0
LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL II
Topik : SEMEN SENG FOSFAT
Kelompok : B10
Tgl. Praktikum : 12 November 2014
Pembimbing : Titien Hary Agustantina, drg., M.Kes
No. Nama NIM
1 ZULFA F PRANADWISTA 021311133105
2 DEA AISYAH 021311133107
3 MEIDIANA ADININGSIH 021311133108
4 DINDA KHAIRUNNISA R 021311133109
5 JERRY SAIFUDIN 021311133110
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA 2014
1
1. TUJUAN
1.1. Dapat memanipulasi semen seng fosfat yang digunakan untuk basis dan luting dengan cara yang tepat.
1.2. Dapat mengamati perbedaan konsistensi antara semen seng fosfat sebagai basis dan luting.
1.3. Dapat mengamati perbedaan setting time antara semen seng fosfat sebagai basis dan luting.
2. CARA KERJA
2.1. Bahan
a. Bubuk dan cairan semen seng fosfat
b. Vaselin
Gambar 2.1. Bahan-bahan yang diperlukan untuk praktikum. a. semen seng fosfat b.vaselin
2.2 Alat :
a. Glass slab (kaca tebal) b. Kaca tipis
c. Spatula semen d. Stopwatch e. Cetakan sampel f. Celluloid strip
g. Plastik filling instrument h. Kuas kecil
i. Timbangan digital
2
j. Jarum Gillmore k. Pisau malam
Gambar 2.2. Alat – alat yang digunakan untuk praktikum. a. jarum Gillmore, b. kaca tebal, c. timbangan digital, d. kaca tipis, e. cetakan, f. stopwatch, g. kuas, h. plastic filling instrument¸i. pisau malam, j. spatula semen. 2.3 Cara kerja:
a. Alat dan bahan disiapkan.
b. Cetakan disiapkan dengan sisi dalam cetakan diolesi dengan vaselin menggunakan kuas, dialasi dengan celluloid strip dan diletakkan di atas kaca tipis.
c. Bubuk semen seng fosfat diambil dan ditimbang di atas timbangan digital, dicatat sebagai berat awal bubuk. Bubuk semen diambil 1 sendok takar, berat diukur kembali sebagai berat akhir bubuk. Berat akhir dan berat awal bubuk diambil selisihnya sebagai berat bubuk yang digunakan.
d. Semen yang sudah ditakar, diletakkan di atas glass lab dan dibagi menjadi 3 bagian.
e. Botol cairan diambil dan di timbang di atas timbangan digital, dicatat sebagai berat awal cairan. Cairan ditetesken secara vertikal di atas glass slab tanpa tekanan. Botol cairan ditimbang kembali untuk mendapatkan berat akhir cairan. Berat akhir dan berat awal cairan diambil selisihnya sebagai berat cairan yang digunakan.
f. Jumlah cairan yang digunakan untuk semen seng fosfat sebagai luting adalah sebanyak 3 tetes, sedangkan sbagai basis sebanyak 2 tetes.
g. Bubuk bagian pertama dicampur dengan cairan menggunakan spatula selama 10 detik, waktu mulai pengadukan bubuk dan cairan dicatat. Semen diaduk dengan dengan gerakan memutar dan menekan spatula pada
a b c d e f g h i j
3
glass lab sambil dilakukan spreading. Bubuk bagian kedua ditambahkan dan diaduk dengan cara yang sama, demikian seterusnya pada bagian ketiga dilakukan pengadukan selama kurang lebih 40 detik hingga homogen (bubuk dan cairan telah tercampur dengan sempurna).
h. Campuran bubuk dan cairan yang telah homogen dilakukan spreading yang lebih pada glass lab.
i. Campuran antara bubuk dan cairan yang dikumpulkan menjadi satu. j. Konsistensi semen seng fosfat yang telah diaduk dilakukan pengujian.
Konsistensi semen seng fosfat sebagai luting dapat diketahui dengan spatula diletakkan miring 45o terhadap glass slab dan adonan semen ditarik keatas dengan ketinggian kurang lebih 2 cm, ketika semen ikut terangkat tanpa terputus maka konsistensi untuk luting sudah didapatkan.
Konsistensi semen seng fosfat sebagai basis tercapai apabila adonan dapat dibentuk menjadi bola / bulatan dan tidak melekat pada glass lab.
k. Adonan semen dimasukkan ke dalam cetakan sampel yang telah disiapkan dengan bantuan plastic filling instrument hingga penuh.
l. Permukaan adonan semen seng fosfat dilapisi dengan celluloid strip dan kaca tipis.
m. Cetakan sampel yang telah dilapisi oleh celluloid strip dan kaca tipis ditekan dengan telunjuk.
n. Kaca tipis dilepaskan dari permukaan dan ditunggu hingga celluloid strip sudah dapat dilepas.
o. Jika celluloid strip sudah dapat dilepas, jarum Gillmore ditekan pada permukaan adonan semen seng fosfat dengan interval 5 detik ketika mendekati setting time (ketika dilakukan penekanan awal bekas tekanan sudah hampir hilang). Bekas tekanan jarum Gillmore tidak boleh ditempat yang sama.
p. Uji setting time dilakukan hingga tidak ada bekas cekungan dari jarum Gillmore.
4
3. HASIL PRAKTIKUM
Tabel 3.1. Setting time semen seng fosfat yang dimanipulasi sebagai basis.
4. PEMBAHASAN
Semen Seng fosfat merupakan semen yang memiliki sejarah paling panjang, sehingga material ini memiliki aplikasi yang paling luas. Mulai dari semen sebagai luting, cavitas liner dan basis untuk melindungi pulpa dari stimulus mekanik, termal, maupun elektrik suatu restorasi (O’Brien 2002, p 136).
B ASIS BUBUK CAIRAN setting time Berat awal (gram) Berat akhir (gram) Selisih Berat awal (gram) Berat akhir (gram) Selisih 58,76 5847 0,29 24,22 24,07 0,15 8 menit 45 detik 58,03 57,75 0,28 23,96 23,85 0,11 10 menit 35 detik 57,41 57,12 0,29 23,66 23,53 0,13 9 menit 55 detik RATA-RATA 0,287 0,13 9 menit 45 detik
Tabel 3.2. Setting time semen seng fosfat yang dimanipulasi sebagai luting.
L UTING BUBUK CAIRAN setting time (menit:detik) Berat awal (gram) Berat akhir (gram) Selisih (gram) Berat awal (gram) Berat akhir (gram) Selisih (gram) 59,03 58,76 0,27 24,41 24,22 0,19 18 menit 25 detik 57,75 57,41 0,34 23,85 23,66 0,19 18 menit 50 detik RATA-RATA 0,305 0,19 18 menit 37 detik
5
Semen seng fosfat terdiri dari bubuk putih yang dicampurkan dengan cairan. Bubuk semen ini paling banyak mengandung zinc oksida dengan 10% magnesium oksida, dan cairannya merupakan asam phosporic encer dengan konsentrasi 45-64% ( Van Nort 2002, p. 260)
Magnesium oksida yang terdapat didalam bubuk semen seng fosfat membantu mempertahankan warna putih dari semen. Keuntungan lainnya adalah membuat proses pulverisation zinc oksida menjadi lebih mudah, dan juga meningkatkan compressive strenght dari semen. Oksida lain seperti sillika dan aluminium ditambahkan dengan jumlah yang lebih kecil sekitar 5% untuk meningkatkan sifat mekanik dari material, dan memberikan berbagai tingkat warna. Terkadang ada juga beberapa pabrik yang memberikan flouride yang memiliki berbagai keuntungan (Van Nort 2002, p. 260).
Cairan dari semen seng fosfat memiliki sifat buffer dengan kombinasi dari oksida yang terkandung di dalam bubuk dengan magnesium hidroksida yang berperan untuk membentuk phosphate pada cairan. (Van Nort 2002, p. 260).
Saat bubuk dan cairan semen seng fosfat dicampur, asam fosfat melarutkan partikel zinc oxide pada area superfisial. Zinc oxide yang bercampur degnan asam fosfat menghasilkan suatu reaksi asam basa sehingga terbentuk asam seng fosfat [Zn(H2PO4)2].
ZnO + 2 H3PO4 → Zn(H2PO4)2 + H2O
Kemudian diikuti oleh reaksi yang kedua, yaitu reaksi antara partikel zinc oxide dengan produk reaksi yang pertama, yaitu asam seng fosfat sehingga menghasilkan senyawa seng fosfat yang terhidrasi. Reaksi ini merupakan reaksi eksotermis.
ZnO + Zn(H2PO4)2 + 2H2O → Zn3(PO4)2.4H2O (Hopeit)
Senyawa ini hampir tidak larut dan terkristalisasi untuk membentuk matriks fosfat yang mengikat partikel zinc oxide yang tidak bereaksi. Adanya aluminium dalam material diperkirakan dapat mencegah terjadinya proses kristalisasi, sehingga menghasilkan matriks yang seperti kaca, yaitu berupa gel
6
aluminofosfat. Keberadaan magnesium juga dapat menunda berlangsungnya proses kristalisasi. (Van Noort 2013, p. 217)
Dalam literatur lain (Anusavice 2013, p. 316) menyebutkan bahwa partikel zinc oxide yang tersisa atau tidak larut dalam asam fosfat bereaksi dengan aluminium fosfat sehingga membentuk gel seng aluminofosfat. Semen yang telah setting mengandung partikel zinc oxide yang tidak bereaksi terbungkus di dalam matriks seng aluminofosfat.
Reaksi eksotermik yang timbul setelah bubuk dan cairan semen seng fosfat dicampur memberikan kerugian berupa working time yang singkat. Untuk mengatasi kerugian tersebut, dapat disiasati dengan cara sebagai berikut: (Craig 2002, pp. 596-7).
1. Menggunakan glass slab yang dingin atau tebal
Pada glass slab yang tebal atau dingin, memungkinkan untuk menyerap panas lebih banyak dari pada glass lab yang tipis. Penggunaan glass slab dingin dapat memperpanjang working time dan memperpendek setting time. 2. Menggunakan teknik spreading
Teknik spreading pada saat pengadukan juga dapat mengurangi reaksi eksotermis, karena dengan cara tersebut bidang pengadukan akan lebih luas, sehingga panas yang dapat diserap oleh glass slab akan lebih banyak.
3. Membagi bubuk menjadi beberapa bagian
Pembagian bubuk menjadi beberapa bagian menyebabkan reaksi eksotermik yang dihasilkan akan bertahap dan sedikit demi sedikit, sehingga panas yang dihasilkan tidak terlalu banyak. Keuntungan lain dari membagi bubuk menjadi bagian-bagian kecil adalah mendapatkan konsistensi yang diinginkan.
Pada manipulasi semen seng fosfat rasio bubuk dan cairan tergantung pada aplikasinya. Jika digunakan untuk basis membutuhkan konsistensi putty like dengan rasio bubuk dan cairan yang digunakan adalah 3,5:1. Sedangkan untuk lutting ditambahkan cairan. Rasio bubuk dan cairan yang lebih rendah bermanfaat untuk mendapatkan sifat flow yang lebih baik sehingga terjadi seating yang benar. (McCabe 2008, p. 273).
7
Working time seng fosfat umumnya 60-90 detik, dalam rentang waktu tersebut cukup untuk menghasilkan campuran seng fosfat yang baik (Craig 2002, p. 597).
Pada manipulasi semen seng fosfat sebagai luting, didapatkan setting time selama 18 menit 25 detik dengan bubuk 0,27 gram dan cairan 0,19 gram pada percobaan pertama dan 18 menit 50 detik dengan bubuk 0,34 gram dan cairan 0,19 gram pada percobaan kedua. Konsistensi yang dihasilkan cukup encer. Sedangkan pada manipulasi semen seng fosfat sebagai basis didapatkan setting time selama 8 menit 45 detik dengan bubuk 0,29 gram dan cairan 0,15 gram pada percobaan pertama, 10 menit 35 detik dengan bubuk 0,28 gram dan cairan 0,11 gram pada percobaan kedua, dan 9 menit 55 detik dengan bubuk 0,29 gram dan cairan 0,13 gram pada percobaan kedua. Konsistensi yang dihasilkan cukup padat sehingga dapat dibentuk menjadi bola. Setting time yang didapatkan pada percobaan yang telah dilakukan sangat menunjukkan bahwa setting time semen seng fosfat sebagai luting lebih lama dari pada sebagai basis. Perbedaan setting time ini disebabkan karena terdapat perbedaan pada rasio bubuk dan cairan yang dugunakan. Rasio bubuk dan cairan yang digunakan pada manipulasi semen seng fosfat sebagai luting lebih kecil dari pada sebagai basis. Atau dalam arti jumlah cairan yang digunakan pada manipulasi sebagai luting lebih banyak dari pada basis. Pada manipulasi seng fosfat sebagai luting diperlukan hasil campuran yang tipis, sehingga diperlukan rasio bubuk dan cairan yang lebih kecil untuk menghasilkan konsistensi yang lebih encer. Rasio bubuk dan cairan yang lebih kecil dapat memperpanjang setting dan working time. (Anusavice 2013, p. 317) Hal ini disebabkan karena partikel zinc oxide yang digunakan dalam reaksi menjadi lebih banyak, sehingga pembentukan matrik yang menyelubungi partikel sisa zinc oxide semakin cepat. (Cirns 2004, p: 195)
8
5. SIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum dan pembahasan yang telah dilakukan, didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
Semen seng fosfat yang diaplikasikan sebagai basis memiliki konsistensi yang lebih kental dari pada sebagai luting. Semen seng fosfat yang diaplikasikan sebagai basis memiliki etting time yang lebih cepat dari pada sebagai luting.
9
DAFTAR PUSTAKA
Anusavice K. J. 2013. Philip’s Science of Dental Materials. 12th ed. St Louis : Elsevier Saunders. pp: 316-317.
Cairns D. 2004. Intisari Kimia Farmasi. 2nd ed. EGC. p: 195.
Craig, Robert and John M. Power. 2002. Restorative Dental Material. Ed. 11th. Missouri: Mosby Inc. pp. 596-597.
McCabe, JF dan Walls, Angus WG. 2008. Applied Dental Materials. 9th ed. Victoria : Blackwell Science publ, Inc. p. 273.
O’Brien W.J. 2002. Dental Material and Their Selection. 3rd
ed. Michigan. Quintessence Publishing Co Inc. p. 136.
Van Noort R. 2013. Introduction to Dental Materials. 4th ed. Elsevier. p: 217. Van Noort. 2002. Introduction to Dental Materials. 2nd ed. Mosby Elsevier. p.260.
10 LAMPIRAN
O’Brien W.J. 2002. Dental Material and Their Selection. 3rd ed. Michigan. Quintessence Publishing Co Inc. pp. 232.
McCabe, JF dan Walls, Angus WG. 2008. Applied Dental Materials. 9th ed. Victoria : Blackwell Science publ, Inc. p. 273.
11
12
13
