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.
