PERBEDAAN KEKUATAN KOMPRESI GIPSUM TIPE
III PABRIKAN DAN DAUR ULANG SERTA GIPSUM
TIPE III DAUR ULANG DENGAN PENAMBAHAN
LARUTAN ZINK SULFAT 4% SEBAGAI
BAHAN MODEL KERJA GIGITIRUAN
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh: YULINDIA PITRI
NIM: 110600082
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Fakultas Kedokteran Gigi Departemen Prostodonsia Tahun 2015
Yulindia Pitri
Perbedaan Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4% sebagai Bahan Model Kerja Gigitiruan.
xii+ 52 halaman.
dan daur ulang serta gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% mempunyai perbedaan yang signifikan dengan nilai p=0,0001 (p < 0,05). Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa gipsum tipe III daur ulang dengan dan tanpa penambahan larutan Zink Sulfat 4% memiliki kekuatan kompresi yang rendah bila dibandingkan dengan gipsum tipe III pabrikan sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang gipsum tipe III daur ulang agar dapat digunakan sebagai bahan model kerja gigitiruan.
PERBEDAAN KEKUATAN KOMPRESI GIPSUM TIPE
III PABRIKAN DAN DAUR ULANG SERTA GIPSUM
TIPE III DAUR ULANG DENGAN PENAMBAHAN
LARUTAN ZINK SULFAT 4% SEBAGAI
BAHAN MODEL KERJA GIGITIRUAN
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh: YULINDIA PITRI
NIM: 110600082
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan tim penguji skripsi
Medan, 01 Juli 2015
Pembimbing Tanda tangan
Siti Wahyuni, drg ...…..………
TIM PENGUJI SKRIPSI
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji pada tanggal 01 Juli 2015
TIM PENGUJI
KETUA : Prof. Ismet Danial Nasution, drg., Ph.D., Sp.Pros (K)
ANGGOTA : 1. Siti Wahyuni, drg
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT karena rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perbedaan Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4% sebagai Bahan Model Kerja Gigitiruan” yang merupakan salah satu syarat untuk penulis mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran Gigi di Universitas Sumatera Utara. Dalam proses penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan, bantuan, motivasi serta doa dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih setulusnya kepada Ayahanda Syufrimen dan Ibunda YustinisertaAbangda Muhammad Fitra, SEdan Adik Ahmad Arif yang telah memberikan dukungan yang tak terhingga selama penulis mendapatkan pendidikan akademik dan menyelesaikan skripsi ini. Penulis juga ingin menyampaikanterima kasihkepada :
1. Prof. Nazruddin, drg., C.Ort., Ph.D., Sp.Ort selaku Dekan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
2. Syafrinani, drg., Sp.Pros(K) selaku Ketua Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utarayang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Prof. Haslinda Z. Tamin, drg., M.Kes., Sp.Pros (K) selaku koordinator skripsi Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah meluangkan waktu dan pengarahan kepada penulis selama penulisan skripsi hingga selesai.
4. Siti Wahyuni, drg selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak meluangkan waktu, pemikiran, tenagadan memberikan semangat kepada penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
Putranti,drg.,MS selaku anggota tim penguji skripsi yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Nurdiana,drg.,Sp.PM selaku dosen pembimbing akademik yang telah membantu dan membimbing penulis selama menjalani pendidikan di Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan saran dalam penyelesaian skripsi ini.
8. Seluruh pimpinan dan karyawan Unit Uji Laboratorium Dental Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah membantu penulis dalam pembuatan sampel serta memberikan dukungan kepada penulis.
9. Sarjana, ST yang telah memberikan bantuan dalam pembuatansampel penelitian.
10. Rahmi Karolina, ST., MT selaku kepala Laboratorium Bahan Konstruksi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan Muhammad Fauzi, ST selaku laboran yang telah memberikan bantuan untuk pelaksanaan penelitian.
11. Mahyudi, S.KM., M.Kes selaku laboran Badan Teknik Kesehatan Lingkungan (BTKL) Medan yang telah memberikan bantuan untuk pelaksanaan penelitian.
12. Prof. Dr. Ir Bustami Syam, MSME selaku kepala Laboratorium Pusat Riset Impak dan Keretakan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan Ade Irawan, ST selaku laboran yang telah memberikanbantuan untuk pelaksanaan penelitian.
13. Teman-teman seperjuangan yang melaksanakan skripsi di Departemen Prostodonsia :Citra, Dina, Dita, Grace, Jasmin,Kiki, Lulu, Rahmi, Sarah,Tiffany, Vandersun, Yoges, Yunidan teristimewa untuk Augina Era Pangestika yang telah memberikan dukungan dan bantuan selama penulis mengerjakan skripsi.
Ulfaserta KKBSS, K-MUS FKG USU, IMIB USU, senior-senior di FKG USU dan teman-teman stambuk 2011 FKG USU yang telah memberikan bantuandan semangat sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan sarandan kritik yang membangun dari semua pihak untukmenyempurnakan skripsi ini. Penulis mengharapkan skripsi ini dapat digunakan dan memberikan manfaat serta sumbangan pikiran yang berguna bagi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Medan, 01 Juli 2015 Penulis,
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ...
HALAMAN PERSETUJUAN ...
HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI ...
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN... xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... ... 1
1.2 Permasalahan... 5
1.3 Rumusan Masalah... 6
1.4 Tujuan Penelitian ... 6
1.5 Manfaat Penelitian ... 6
1.5.1 Manfaat Teoritis ... 6
1.5.2 Manfaat Praktis... 7
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gipsum ... 8
2.1.1 Klasifikasi Gipsum ... 8
2.1.2 Karakteristik Gipsum ... 10
2.2 Model Gipsum ... 12
2.2.1 Jenis Model Gipsum ... 12
2.3 Kekuatan Kompresi ... 13
2.3.1 Faktor yang Memengaruhi Kekuatan Kompresi ... 14
2.3.1.1 Waktu dan Kecepatan Pengadukan... 14
2.3.1.3 Akselerator dan Retarder ... 15
2.4.3 Faktor yang Memengaruhi Kekuatan Kompresi Daur Ulang Gipsum... 20
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian ... 27
3.2 Sampel Penelitian dan Besar Sampel Penelitian ... 27
3.2.1 Sampel Penelitian ... 27
3.2.2 Besar Sampel Penelitian ... 27
3.3 Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ... 28
3.3.1 Klasifikasi Variabel ... 28
3.6.2 Pembuatan Sampel Gipsum Kelompok B dan Kelompok C 35
3.6.3 Pengujian Kekuatan Kompresi... 36
3.7 Analisis Data... 36
BAB 4 HASIL PENELITIAN
4.1 Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan
Larutan Zink Sulfat 4%... 38 4.2 Perbedaan Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan
Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan
Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%... 39 BAB 5 PEMBAHASAN
5.1 Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan
Larutan Zink Sulfat 4% ... 41 5.2 Perbedaan Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan
Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan
Penambahan Larutan Zink Sulfat 4% ... 42 BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan ... 48 6.2 Saran... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 49
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1 Karakteristik Gipsum. ... 11
2 Definisi Operasional Variabel Bebas. ... 29
3 Definisi Operasional Variabel Terikat... ... 29
4 Definisi Operasional Variabel Terkendali. ... 30
5 Definisi Operasional Variabel Tidak Terkendali... ... 30
6 Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%... ... 39
7 Hasil Uji Anova Satu Arah Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%... .. 40
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1 Ukuran Sampel ... 26
2 Model Induk. ... 32
3 Saringan. ... 32
4 Universal Testing Machine... 32
5 Mesin Bubut ... 33
6 Autoklaf. ... 33
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1 Analisis Statistik
2 Persetujuan Komisi Etik Tentang Pelaksanaan Penelitian Bidang Kesehatan (Ethical Clearance)
3 Surat Izin Penelitian di Unit Uji Laboratorium Dental Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara
4 Surat Izin Penelitian di Laboratorium Pusat Riset Impak dan Keretakan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Fakultas Kedokteran Gigi Departemen Prostodonsia Tahun 2015
Yulindia Pitri
Perbedaan Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4% sebagai Bahan Model Kerja Gigitiruan.
xii+ 52 halaman.
dan daur ulang serta gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% mempunyai perbedaan yang signifikan dengan nilai p=0,0001 (p < 0,05). Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa gipsum tipe III daur ulang dengan dan tanpa penambahan larutan Zink Sulfat 4% memiliki kekuatan kompresi yang rendah bila dibandingkan dengan gipsum tipe III pabrikan sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang gipsum tipe III daur ulang agar dapat digunakan sebagai bahan model kerja gigitiruan.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gipsum merupakan mineral yang ditambang dari berbagai belahan dunia dan diperoleh melalui produk sampingan dari beberapa proses kimia.1 Gipsum mempunyai banyak kegunaan khususnya di bidang kedokteran gigi dan mulai digunakan pada tahun 1756.1Gipsum dalam kedokteran gigi dikenal dengan nama gips. Gipsum yang biasanya digunakan dalam bidang kedokteran gigi berasal dari Kalsium Sulfat Dihidrat murni dengan rumus kimia CaSO4.2H2O kemudian mengalami kalsinasi menjadi Kalsium Sulfat Hemihidrat (CaSO4.½H2O).1,2 Gipsum digunakan sebagai bahan untuk pembuatan model duplikat dari rongga mulut serta struktur jaringan sekitarnya dan sebagai bahan penting untuk pekerjaan laboratorium yang melibatkan pembuatan gigitiruan.3,4 Di Prostodonsia gipsum sering digunakan sebagai bahan model kerja gigitiruan. Gipsum merupakan bahan yang sering digunakan karena memiliki sifat mekanis dan kemis yang baik.3,5
American Dental Association (ADA) no. 25 mengklasifikasikan gipsum menjadi 5 tipe yaitu : Tipe I (Plaster Impression), Tipe II (Plaster Model), Tipe III (Dental Stone), Tipe IV (Dental Stone, High Strength) dan Tipe V (Dental Stone,
Bentuk dan ukuran partikel gipsum ini juga akan memengaruhi penyerapan air dan sifat mekanik dari gipsum.1,5 Salah satu sifat mekanik gipsum yaitu kekuatan kompresi. Gipsum tipe I mempunyai kekuatan kompresi yang lebih rendah dibandingkan gipsum tipe II dan gipsum tipe II mempunyai kekuatan kompresi yang lebih rendah dibandingkan gipsum tipe III. Semakin tinggi tipe gipsum maka semakin tinggi kekuatan kompresinya.2
Gipsum mempunyai beberapa karakteristik yaitu : perubahan dimensi, setting time, perbandingan air dan bubuk/water powder ratio, setting expansion dan kekuatan kompresi.1,7Setting time dipengaruhi oleh waktu, kecepatan pengadukan, perbandinganair dan bubuk, akselerator dan retarder, suhu dan tekanan atmosfer, serta kemurnian bubuk gipsum.8 Perubahan dimensi dipengaruhi oleh setting expansion. Semakin besar nilai setting expansion maka perubahan dimensi juga akan semakin besar. Hesmati dkk (2002) meneliti setting expansion yang terjadi pada gipsum akan sempurna setelah 96 jam (4 hari).9Setting expansion yang terjadi pada gipsum berkaitan dengan pembentukan kristal-kristal gipsum.9 Karakteristik gipsum yang terakhir adalah kekuatan kompresi.
Kekuatan kompresi merupakan kemampuan bahan untuk menahan fraktur dan abrasi. Kekuatan kompresi dipengaruhi oleh waktu dan kecepatan pengadukan, perbandingan air dan bubuk, akselerator dan retarder, suhu ruangan dan tekanan atmosfer serta kemurnian bubuk gipsum.1,8,10 Yosi dkk (1998) menyatakan peningkatan perbandingan air dan bubuk akan menurunkan kekuatan kompresi gipsum.11 Sebaliknya bila perbandingan air dan bubuk yang rendah akan menyebabkan pertumbuhan kristal menjadi sangat erat dan menjadi lebar sehingga kekuatan kompresi menjadi lebih tinggi.1
sangat banyak dan sesuai ketentuan dibuang di Tempat Pembuangan Akhir (TPA).12 Limbah model kerja sangat sulit untuk diuraikan karena zat kimia yang dimiliki gipsum. Abidoye dan Bello (2010) meneliti limbah gipsum akan menghasilkan gas H2S dan gas SO2yang berbahaya terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.12 Gas H2S dan gas SO2yang terbentuk akan mengganggu kesehatan manusia karena menyebabkan masalah kesehatan seperti infeksi saluran pernapasan akut dan kronis, rinitis, pneumoni hingga kematian sedangkan terhadap lingkungan gas H2S dapat membantu proses pembentukan gas SO2yang akan menimbulkan hujan asam.13,14 Masalah lingkungan ini akan mengganggu keseimbangan ekosistem sehingga diperlukan suatu upaya untuk mengurangi limbah dari model gipsum tipe III. Upaya untuk mengurangi limbah dapat dilakukan dengan daur ulang terhadap model gipsum tipe III.
Gipsum berasal dari Kalsium Sulfat Dihidrat (CaSO4.2H2O) ketika dipanaskan akan kehilangan 1,5 gram mol dari 2 gram mol H2O dan menghasilkan Kalsium Sulfat Hemihidrat (CaSO4.½H2O).2,5-6 Reaksi yang terjadi pada gipsum bersifat reversibel yaitu bila Kalsium Sulfat Hemihidrat (CaSO4.½H2O)direaksikan kembali dengan air akan membentuk reaksi awal yaitu Kalsium Sulfat Dihidrat (CaSO4.2H2O). Secara kimiawi reaksi yang terjadi pada gipsum dinyatakan, sebagai berikut :2,5
CaSO4.½H2O + 1½H2O CaSO4.2H2O + 3900 Kalori/gram mol Kalsium Sulfat Hemihidrat Air Kalsium Sulfat Dihidrat
menit.12 Bardella dan Camarini (2006) meneliti mikrostruktur yang terbentuk pada gipsum daur ulang dan gipsum pabrikan mempunyai mikrostruktur yang sama.16
Model kerja yang digunakan untuk pembuatan gigitiruan harus mempunyai kekuatan kompresi yang baik untuk menahan terjadinya abrasi maupun fraktur pada saat proses laboratorium.17 Pada saat dilakukan pembuatan gigitiruan di model kerja tekanan yang terjadi selama prosedur laboratorium diupayakan tidak memengaruhi hasil dari model gigitiruan. Kekuatan kompresi sangat penting bagi gipsum sehingga pada gipsum tipe III daur ulang juga harus mempunyai kekuatan kompresi yang tinggi. Wijaya (2014) meneliti kekuatan kompresi gipsum tipe III daur ulang yang dipanaskan pada suhu 1300C mempunyai rerata ± SD sebesar 2,38 ± 0,21 MPa, kekuatan kompresi gipsum tipe III daur ulang yang dipanaskan pada suhu 1600C mempunyai rerata ± SD sebesar 1,31 ± 0,16 MPa dan kekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan mempunyai rerata ± SD sebesar 26,72 ± 1,43 MPa.18 Kekuatan kompresi gipsum tipe III daur ulang rendah terjadi karena adanya molekul air yang terperangkap dalam kristalisasi gipsum sehingga jarak antar kristal gipsum renggang.18
berupa garam Zink Sulfat(ZnSO4) dengan menggunakan 8 konsentrasi yaitu : konsentrasi 0,2%, 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0%, 2,0%, 3,0% dan 4,0%. Hasil penelitian Vyas dkk menunjukkan konsentrasi 4,0% mengalami peningkatan kekuatan kompresi yang lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi lainnya yaitu dari model standar 20,88 Mpa menjadi 24,85 MPa.3
1.2 Permasalahan
Gipsum tipe III adalah bahan kedokteran gigi yang banyak digunakan oleh dokter gigi dan laboran. Gipsum tipe III digunakan sebagai bahan model kerja gigitiruan. Model kerja gigitiruan adalah model untuk melakukan pekerjaan pembuatan gigitiruan. Model kerja setelah digunakan akan dibuang dan menjadi limbah. Limbah gipsum akan menghasilkan gas H2S dan gas SO2 yang mengakibatkan masalah kesehatan dan lingkungan.
Gipsum mempunyai sifat reversibel yang artinya ketika Kalsium Sulfat Hemihidrat direaksikan kembali dengan air dapat membentuk Kalsium Sulfat Dihidrat. Sifat reversibel gipsum ini merupakan dasar dilakukannya proses daur ulang yang akan membantu mengurangi masalah kesehatan dan masalah lingkungan karena limbah gipsum tipe III. Gipsum daur ulang yang dihasilkan ini harus mempunyai kekuatan kompresi tinggi agar dapat digunakan sebagai model kerja gigitiruan. Hal ini karena pada saat pembuatan gigitiruan model kerja akan mendapat tekanan. Tekanan yang terjadi dapat memengaruhi hasil dari gigitiruan sehingga diperlukan kekuatan kompresi dari model kerja yang baik untuk menahan terjadinya tekanan yang dapat menyebabkan fraktur dan abrasi. Wijaya (2014) menyatakan kekuatan kompresi pada gipsum tipe III daur ulang lebih rendah dibandingkan dengan gipsum tipe III pabrikan. Maka untuk mengatasi kekuatan kompresi yang rendah pada gipsum tipe III daur ulang dilakukan penambahan zat aditif berupa Zink Sulfat. Penelitian Vyas dkk memperoleh kekuatan kompresi gipsum tipe III paling tinggi ketika dilakukan penambahan Zink Sulfat (ZnSO4) dengan konsentrasi 4% yaitu 24,85 Mpa.
ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% sebagai bahan model kerja gigitiruan.
1.3 Rumusan Masalah
Dalam penelitian ini dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Berapanilai kekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan dan daur ulang serta gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% sebagai bahan model kerja gigitiruan?
2. Apakah ada perbedaankekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan dan daur ulang serta gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% sebagai bahan model kerja gigitiruan?
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui berapa nilaikekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan dan daur ulang serta gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% sebagai bahan model kerja gigitiruan.
2. Untuk mengetahui perbedaan kekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan dan daur ulang serta gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% sebagai bahan model kerja gigitiruan.
1.5 Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Teoritis
1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi atau sumbangan bagi pengembangan ilmu pengetahuan kedokteran gigi khususnya di bidang Prostodonsia.
1.5.2 Manfaat Praktis
1. Penelitian ini dapat memberikan masukan bagi dokter gigi, laboran maupun masyarakat untuk melakukan daur ulang limbah gipsum tipe III.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Gipsum
Gipsum adalah mineral yang terdapat di berbagai belahan dunia.1 Gipsum merupakan produk industri yang merupakan hasil reaksi kimia.1 Gipsum pertama kali ditemukan di kota Paris dan digunakan dalam bidang kedokteran gigi pada tahun 1756.22 Dalam bidang kedokteran gigi gipsum lebih dikenal dengan nama gips. Gipsum berasal dari Kalsium Sulfat Dihidrat murni dengan rumus kimia CaSO4.2H2O kemudian mengalami pemanasan menjadi Kalsium Sulfat Hemihidrat (CaSO4.½H2O).1,2,5-6 Kalsium Sulfat Hemihidrat (CaSO4.½H2O) digunakan dalam kedokteran gigi sebagai bahan untuk pembuatan model atau dai dari struktur rongga mulut dan untuk konstruksi gigitiruan.4 Secara khusus gipsum di Prostodonsia digunakan sebagai bahan model kerja gigitiruan.
2.1.1 Klasifikasi Gipsum
American Dental Association (ADA) no 25 mengklasifikasikan gipsum menjadi 5 tipe yaitu :4
1. Tipe I (Plaster Impression).
Tipe ini mengandung plaster of paris yang mengalami regulasi untuk setting time dan setting expansion. Tipe ini sudah jarang digunakan karena sudah digantikan dengan penggunaan material yang tidak terlalu kaku seperti hidrokoloid dan elastomer.1,8
2. Tipe II (Plaster Model).
Pemanipulasian gipsum tipe II ini tergolong mudah sehingga cukup banyak digunakan.17 Tipe ini mempunyai kekuatan kompresi yang rendah yaitu 9 MPadan tersedia dalam warna putih.1,8,17
3. Tipe III (Dental Stone).
Gipsum tipe III dikenal dengan nama dental stone. Metode pembentukan gipsum tipe III yaitu dengan pemanasan di autoklaf pada suhu 120-130oC sehingga dihasilkan α-Hemihidrat.1 Gipsum tipe ini mempunyai sifat akurat, keras, konsistensi yang halus, serta lebih kuat dari gipsum tipe II.17 Pemanipulasian gipsumini menggunakan air yang lebih sedikit dari gipsum tipe II karena mempunyai bentuk partikel yang lebih padat, prismatik dan teratur.1 Gipsum ini digunakan sebagaibahan model kerja untuk pembuatan model gigitiruan sebagian dan gigitiruan penuh.1,17 Gipsum ini mempunyai kekuatan kompresi 20,7 MPa sampai 34,5 MPa (5000 Psi).1
4. Tipe IV (Dental Stone, High Strength).
Gipsum tipe IV merupakan modifikasi dari gipsum tipe III.17Metode pembentukan gipsum tipe ini yaitu dengan memanaskan mineral gipsum di dalam asam organik atau garam pada suhu 140oC kemudian dicuci dengan air panas suhu 100oC.2Gipsum ini mempunyai susunan partikel yang padat.1,8,17 Gipsum ini bila dibandingkan dengan gipsum tipe I,II,III mempunyai kekuatan yang lebih tinggi. Gipsum tipe IV digunakan untuk dai.17
5. Tipe V (Dental Stone, High Strength, High Expansion).4
Gipsum tipe V adalah gipsum yang sangat kuat bila dibandingkan dengan tipe gipsum yang lain.17 Gipsum tipe V digunakan sebagai dai untuk mengimbangi pengerutan casting logam pada saat pendinginan setelah pemanasan suhu tinggi.10 Metodepembentukan gipsum tipe IV dan V sama tapi, gipsum tipe IV dilakukan penambahan garam untuk mengurangi setting expansion. Partikel gipsum tipe V lebih halus dibandingkan tipe lainnya sehingga perbandingan air dan bubuk tipe ini rendah. Kekuatan kompresi gipsum tipe V adalah yang paling tinggi yaitu 48,3 Mpa.8
2.1.2 Karakteristik Gipsum
Karateristik gipsum meliputi : a. Perubahan Dimensi
Perubahan dimensi adalah keadaan yang dipengaruhi oleh setting expansion
dan ekspansi higroskopis dari gipsum. Setting expansion yang terjadi pada proses pengerasan gipsum disebabkan oleh adanya dorongan ke luar oleh pertumbuhan kristal Dihidrat. Semakin besar setting expansion maka perubahan dimensi lebih rendah.1,8 Hesmati dkk (2002) meneliti perubahan dimensi dipengaruhi oleh bahan yang digunakan, teknik dan cara manipulasi.9
b. Setting Time
Setting time adalah waktu yang dibutuhkan gipsum untuk menjadi keras dan dihitung sejak gipsum kontak dengan air.1,8,10,25Setting time dipengaruhi oleh waktu, kecepatan pengadukan, perbandingan air dan bubuk/water powder ratio, adanya akselerator dan retarder, suhu dan tekanan atmosfer serta kemurnian bubuk gipsum.8
Setting time pada gipsum tipe III adalah 12±4 menit. Setting time terjadi dalam dua tahap, yaitu :
1. Initial Setting Time
Initial setting time dihitung setelah pengadukan selesai dalam waktu 1 menit dan ketika working time dimulai. Waktu ini dimulai saat adonan gipsum dituangkan ke dalam cetakan dengan bantuan vibrator mekanis. Viskositas adonan akan mengalami peningkatan, daya alir akan berkurang dan gipsum akan kehilangan kilatnya. Kilat yang ada sebelumnya menghilang menandakan bahwa gipsum sudah mencapai initial setting time.22
2. Final Setting Time
c. Kekuatan Kompresi
Kekuatan kompresi adalah sifat mekanik yang digunakan untuk menilai kekuatan suatu gipsum.10Kekuatan kompresi didapat pada saat sampel gipsum pecah. Kekuatan kompresi merupakan faktor penting untuk menilai ketahanan bahan terhadap terjadinya abrasi dan fraktur. Nilai kekuatan kompresi minimun akan didapat sesaat setelah setting time.10,25Kekuatan kompresi minimal pada gipsum tipe III adalah 20,7 MPa.1
d. Perbandingan Air dan Bubuk/Water Powder Ratio
Perbandingan air dan bubukmerupakan faktor penting dalam penentuan sifat fisik dan kimia pada akhir produk gipsum.25 Tipe gipsum akan memengaruhi perbandingan air dan bubuk karena adanya perbedaan bentuk dan ukuran kristal Kalsium Sulfat Hemihidrat.8 Gipsum tipe II membutuhkan banyak air ketika pengadukan karena bentuk partikel gipsum tipe II tidak beraturan dan porositas tinggi.1 Gipsum tipe III membutuhkan lebih sedikit air daripada gipsum tipe II dan lebih banyak air dibandingkan dengan gipsum tipe IV. Pada gipsum tipe III perbandingan air dan bubuk adalah 30 ml air dan 100 gram bubuk gipsum.1
e. Setting Expansion
Setting expansion terjadi selama proses pengerasan gipsum yang terjadi pada semua jenis gipsum. Setting expansion merupakan hasil dari pertumbuhan kristal-kristal gipsum ketika terjadi penggabungan.26 Pengontrolan setting expansion dapat dilakukan dengan melakukan penambahan zat kimia.1Hesmati dkk (2002) meneliti
setting expansion pada gipsum akan sempurna dalam waktu 96 jam (4 hari).9 Pada gipsum tipe III setting expansion yang terjadi adalah 0-0,20 %.
2.2 Model Gipsum
Gipsum dalam kedokteran gigi digunakan sebagai pembuatan model gigitiruan. Model gigitiruan adalah replika dari permukaan rongga mulut yang mencakup gigi, jaringan lunak dan lengkung edentulus.6 Model gigitiruan akan membantu dokter gigi untuk menerangkan masalah yang dimiliki oleh pasien di dalam rongga mulutnya.6,17Selain itu, model gigitiruan digunakan untuk pembuatan model gigitiruan sebagian dan gigitiruan penuh.10 Pembuatan model mempunyai beberapa syarat, diantaranya :6
a. Model harus kuat dan keras.
b. Stabilitas dimensi harus dipertahankan selama dan setelah proses pengerasan.
c. Tidak melengkung atau mengalami distorsi. d. Mempunyai setting time yang tepat.
e. Tidak mudah pecah atau rusak selama proses laboratorium atau pengukiran malam.
f. Dapat digunakan untuk semua jenis bahan cetak. g. Resisten terhadap abrasi dan fraktur.
2.2.1 Jenis Model Gipsum
Model terbagi atas dua jenis yaitu : model studi (model diagnostik) dan model kerja. Model studi adalah model yang sering digunakan oleh dokter gigi. Model studi dibuat dari Dental Plaster atau gipsum tipe II.26 Model studi mempunyai beberapa kegunaan diantaranya :26
a. Memperlihatkan gambaran tiga dimensi dari keadaan jaringan keras dan lunak rongga mulut.
b. Sebagai media pembelajaran tentang relasi dari lengkung rahang.
c. Sebagai media pembelajaran tentang ukuran gigi, letak dan bentuk serta hubungan rahang.
e. Sebagai media perbandingan antara keadaan sebelum dan sesudah dilakukan perawatan.
f. Sebagai rekaman legal mengenai lengkung rahang pasien untuk keperluan asuransi, gugatan hukum dan forensik.
Selain, model studi juga ada model kerja. Model kerja merupakan replika dari struktur rongga mulut sebagai bahan pembuatan model gigitiruan dan dapat digunakan untuk restorasi tidak langsung contohnya pembuatan gigitiruan cekat.28-29 Model kerja biasanya terbuat dari dental stone atau lebih dikenal dengan gipsum tipe III. Dalam pemakaian model kerja sangat diperlukan kekuatan kompresi yang baik untuk menahan tekanan yang terjadi selama dilakukannya prosedur laboratorium agar hasil yang didapatkan akurat.26,28
2.3 Kekuatan Kompresi
Kekuatan kompresi adalah kekuatan yang ditentukan melalui nilai maksimum dari spesimen dibagi dengan luas spesimen. Nilai kekuatan kompresi didapatkan setelah spesimen pecah.5,30 Kekuatan kompresi diukur menggunakan alat uji tekan (Universal Testing Machine) dinyatakan dengan satuan Mega Pascal (MPa).31 Menurut spesifikasi American Dental Assosiation (ADA) no 25, spesimen mencapai kekuatan kompresi minimum 1 jam setelah mengeras dan pengerasan maksimum dapat dicapai dalam waktu 24 jam (1 hari) setelah pengadukan.1,8Hesmati dkk (2002) meneliti setting expansion yang terjadi pada gipsum akan sempurna setelah 96 jam (4 hari). Setting expansion yang terjadi pada gipsum berkaitan dengan pembentukan nukleus kristal pada gipsum.26 Ketika setting expansion telah sempurna maka jarak antar nukleus kristal gipsum menjadi semakin dekat sehingga tidak ada ruang kosong dalam pembentukan kristal gipsum.1
2.3.1 Faktor yang Memengaruhi Kekuatan Kompresi
Kekuatan kompresi dipengaruhi oleh waktu dan kecepatan pengadukan, perbandingan air dan bubuk, akselerator dan retarder, suhu ruangan dan tekanan atmosfer serta kemurnian bubuk gipsum.1,8,27
2.3.1.1Waktu dan Kecepatan Pengadukan
Waktu pengadukan merupakan faktor yang memengaruhi kekuatan kompresi karena peningkatan waktu pengadukan akan meningkatkan kekuatan kompresi gipsum. Namun bila, pengadukan dilakukan lebih dari 1 menit dapat mengakibatkan kristal-kristal gipsum yang terbentuk menjadi pecah dan jalinan kristal yang terbentuk diakhir menjadi lebih sedikit sehingga kekuatan kompresi menjadi rendah.1,8 Ketika melakukan pengadukan harus dilakukan secara kombinasi. Tahap awal pengadukan dilakukan secara manual menggunakan spatula kemudian dilanjutkan dengan vibrator. Vibrator digunakan untuk mencegah terjebaknya udara selama pengadukan yang dapat menyebabkan terjadinya porositas sehingga kekuatan kompresi model kerja menjadi rendah dan hasil yang didapatkan tidak akurat.29 Pengadukan harus dilakukan secara cepat dan periodik. Spatula digunakan untuk mencampur seluruh air dan bubuk gipsum di dalam rubber bowl. Pengadukan dengan spatula dalam setiap 1 detik harus dilakukan dengan kecepatan 2 rpm (revolution per minute).1,25,27 Setelah pengadukan dengan spatula dilanjutkan dengan pengadukan secara mekanik menggunakan vacum mixer.31
2.3.1.2Perbandingan Air dan Bubuk
sehingga kekuatan kompresi meningkat.1 Perbandingan air dan bubuk dipengaruhi secara langsung oleh ukuran partikel, bentuk partikel dan porositas gipsum.26 Semakin porositas partikel kristal gipsum, semakin banyak air yang diperlukan untuk mengubah partikel Hemihidrat menjadi Dihidrat.26 Partikel gipsum yang lebih besar, tidak beraturan dan porositas seperti plaster of paris membutuhkan air yang lebih banyak.26,32 Penggunaan air yang lebih banyak pada bubuk gipsum akan memengaruhi kekuatan kompresi gipsum menjadi lebih rendah.11,26
2.3.1.3Akselerator dan Retarder
Akselerator dan retarder merupakan zat aditif yang ditambahkan ke dalam gipsum.1 Hatim dkk (2007) meneliti penambahan zat aditif dapat meningkatkan kekuatan kompresi yang dipengaruhi oleh konsentrasi bahan kimia yang ditambahkan kedalam gipsum.19 Zat aditif digunakan untuk memodifikasi sifat yang dimiliki oleh gipsum.3 Salah satu modifikasi sifat yang terjadi adalah kecepatan pengerasan gipsum. Kecepatan pengerasan dipengaruhi oleh kecepatan kelarutan Hemihidrat.1
Bahan akselerator adalah zat aditif yang akan mempercepat setting time
gipsum. Reaksi pada akselerator terjadi karena pembentukan kristal pada gipsum terjadi lebih cepat. Adapun beberapa contoh akselerator adalah K2SO4 2-3%, Na2SO4 3-4 %, Terra Alba 1%, NaCl <2% dan lain-lain. Akselerator biasanya digunkaan dalam bentuk larutan.
Retarder adalah suatu bahan kimia yang ditambahkan pada gipsum untuk memperlambat setting time.1 Beberapa contoh retarder adalah Boraks, Asetat, Potassium Sitrat, NaCl <2%, Na2SO4> 4 %, Sodium Sitrat dan lain-lain. Penambahan bahan kimia seperti akselerator dan reterder akan memengaruhi kemurnian gipsum dan mengurangi kohesi antar kristal yang terbentuk.1,8
2.3.1.4Suhu Ruangan dan Tekanan Atmosfer
akan menurun.1,8 Kenaikan suhu yang terjadi juga akan mempercepat reaksi kimia pada gipsum dan reaksi kimia ini akan mengakibatkan sebagian kristal Hemihidrat tidak berubah menjadi kristal Dihidrat.3
2.3.1.5Kemurnian Bubuk Gipsum
Kemurnian bubuk gipsum akan memengaruhi proses pengerasan bubuk gipsum. Semakin murni gipsum maka proses setting akan terjadi lebih cepat. Hal ini dipengaruhi oleh kelarutan Hemihidrat dan nukleus gipsum yang terbentuk lebih banyak sehingga kecepatan kristalisasi gipsum semakin besar.1 Selain itu, perbandingan air dan bubuk yang dibutuhkan lebih rendah sehingga kekuatan kompresi yang dihasilkan oleh gipsum akan meningkat.26
Selain waktu dan kecepatan pengadukan, perbandingan air dan bubuk, akselerator dan retarder, suhu ruangan dan tekanan atmosfer serta kemurnian bubuk gipsum terdapat berat jenis gipsum yaang akan memengaruhi kekuatan kompresi. Berat jenis menggambarkan keadaan berat gipsum terhadap volume yang dimiliki gipsum dan kohesi partikel gipsum. Berat jenis gipsum yang tinggi menggambarkan semakin banyaknya kohesi yang terjadi antar partikel gipsum, dimana kohesi yang terjadi antar partikel gipsum akan mengisi rongga-rongga yang terdapat di dalam gipsum.33 Sebaliknya, bila berat jenis gipsum rendah maka kohesi antar partikel semakin rendah dan akan banyak terbentuk rongga kosong di dalam gipsum yang lebih dikenal dengan porositas.33
2.3.2 Cara Pengujian Kekuatan Kompresi
Pengukuran kekuatan kompresi dilakukan dengan pembuatan spesimen yang sesuai dengan spesifikasi menurut American Dental Association (ADA) no 25.4 Setelah spesimen dibuat dibiarkan sampai kering dan kemudain dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan menggunakan alat uji tekan (Universal Testing Machine) dengan beban sebesar 10 KN dan hasilnya dinyatakan dalam satuan Mega Pascal (MPa).31
2.4 Daur Ulang Gipsum
Daur ulang menurut SNI 19-1754-2002 adalah proses pengolahan sampah atau limbah untuk menghasilkan produk baru.34 Daur ulang dilakukan untuk mengurangi terjadinya penumpukan limbah yang akan menyebabkan polusi atau pencemaran lingkungan. Kedokteran gigi dalam praktiknya akan menghasilkan banyak sampah atau limbah contohnya limbah gipsum tipe III. Gipsum tipe III merupakan bahan kedokteran gigi yang sering digunakan dan mempunyai sifat reversibel sehingga dapat dilakukan proses daur ulang. Gipsum dilakukan daur ulang dengan alasan :34
1. Nilai ekonomi.
Gipsum biasanya digunakan untuk membuat model studi maupun model kerja.7 Model kerja yang sudah tidak digunakan lagi akan menjadi limbah dan dibuang ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah gipsum yang dilakukan daur ulang untuk meningkatkan nilai ekonominya dari limbah yang tidak berguna menjadi bahan yang bernilai dengan dilakukan proses daur ulang.34
2. Perlindungan terhadap lingkungan.
3. Perlindungan tehadap kesehatan manusia.
Limbah gipsum akan menghasilkan gas H2S dan gas SO2 tidak hanya berbahaya terhadap lingkungan tapi juga berbahaya bagi manusia sehingga gipsum perlu dilakukan daur ulang. Gas H2S pada manusia dapat menyebabkan masalah kesehatan seperti rinitis, kegagalan saluran pernapasan akut, pneumoni dan dapat menyebabkan kematian.14 Gas SO2 menyebabkan penyakit dalam dua keadaan yaitu keadaan akut dan keadaan kronis. Pada keadaan akut gas SO2 akan menyebabkan terjadinya iritasi terhadap saluran pernapasan dan pada keadaan kronis dapat menyebabkan terjadinya penurunan toleransi tubuh tehadap gas SO2 yang dapat meningkatkan terjadinya infeksi saluran pernapasan, kerusakan permanen paru-paru, bronkitis kronis serta empisema.14
2.4.1 Syarat Daur Ulang Gipsum
Daur ulang gipsum dilakukan dengan beberapa syarat, diantaranya :
1. Limbah gipsum yang dapat didaur ulang berasal dari tipe gipsum yang sejenis / pemisahan dan pengelompokan limbah gipsum.
Tipe limbah gipsum merupakan faktor yang penting. Tipe gipsum yang berbeda jenis akan menghasilkan partikel gipsum yang berbeda. Partikel gipsum yang berbeda akan memengaruhi perbandingan air dan bubuk dalam pemanipulasian gipsum yang dihasilkan.5 Selain itu, tipe gipsum limbah yang tidak sejenis akan memengaruhi kekuatan kompresi gipsum daur ulang yang dihasilkan.
2. Pemurnian limbah harus dilakukan sebelum proses pemanasan.
2.4.2 Mekanisme Daur Ulang Gipsum
Mekanisme daur ulang adalah suatu proses yang digunakan untuk mengubah limbah menjadi bahan yang berguna. Mekanisme daur ulang ini harus menggunakan pemanasan dalam proses pembentukannya dan menggunakan ukuran partikel yang kecil. Ibrahim (1995) dan Abideyo (2010) menyatakan gipsum dapat didaur ulang dengan melakukan pemanasan.12,15Ibrahim dkk (1995) melakukan daur ulang dengan pemanasan di autoklaf.15 Abideyo dan Bello (2010) melakukan penelitian gipsum tipe II dengan menggunakan oven pada suhu 120oC, 140oC, 160oC, 180oC dan 200oC.12 Hasil penelitian Abideyo dan Bello didapatkan pemanasan pada suhu 160oC selama 60 menit menghasilkan kekuatan kompresi yang tinggi yaitu 273 kN/m2.12 Wijaya (2014) melakukan penelitian terhadap gipsum tipe III daur ulang dengan pemanasan menggunakan oven suhu 130oCdidapatkan kekuatan kompresi dengan rerata ± SD sebesar 2,38 ± 0,21 MPa dan pemanasan menggunakan oven suhu 160oC mempunyai rerata ± SD kekuatan kompresi sebesar 1,31 ± 0,16 MPa.18 Wijaya melakukan pemanasan menggunakan oven selama 40 menit.18Santosa (2012) melakukan daur ulang gipsum dengan 2 kali pemanasan yaitu dengan pemanasan limbah gipsum di oven suhu 105oC selama 1 jam kemudian dihaluskan dan dilakukan pemanasan di autoklaf pada suhu 110-130oC selama 15 menit.36 Hasil penelitian yang dilakukan Santosa menunjukkan tidak ada perbedaan ketepatan dimensi horizontal yang signifikan antara gipsum tipe III pabrikan dan daur ulang.36
Bardela dan Camarini (2006) menyatakan bahwa gipsum pabrikan dan gipsum daur ulang mempunyai mikrostruktur yang sama dengan bentuk seperti jarum kristal.16Partikel gipsum daur ulang yang digunakan harus menggunakan ukuran partikel gipsum yang kecil. American Dental Assosiation (ADA) menyatakan gipsum yang digunakan untuk kedokteran gigi harus mempunyai ukuran partikel 0,045-0,250 mm dan setiap bubuk harus melewati saringan ukuran 0,250 mm.33
CaSO4.2H2O + Pemanasan CaSO4.½H2O + 3H2O Kalsium Sulfat Dihidrat Kalsium Sulfat Hemihidrat Air
Reaksi yang terjadi pada gipsum bersifat reversibel. Jika Kalsium Sulfat Hemihidrat (CaSO4.½H2O) direaksikan kembali dengan air akan membentuk reaksi awal yaitu Kalsium Sulfat Dihidrat (CaSO4.2H2O). Secara kimiawi reaksi pada gipsum dinyatakan, sebagai berikut :2,5
CaSO4.½H2O + 1½H2O CaSO4.2H2O + 3900 Kalori/gram mol Kalsium Sulfat Hemihidrat Air Kalsium Sulfat Dihidrat
Reaksi ini merupakan reaksi yang menghasilkan panas (ekstoterm). Jika 1 gram mol Kalsium Sulfat Hemihidrat (CaSO4.½H2O) bereaksi dengan 1,5 gram mol air maka akan terbentuk 1 gram mol Kalsium Sulfat Dihidrat (CaSO4.2H2O) dan melepaskan panas sebesar 3900 kalori.2
Dalam melakukan daur ulang dapat dilakukan penambahan bahan-bahan kimia yang dapat meningkatkan manfaat dari gipsum.34Gipsum dapat dilakukan penambahan bahan-bahan kimia berupa penambahan asam organik atau garam contohnya penambahan CaCl2 pada gipsum tipe IV.5 Penambahan garam pada gipsum tipe IV dapat meningkatkan kekuatan kompresi gipsum yang dihasilkan.29
2.4.3 Faktor yang Memengaruhi Kekuatan Kompresi Daur Ulang Gipsum
Beberapa faktor yang memengaruhi kekuatan kompresi daur ulang gipsum, sebagai berikut :
1. Proses daur ulang yang dilakukan harus sesuai dengan proses pembentukan gipsum.
Kalsium Sulfat α-Hemihidrat atau dikenal dengan dental stone.1Plaster of paris dan
dental stoneini mempunyai mineral yang sama tetapi berbeda pada ukuran kristal yang terbentuk. Plaster of paris merupakan agregasi fibrous dari kristal halus dengan pori kapiler dan mempunyai bentuk kristal spons dan tidak teratur. Dental stone
mempunyai kristal yang berbentuk prismatik dan padat.1,8Perbedaan bentuk kristal akan memengaruhi kekuatan kompresi gipsum. Semakin teratur dan halus partikel gipsum maka akan menghasilkan kekuatan kompresi yang tinggi.
2. Lama penyimpanan dan keadaan lingkungan penyimpanan limbah gipsum. Lama penyimpanan dan keadaan lingkungan penyimpanan (suhu dan kelembaban) dapat memengaruhi jumlah kandungan air dalam limbah gipsum.5 Penyimpanan limbah pada suhu >90oC dan kelembaban yang rendah akan menyebabkan pengerutan yang terjadi ketika kristalisasi air dikeluarkan dan dihidrat berubah menjadi hemihidrat.1,8 Pengerutan yang terjadi akan menyebabkan penurunan kekuatan kompresi gipsum. Muhammad dkk (2011) menyatakan kekuatan kompresi secara proposional harus memperhatikan waktu pengeringan gipsum.29 Penyimpanan gipsum yang lama maka akan menurunkan kadar air yang dimiliki oleh gipsum. Lamanya penyimpanan gipsum berkaitan dengan proses pengeringan gipsum. Selain itu, kadar air yang sedikit pada gipsum akan meningkatkan kekuatan kompresi gipsum.27
2.5 Zink Sulfat
2.5.1 Sifat Zink Sulfat
Zink Sulfat yang mempunyai rumus kimia ZnSO4. Zink Sulfat ini mempunyai beberapa sifat yaitu :37
Berat Molekul : 161,47 gr/mol Penampilan : Serbuk kristal putih
Bau : Tidak berbau
Densitas : 3,45 gr/cm3
Titik Lebur : 6800C terurai
Titik Didih : 7400C
Kelarutan dalam Air : 57,7 gr/100 Ml Indeks Bias (np) :1,658
Entropi Molar Standar : 120 Jmol-1/k Entalpi Pembentukan Standar : -983 KJ/Mol
MSDS : ICSC 1698
Indeks Uni Eropa : 029-006-00-9
Titik Nyala : Tidak mudah terbakar Senyawa Terkait : Tembaga (II) Sulfat
2.5.2 Reaksi Zink Sulfat dengan Gipsum
Zink Sulfat ketika direaksikan dengan gipsum (CaSO4.½H2O) akan menghasilkan garam ganda. Reaksi ini terjadi ketika Zink Sulfat dalam keadaan melebur. Zink Sulfat dan gipsum yang telah mengalami peleburan akan membentuk ikatan koordinasi, ikatan kovalen dan ikatan logam.21-23
Reaksi antara Zink Sulfatdengan gipsum dapat dilihat pada persamaan reaksi, sebagai berikut :
Berdasarkan reaksi yang terbentuk, maka akan membentuk ikatan sebagai berikut :
O O O O
S Ca2=– Zn2+ S ½ H2O
O O O O
Ikatan Logam
Ikatan Koordinasi Ikatan Kovalen
Garam ganda adalah garam yang mengandung lebih dari satu kation atau anion. Garam ganda terbentuk ketika lebih dari satu jenis garam dilarutkan dalam cairan dan terjadi pengkristalan secara teratur.21
Ikatan koordinasi adalah ikatan melalui pemakaian bersama elektron yang berasal dari salah satu atom/ion/molekul yang memiliki pasangan elektron bebas.22 Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk antar atom non logam yang terjadi melalui pemakaian bersama pasangan elektron.22 Sedangkan ikatan logam adalah ikatan yang menyatukan atom-atom logam.23
2.8 Hipotesis Penelitian
Berdasarkan tinjauan pustaka yang telah diuraikan, maka dapat disusun hipotesis penelitian sebagai berikut :
d =20 mm
T = 40 mm BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris.
3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian
3.2.1 Sampel Penelitian
Sampel penelitian terbuat dari gipsum tipe III yang terbagi atas tiga kelompok, yaitu : kelompok A adalah kelompok kontrol yang terdiri atas sampel gipsum tipe III pabrikan, kelompok B adalah gipsum tipe III daur ulang dan kelompok C adalah gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4%. Bentuk sampel adalah silinder dengan ukuran diameter 20 mm x tingggi 40 mm yang mengikuti ketentuan spesifikasi American Dental Association (ADA) no. 25.4 Sampel induk dibuat dari paralon. Gambar ukuran sampel dapat dilihat pada gambar di bawah ini (Gambar 1).
Gambar 1. Ukuran sampel
3.2.2 Besar Sampel Penelitian
( t – 1 ) ( r –1 ) ≥ 15 Keterangan :
t : Jumlah Perlakuan r : Jumlah Ulangan
Dalam penelitian ini digunakan 3 kali perlakuan (t=3) terhadap sampel gipsum tipe III pabrikan, sampel gipsum tipe III daur ulang dan sampel gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4%. Jumlah ulangan (r) tiap kelompok dapat ditentukan sebagai berikut :
( t – 1 ) ( r –1 ) ≥ 15 ( 3 – 1 ) ( r –1 ) ≥ 15
2 ( r-1 ) ≥ 15 r-1 ≥ 15 r ≥ 8,5 = 9
Jumlah sampel minimal yang digunakan untuk tiap kelompok adalah 9. Perlakuan terhadap sampel dilakukan sebanyak 3 kali dengan 9 sampel untuk setiap kelompok maka jumlah sampel yang diperlukan pada penelitian ini adalah 27 sampel.
3.3 Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
3.3.1 Klasifikasi Variabel
3.3.1.1 Variabel Bebas
1. Gipsum tipe III pabrikan (kelompok A/kontrol). 2. Gipsum tipe III daur ulang (kelompok B).
3. Gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% (kelompok C).
3.3.1.2 Variabel Terikat
3.3.1.3 Variabel Terkendali
1. Limbah gipsum tipe III daur ulang.
2. Perbandingan air dan bubuk gipsum tipe III pabrikan. 3. Perbandingan air dan bubuk gipsum tipe III daur ulang.
4. Perbandingan air dan bubuk gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4%.
5. Waktu pengadukan.
6. Ukuran gipsum tipe III daur ulang.
7. Suhu dan pemanasan gipsum tipe III daur ulang. 8. Lama penyimpanan limbah gipsum tipe III.
3.3.1.4Variabel Tidak Terkendali
1. Suhu dan kelembaban ruangan.
2. Kecepatan pengadukan dengan spatula.
3.3.2 Definisi Operasional
Tabel 2. Definisi Operasional Variabel Bebas
Variabel Bebas Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur
Gipsum Tipe III Pabrikan
(Kelompok A)
Gipsum tipe III sediaan pabrik yang belum digunakan merek Zenmark®, Germany. penyaringan dan pemanasan di autoklaf.
Tabel 3. Definisi Operasional Variabel Terikat
Variabel Terikat Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur
Tabel 4. Definisi Operasional Variabel Terkendali
Variabel Terkendali Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur
Limbah gipsum Tipe III Daur Ulang.
Gipsum pabrikan yang
dimanipulasi sesuai aturan pabrikan, kemudian setelah menjadi model kerja dipanaskan pada suhu 105oC dengan oven dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4%. 45 ml aquades : 100 gram bubuk gipsum daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4%.
- Timbangan
digital dan gelas ukur.
Waktu Pengadukan. Waktu yang dibutuhkan untuk mengaduk gipsum sampai homogen yaitu 30 detik menggunakan spatula dan 15detik menggunakan vacum mixer.
- Stopwatch
Ukuran Gipsum Tipe III Daur Ulang.
Besarnya partikel bubuk gipsum
tipe III yaitu ≤ 0,075 mm. - Saringan partikel
Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan penyimpanan limbah gipsum tipe III yaitu 5 bulan.
- -
Tabel 5. Definisi Operasional Variabel Tidak Terkendali Variabel Tidak
Suhu dan kelembaban di Laboratorium tempat pembuatan dan pengujian sampel.
- -
Kecepatan
Pengadukan dengan Spatula
Kecepatan yang digunakan untuk mengaduk gipsum hingga homogen.
3.4 Waktu dan Lokasi Penelitian
3.4.1 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan September-April 2015.
3.4.2 Lokasi Pembuatan Sampel
1. Laboratorium Proses Produksi Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Laboratorium Bahan Konstruksi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Badan Teknik Kesehatan Lingkungan (BTKL) Medan.
4. Unit Uji Laboratorium Dental Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
3.4.3 Lokasi Pengujian Sampel
Pusat Riset Impak dan Keretakan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.5 Bahan dan Alat Penelitian
3.5.1 Bahan Penelitian
1. Gipsum tipe III merek Zenmark®, germany yang digunakan untuk membuat sampel kelompok A/kelompok Kontrol.
2. Gipsum tipe III daur ulang untuk membuat sampel kelompok B.
3. Gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% untuk membuat sampel kelompok C.
3.5.2 Alat penelitian
1. Model induk yang terbuat dari pipa paralon dengan ukuran diameter 20 mm x tinggi 40 mm untuk pembuatan sampel (Gambar 2).
Gambar 2. Model Induk
2. Saringan(Laboratory Test Sieve BBS, aperture 0,075 mm) (Gambar 3).
Gambar 3. Saringan
3. Alat uji tekan(Universal Testing Machine, Japan) (Gambar 4).
4. Mesin bubut (Gambar 5).
Gambar 5. Mesin Bubut 5. Autoklaf (Gambar 6).
Gambar 6. Autoklaf
6. Tabung Erlenmeyer 500 ml merek GlassPyrex®(Gambar 7).
Gambar 7.Tabung Erlenmeyer 7. Plat Kaca.
8. Gelas Ukur.
11. Stopwatch.
12. Timbangan Digital. 13. Vibrator.
14. Oven.
15. Rubber Bowl. 16. Masker.
17. Sarung Tangan.
3.6 Cara Penelitian
3.6.1 Pembuatan Sampel Gipsum Kelompok A/Kelompok Kontrol
Proses pembuatan sampel gipsum kelompok A adalah sebagai berikut :
1. Bubuk gipsum tipe III pabrikan disaring dengan saringan agar diperoleh ukuran partikel yang sama yaitu ≤ 0,075 mm.
2. Kemudian tuangkan 30 ml aquades ke dalam gelas ukur.
3. Masukkan 30 ml aquades dan tambahkan 100 gram bubuk gipsum tipe III pabrikan sedikit demi sedikit ke dalam rubber bowl, aduk dengan menggunakan spatula selama 30 detik kemudian gunakan vacum mixer selama 15 detik (waktu diukur dengan stopwatch).
4. Bagian dalam tabung silinder paralon dioles dengan vaselin kemudian tuangkan sedikit demi sedikit adonan gipsum tipe III pabrikan ke dalam tabung silinder paralon yang beralaskan plat kaca dengan bantuan spatula sambil digetarkan di vibrator hingga penuh.
3.6.2 Pembuatan Sampel Gipsum Kelompok B dan Kelompok C
Gipsum daur ulang diperoleh dari model kerja gigitiruan yang dibuat sendiri oleh peneliti agar limbah yang digunakan menjadi terkendali. Model gipsum dibuat dengan perbandingan 30 ml air dan 100 gram bubuk gipsum tipe III pabrikan. Model gipsum ini didaur ulang setelah disimpan selama 5 bulan. Adapun cara pembuatan gipsum daur sebagai berikut :
1. Bersihkan limbah gipsum tipe III yang akan didaur ulang, kemudian limbah gipsum yang diperoleh dari model dipanaskan pada suhu 105oC dengan menggunakan oven selama 1 jam untuk memudahkan pembubutan.36
2. Model gipsum dihaluskan menggunakan mesin bubut sehingga berbentuk bubuk. Bubuk limbah gipsum disaring dengan saringan agar diperoleh ukuran partikel ≤ 0,075 mm.
3. Masukkan bubuk limbah gipsum tipe III daur ulang ke dalam tabung erlenmeyer kemudian panaskan di autoklaf sampai suhu 128oC selama 15 menit.36
4. Keluarkan bubuk gipsum tipe III daur ulang, simpan di dalam wadah yang kedap udara sampai bubuk kering.
5. Setelah bubuk kering masukkan 45 ml aquades dan tambahkan 100 gram bubuk gipsum tipe III daur ulang sedikit demi sedikit ke dalam rubber bowl, aduk dengan menggunakan spatula selama 30 detik kemudian gunakan vacum mixer
selama 15 detik (waktu diukur dengan stopwatch).
6. Bagian dalam tabung silinder paralon dioles dengan vaselin lalu tuangkan sedikit demi sedikit adonan gipsum tipe III daur ulang ke dalam tabung silinder paralon yang beralaskan plat kaca dengan bantuan spatula sambil digetarkan di vibrator hingga penuh.
8. Tahapan untuk pembuatan gipsum tipe III kelompok C sama dari tahap 1-7. Namun, pada tahap 4 untuk setiap 100 gram bubuk gipsum tipe III daur ulang ditambahkan 1,2 gram bubuk Zink Sulfat. Bubuk gipsum gipsum tipe III daur ulang dan Zink Sulfat dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer kemudian panaskan di autoklaf sampai suhu 128oC selama 15 menit.35
3.6.3 Pengujian Kekuatan Kompresi
a. Uji kekuatan kompresi menggunakan alat Universal Testing Machine
dengan nama alat servopulser, Japan. Sampel ditekan hingga pecah.
b. Besar beban dicatat dalam satuan Kilogramforce (Kgf) dan dikonversikan ke dalam satuan Newton (N). Besarnya kekuatan kompresi dihitung dan dicatat dalam satuan Mega Pascal (MPa).
Kekuatan kompresi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :38 CS = 4F
d2 Keterangan :
CS = Compressive Strength (MPa)
F = Kekuatan saat sampe pecah (N) = Kgf X 9,807 = Konstanta (3,14)
d = Diameter sampel (mm)
3.7 Analisis Data
Data dianalisis secara statistik dengan program komputer. Adapun analisis data yang digunakan pada penelitian ini adalah :
1. Analisis Uji Univarian untuk mengetahui nilai rata-rata dan standar deviasi dari masing-masing kelompok perlakuan.
3. Analisis Uji Least Significant Different (LSD) untuk mengetahui perbedaan yang paling signifikan antar kelompok perlakuan.
3.8 Kerangka Operasional Penelitian
Limbah bubuk gipsum tipe III daur ulang
BAB 4
HASIL PENELITIAN
4.1 Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulangserta
Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%
Kekuatan kompresi diukur menggunakan alat uji tekan (Universal Testing Machine) merek Servopulser dengan beban sebesar 10 KN pada sampel sampai pecah. Hasil yang didapatkan dari alat ini berada dalam satuan KgF kemudian dikonversikan menjadi satuan MPa. Nilai kekuatan kompresi terkecil pada kelompok A pada gipsum tipe III pabrikan adalah 15,08 MPa dan nilai terbesar adalah 25,76 MPa. Nilai kekuatan kompresi terkecil kelompok B pada gipsum tipe III daur ulang adalah 0,25 MPa dan nilai terbesar adalah 0,65 MPa. Nilai kekuatan kompresi terkecil kelompok C pada gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% adalah 0,38 MPa dan nilai terbesar adalah 0,64 MPa (Tabel 6).
Tabel 6. Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%
Keterangan : *Nilai Terbesar ** Nilai Terkecil dianalisis dengan menggunakan Uji Anova Satu Arah. Data sebelumnya diuji normalitas dengan menggunakan Uji Kolmogorov-Smirnov dan didapatkan hasil signifikan p=0,200(p> 0,05) pada setiap kelompok uji. Hasil Uji Normalitas menunjukkan data terdistribusi normal.
Tabel 7. Hasil Uji Anova Satu Arah Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang sertaGipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%
Kelompok Kekuatan Kompresi P
n X ± SD
A 9 21,60 ± 3,87
p = 0,0001*
B 9 0,38 ± 0,14
C 9 0,52 ± 0,08
Keterangan : *Signifikan
Perbedaan kekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan, gipsum tipe III daur ulang dan gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% dianalisis dengan menggunakan Uji Least Significant Different (LSD). Least Significant Different (LSD) dilakukan untuk mengetahui pasangan perlakuan mana yang signifikan perbedaannya. Berdasarkan hasil Uji LSD menunjukkan kelompok A dengan kelompok B mempunyai perbedaan yang signifikan dengan nilai p=0,0001 (p<0,05), kelompok A dengankelompok C mempunyai perbedaan yang signifikan dengan nilai p=0,0001 (p<0,05). Kelompok B dengankelompok C mempunyai perbedaan yang tidak signifikan dengan nilai p=0,897 (p>0,05).
Tabel 8. Hasil Uji Least Significant Different (LSD)Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%
Rerata kekuatan kompresi yang berbeda adalah antara : p
Kelompok A dengan Kelompok B 0,0001*
Kelompok A dengan Kelompok C 0,0001*
Kelompok B dengan Kelompok C 0,897
BAB 5
PEMBAHASAN
Rancangan penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah eksperimental laboratoris yang bertujuan untuk mengungkap pengaruh atau gejala yang timbul akibat manipulasi. Penelitian ini menyelidiki kemungkinan adanya perbedaan antar tiga kelompok eksperimen dari bahan yang berbeda dengan perlakuan yang sama. Tujuan utama penelitian ini adalah untuk menyelidiki perbedaan kekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan, gipsum tipe III daur ulang dan gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4%. Setiap kelompok diberikan perlakuan yang sama setelah itu dibandingkan untuk setiap kelompoknya.
5.1 Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur Ulang serta
Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%
Pada tabel 6 terlihat bahwa kekuatan kompresi terkecil pada kelompok kontrol/kelompok A adalah 15,08 MPa dan nilai terbesar adalah 25,76 MPa. Nilai kekuatan kompresi terkecil kelompok B adalah 0,25 MPa dan nilai terbesar adalah 0,65 MPa. Nilai kekuatan kompresi terkecil kelompok C adalah 0,38 MPa dan nilai terbesar adalah 0,64 MPa. Hasil penelitian ini bervariasi pada setiap sampel dalam satu kelompok. Hal ini disebabkan karena suhu ruangan dan kelembaban udara saat pembuatan dan pengujian sampel yang berbeda-beda.
perbandingan air dan bubuk yang tinggi menyebabkan nukleus kristal yang terbentuk semakin sedikit karena interaksi pertumbuhan kristal-kristal Dihidrat sedikit yang mengakibatkan kekuatan kompresi menurun.1 Mccabe dkk (2008) menyatakan perbandingan air dan bubuk yang tinggi akan meningkatkan terjadinya porositas pada gipsum sehingga kekuatan kompresi menurun.6
Hasil kekuatan kompresi kelompok A lebih tinggi bila dibandingkan dengan kelompok B dan kelompok C sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Wijaya (2014). Pada penelitian Wijaya didapatkan rerata pada gipsum tipe III daur ulang sebesar 2,38 MPa dan rerata pada gipsum tipe III pabrikan adalah 26,72 MPa. Hasil yang didapatkan pada penelitian Wijaya lebih tinggi dibandingkan penelitian ini karena Wijaya menggunakan metode proses daur ulang yang berbeda. Pada penelitian ini daur ulang limbah gipsum tipe III menggunakan oven dan autoklaf suhu 128oC selama 15 menit sedangkan pada penelitian Wijaya menggunakan oven suhu 130oC selama 40 menit.
5.2 Perbedaan Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Daur
Ulangserta Daur Ulang dengan Penambahan Larutan Zink Sulfat 4%
Pada Tabel 7 menunjukkan hasil Uji Anova Satu Arah pada kekuatan kompresi kelompok A, kelompok B dan kelompok C diperoleh nilai signifikan p=0,0001 (p<0,05). Hasil Uji Anova Satu Arah ini dapat disimpulkan ada perbedaan kekuatan kompresi yang signifikan antar kelompok perlakuan.
Kekuatan kompresi adalah kemampuan yang dimiliki oleh gipsum nuntuk menahan terjadinya abrasi dan fraktur. Kekuatan kompresi yang dimiliki oleh gipsum agar dapat digunakan sebagai bahan model kerja gigitiruan berkisaran antara 20,7-34,5 MPa. Namun, pada penelitian ini kekuatan kompresi pada gipsum tipe III daur ulang berada pada nilai 0,25-0,65 MPa dan kekuatan kompresi gipsum tipe III daur ulang dengan penambahan larutan Zink Sulfat 4% sebesar 0,38-0,64 MPa.
perbandingan air dan bubuk, ukuran partikel serta suhu dan lamanya pemanasan gipsum daur ulang.
Berat jenis adalah berat gipsum terhadap volume yang dimiliki gipsum. Berat jenis untuk setiap kelompok perlakuan penelitian ini berbeda-beda. Kelompok A mempunyai berat jenis 2,81 sedangkan kelompok B mempunyai berat jenis 2,39 dan berat jenis kelompok C adalah 2,41. Berat jenis juga menggambarkan kohesi partikel di dalam gipsum. Berat jenis gipsum yang tinggi dipengaruhi oleh banyaknya kohesi antar partikel gipsum, dimana kohesi antar partikel gipsum akan mengisi rongga-rongga yang terdapat di dalam gipsum. Sebaliknya, bila berat jenis gipsum rendah maka kohesi antar partikel semakin rendah dan akan menyebabkan banyak rongga kosong di dalam gipsum, keadaan ini lebih dikenal dengan porositas.33 Semakin porositas suatu partikel menyebabkan kohesi rendah dan kekuatan kompresi rendah. Hal ini terjadi karena porositas yang tinggi mengalami penyerapan air yang besar, peningkatan perbandingan air dan bubuk sehingga kekuatan kompresi menjadi rendah.6 Zeki dkk (2009) menyatakan bahwa peningkatan perbandingan air dan bubuk akan menyebabkan rongga kosong yang ada pada gipsum akan diisi oleh air dan kohesi antar partikel rendah sehingga kekuatan kompresi gipsum rendah.33 Kekuatan kompresi yang rendah dapat dilihat pada kelompok B yang mempunyai nilai kekuatan kompresi 0,25-0,65 MPa dan kelompok C yang mempunyai kekuatan kompresi 0,38-0,64 MPa karena gipsum hasil penelitian ini mempunyai porositas yang tinggi.
Kelompok B dan C mempunyai perbandingan air dan bubuk yang tinggi dapat menyebabkan nukleus kristal yang terbentuk semakin sedikit karena interaksi pertumbuhan kristal-kristal Dihidrat yang terjadi sedikit, peningkatan porositas sehingga kekuatan kompresi menurun.1 Porositas yang tinggi akan mengakibatkan peningkatan perbandingan air dan bubuk. Noort (2007) menyatakan perbandingan air dan bubuk yang tinggi akan meningkatkan terjadinya porositas pada gipsum.10 Hatrick dkk (2011) menyatakan peningkatan porositas akan memengaruhi perubahan partikel Hemihidrat menjadi partikel Dihidrat.26 Zeki dkk (2009) perbandingan air dan bubuk yang tinggi akan memengaruhi pembentukan pori-pori air menjadi banyak, kohesi antara air dan gipsum menurun sehingga kekuatan kompresi akan menurun.33 Kelompok A mempunyai kekuatan kompresi jauh lebih tinggi dibandingkan dua kelompok lainnya karena perbandingan air dan bubuk yang rendah akan menyebabkan kandungan air menjadi sedikit sehingga jarak antar kristal gipsum menjadi lebih dekat sehingga kekuatan kompresi tinggi. Perbandingan air dan bubuk yang rendah akan menyebabkan pertumbuhan kristal lebar sehingga kohesi air dan gipsum menjadi erat dan kekuatan kompresi tinggi.11 Yosi dkk (1998) menyatakan peningkatan perbandingan air dan bubuk akan menurunkan kekuatan kompresi gipsum.11 Hal ini dapat dilihat pada kelompok B dan kelompok C yang mempunyai perbandingan air dan bubuk yang tinggi. Selain itu kekuatan kompresi yang rendah menurut Vyas dkk (2008) dipengaruhi oleh air yang tidak bereaksi di dalam matrik gipsum.3
Ukuran partikel gipsum juga akan memengaruhi kekuatan kompresi, Vyas dkk (2008) menyatakan kekuatan kompresi yang rendah dapat dipengaruhi oleh ukuran partikel matrik dan pembentukan partikel gipsum.3American Dental Association
yaitu 0,45. Ukuran partikel yang tidak halus, porositas tinggi, penyerapan air yang tinggi menyebabkan kekuatan kompresi gipsum rendah pada gipsum kelompok B dan C sedangkan pada kelompok A mempunyai kekuatan komperesi yang tinggi karena mempunyai ukuran partikel yang lebih halus, porositas yang rendah dan penyerapan air yang rendah.
Suhu dan lamanya pemanasan gipsum daur ulang adalah suhu yang digunakan untuk melakukan pemanasan terhadap gipsum daur ulang. Pada penelitian ini menggunakan autoklaf suhu 128oC selama 15 menit. Penelitian ini menggunakan autoklaf sama dengan penelitian Santosa (2012), Ibrahim (1995) dan teori mengenai metode pembentukan gipsum namun, berbeda dengan penelitian yang dilakukan oleh Wijaya (2014) serta Abidoye dan Bello (2010) yang menggunakan oven.12,15,18,36 Penelitian Wijaya (2014) menggunakan oven pada suhu 130oC dan 160oC selama 40 menit sedangkan Abidoye dan Bello (2010) menggunakan oven pada suhu 120oC, 140oC, 160oC, 180oC dan suhu 200oC selama 40 menit.12 Penelitian Wijaya (2014) nilai kekuatan kompresi gipsum tipe III daur ulang yang dipanaskan pada suhu 130oC mempunyai rerata ± SD sebesar 2,38 ± 0,21 MPa, kekuatan kompresi gipsum tipe III daur ulang yang dipanaskan pada suhu 160oC mempunyai rerata ± SD sebesar 1,34 ± 0,16 MPa dan kekuatan kompresi gipsum tipe III pabrikan mempunyai rerata ± SD sebesar 26,72 ± 1,43 MPa.18 Penelitian Abidoye dan Bello (2010) mendapatkan kekuatan kompresi yang tinggi pada suhu 160oC yaitu 273 KN/m2 dengan menggunakan gipsum tipe II.12
sempurna, air yang terperangkap didalam gipsum tinggi, porositas tinggi dan kekuatan kompresi gipsum menurun pada kelompok B dan C.
Pada tabel 8 hasil uji Least Significant Different (LSD) dapat dilihat adanya perbedaan yang signifikan pada kelompok A dengan B serta kelompok A dengan C dengan nilai p = 0,0001 (p < 0,05). Pada kelompok B dengan C mempunyai perbedaan yang tidak signifikan dengan nilai p = 0,897 (p < 0,05).
Penambahan zat aditif berupa Zink Sulfat akan menyebabkan perubahan morfologi kristal gipsum selama setting.3 Perubahan morfologi kristal gipsum ini akan berpengaruh terhadap kekuatan kompresi. Pada kelompok C perubahan morfologi menyebabkan kekuatan kompresinya menurun sehingga terjadi perbedaan yang signifikan pada kelompok A dan C.
