
Hench, L.L., 1991, Bioceramics: from concept to clinics, J. Am. Ceram. Soc. 74, pp. 1487–1510.
Katsuki, H., Furuta, S., and Komarmeni, S., 1999, Microwave Versus
Conventional-Hydrothermal Synthesis of Hydroxyapatite Crystals from Gypsum, j am ceram soc 87 (8) : 2257-9.
Khrisna, D.S.R., Chatanya, C.K., Seshadri, S.K., and Kumar, T.S.S., 2002,
Flourinated Hydroxyapatite by Hydrolysis Under Microwave Irradiation, Trends. Biomater. Artif. Organs, Vol. 16(1), pp 15-17.
Kurniawan, Y.A., 2008, Fabrikasi dan Karakterisasi SEM Biomaterial
Hidroksiapatit dari Gipsum Alam Kulon Progo dengan Tekanan 200 MPa yang Disinter pada Temperatur 200 oC, 800 oC, 1400 oC selama 3 Jam, Tugas Akhir, Teknik Mesin UMS, Surakarta.
Martua R.P., Labaik, G., Permana, D., dan Sunardi, A., 2002, Inventarisasi
dan Evaluasi Mineral Non Logam di Kabupaten Ciamis dan Tasikmalaya, Provinsi Jawa Barat. Diakses 9 Juni 2009,
htpp:/www.dim.estm.go.id
Nasution, D.A., 2006, Fabrikasi serta Studi Sifat Mekanis dan Fisis
biokeramik Hidroksiapatit (HAp) dari Kalsit Gunung Kidul, Tesis,
Sekolah Pasca Sarjana UGM, Jogjakarta.
Nath, S., Basu, B., and Sinha, A., 2006, A Comparative Study of
Synthesized by Chemical Route, Trends. Biomater. Artif. Organs,
Vol. 19 (2), pp 93-98.
Pujiastono, H., 2009, Studi Morphology Campuran Plastik PET dengan
Ban Bekas (RR), Plastik PET dengan Kompon (NR) dan Ban Bekas (RR) dengan Kompon (NR) dengan Metode HPHTS, Tugas Akhir,
Teknik Mesin UMS, Surakarta.
Sasikumar, S. and Vijayaraghavan, R. , 2006, Effect of metal-ion-to-fuel
ratio on the phase formation of bioceramic phosphates synthesized by self-propagating combustion,Trends. Biomater. Artif. Organs, 19
70.
Sedyono, J., 2008, Proses Sintesa dan Studi Sifat Fisis dan Mekanis
Biokeramik Hidroksiapatit dari Gipsum Alam Kulon Progo, Tesis S2,
UGM, Jogjakarta.
Shah, 2004, The synthesis of hydroxyapatite through the precipitation
method, The Medical journal of Malaysia 59 Suppl B:75-6.
Silberberg, 2003, Material Safety Data Sheet. Diakses 1 Agustus 2009, htpp:/www.koboproductsinc.com/MSDSs/HYDROXYAPATITEMSD S.pdf
Suchanek, W., and Yoshimura, M., 1998, Processing and Properties of
– based Biomaterials for use as Hard Tissue Replacement Implants, Journal of Material Research, Vol. 13, No. 1, Pp 94-115.
Suzuki, S., Fuzita, T., Maruyana, T., and Takashi, J., 1993, Journal
American Ceramic Society, Vol. 76, p 1638.
Thamareiselvi, T.V., and Rajeswari, S., 2004, Biological Evaluation of
Bioceramic Materials-A Review, Trends. Biomaterial. Artif. Organs,
Vol. 18 (1), pp 9-17.
Wawan, 2009, Prosedur Pemotretan Scanning Electron Microscope (SEM)
JSM–35C, PPGL, Bandung.
Wildan, W., 2006, Bahan Perkuliahan S2, Fakultas Teknik Mesin, UGM, Jogjakarta.
