PEMBUATAN APATIT KARBONAT DENGAN
BAHAN DASAR BATU KAPUR DAN KARAKTERISASINYA
Skripsi
Sarjana
Kimia
Oleh:
SIRLYYUWAN
0810413061
JURUSANKIMIA
FAKULTASMATEMATIKADANILMUPENGETAHUANALAM
UNIVERSITASANDALAS
DAFTARISI
1.2 Batasan Masalah Penelitian... 3
1.3TujuanPenelitian... 3
2.5.2 Tipe-tipe apatit karbonat ... 7
2.5.3Kegunaanapatitkarbonat... 8
2.5.4 Pembuatan apatit karbonat ... 8
2.5.5 Reaksi Pembentukan apatit karbonat ... 9
2.6KarakterisasiMaterialAnorganik 2.6.1X-RayFluoresence(XRF)... 9
2.6.2 Scanning Electron Microscopy (SEM) ... 10
2.6.3 X-Ray Diffractin (XRD) ... 10
2.6.4FourierTransformation-InfraRed(FT-IR)... 11
2.6.5 Thermal Gravimetry Analysis (TGA)... 11
BABIIIMETODOLOGIPENELITIAN
3.3.4 Pembentukan Apatit Karbonat dari batu kapur-gipsum... 14
3.3.5 Pembentukan Apatit Karbonat dari PCC-gipsum ... 15
3.3.7 Karakterisasi ... 16
BABIV.HASILDANPEMBAHASAN 4.1 Penentuan Komposisi Awal Sampel ... 17
4.2 Pembuatan PCC dari Batu Kapur... 17
4.3 Pengamatan Visual dalam Pembentukan Apatit karbonat ... 18
4.3.1PembentukanApatitkarbonatdenganprekursor Batu kapur alam... 18
4.3.2 Pembentukan Apatit karbonat dengan prekursor PCC... 20
4.3.3PembentukanApatitkarbonatdenganprekursor Kalsium Karbonat (Merck)... 22
4.4 Analisis Ukuran dan Distribusi Partikel Menggunakan Size and ShapeNanoLaser... 24
4.5 Analisis Hasil FTIR(FourierTransformationInfraRed)... 26
4.6 Analisis Hasil TGA(ThermalGravimetryAnalysis)... 28
4.7AnalisisHasilXRD(X-RayDiffraction)... 30
4.8 Analisis Hasil SEM (Scanning Electron Microscopy)-EDX (Energy DispersiveX-Ray) ... 33
BABV.KESIMPULANDANSARAN 5.1 Kesimpulan ... 37
5.2 Saran... 37
DAFTARKEPUSTAKAAN... 38
ABSTRAK
PEMBUATANAPATITKARBONATDENGANBAHANDASAR
BATUKAPURDANKARAKTERISASINYA
Oleh
SirlyYuwan
SarjanaSain(SSi)dalambidangKimiaFakultasMIPAUniversitasAndalas
DibimbingolehNovesarJamarundanSyukriArief
Penelitiantentangpembuatanapatitkarbonatdenganbahandasarbatukapurdan karakterisasinyatelahdilakukan.Untukmembuatapatitkarbonat,PCCdicampur
dengangipsumkemudianmerendamnyadalamlarutan(NH4)2HPO41Mdengan
berbagai variasi %berat PCC. Pengamatan visual menunjukkan tidak adanya
perbedaanwarnasecaramorfologiantarablokyangdirendamdenganyangtidak direndam.AnalisisSizeandShapedarialatNanoLasermenunjukkanperubahan ukuranpartikelsetelahblokdirendamdalamlarutangaramfosfat.Terbentuknya senyawa apatit karbonat diamati dari spektra FTIR, memperlihatkan puncak
vibrasiP-Ostrechingpada1120cm-1,P-Obendingpada460,560-600cm-1,dan
C-Ostrechingpada 876,1410,dan1450cm-1.HasilanalisisTGAmenunjukkan
perbedaan komposisi menyebabkan perbedaan kestabilan termal senyawanya.
Kemudian,pola XRDmenunjukkanterbentuknyasenyawaapatitkarbonattipe-A
dantipe-B.FotoSEMmenunjukkanadanyaperbedaansumbersenyawakalsium
karbonatsebagaisalahsatuprekursorakanmenghasilkandistribusidanbentuk partikelapatitkarbonatyangberbeda.
ABSTRACT
SYNTHESISOFCARBONATEAPATITEUSINGOFLIMESTONEAS
RAWMATERIALANDTHEIRCHARACTERIZATION
By
SirlyYuwan
BachelorofScienceinChemistryFacultyofMathematicandNaturalScience UniversityofAndalas
AdvisedbyNovesarJamarunandSyukriArief
Ithadbeenstudiedaboutsynthesisofcarbonateapatiteusingoflimestoneasraw materialandtheircharacterization.Tosynthesiscarbonateapatite,PCCmixed withgypsumandimmersedinto(NH4)2HPO41Msolutionwithvariationofwt%
PCC. As visual morphology of block with differences treatment shown not
significantofthecolor.AnalysisoftheSizeandShapefromNanoLasershowed theparticlesizeofimmersedblocksinasolutionofphosphatesaltschanged. Carbonate apatite compounds were observed from FTIR spectra, showed P-O
stretchingvibrationpeakat1120cm-1,P-Obendingat460,560-600cm-1,and
C-Ostretchingat876,1410,and1450cm-1.TGAanalysisshoweddifferencesinthe
composition caused differences in the thermal stability of the compounds.
Futhermore, the existence of carbonate apatite type-A and type-B have been
detectedfromXRDpattern.SEMimagesgaveinformationthatdifferencessource of calcium carbonate as a precursor have given differences product in the
distributionandshapeparticlesofcarbonateapatite.
BABI PENDAHULUAN
1.1LatarBelakang
Batukapuradalahmineralyangterjadisecaraalamidantersebarluashampir diseluruhdunia,komponenterbesaryangterkandungdalambatukapuradalah kalsium dan karbonat dimana kedua komponen ini umumnya bergabung
membentuk kalsium karbonat (CaCO3). Kebanyakan masyarakat
menggunakan batu kapur dengan pengetahuannya terbatas hanya sebagai
kapurtohor, kapurpasangdan bahan baku industri semen sehinggamasih
bernilai ekonomis rendah. Oleh karena itu perlu adanya usaha untuk
meningkatkan nilai mutu produk batu kapur dengan mengolahnya menjadi
produkyanglebihberdayagunadalamindustrisepertiPrecipitatedCalcium Carbonate(PCC).1
PCC adalah produk pengolahan batu kapur melalui serangkaian reaksi
kimia.SecarateknisPCCmemilikikeistimewaansepertiukuranpartikelyang kecil(skalamikro)danhomogen.Dengankeistimewaankarakteristikyang dimilikinya,pemakaianPCCdalamindustrimenjadisemakinluas.Saatini PCC telah digunakan sebagai aditif pada obat-obatan, makanan, kertas,
plastik, tinta, dan filler atau implan pada tulang. Penelitian sebelumnya
memanfaatkan batu kapur untuk proses pembuatan PCC (Precipitated
CalciumCarbonate),dimanamemilikinilaiekonomisyangtinggi.1,2
Sejauhini,materialyangbergunauntukimplantulangsepertialogenik atau heterogen dan/atau biomaterial sintetik telah digunakan. Transplantasi
tulangalogenik,menghasilkankonduktivitasdaninduktivitasyangtinggipada tulang sehingga dapat menyebabkan infeksi dan respon imunologi.
Transplantasitulangheterogenjugamenghasilkankonduktivitasyangtinggi padatulangyangdapatmenyebabkankerusakantulang.Sementaradilainhal, biomaterial tulang sintetik memiliki konduktivitas yang rendah, contohnya
hidroksiapatit(HAp).3
Hidroksiapatit (HAp) telah banyak digunakan sebagai pengganti tulang
HAphampirtidakdiserapdantetapadadalamtubuhuntukjangkawaktuyang
morfologidariapatititusendiridandiperkirakandapatmengubahreaktivitas biologisdarimineraltulang.Beberapapenelitiansebelumnyamenunjukkan bahwa komponen anorganik yang terbanyak dalam tulang atau komponen
anorganikpenyusuntulangadalahapatitkarbonat(CO3Ap).5
PerbedaansecaraklinisantaraCO3ApdenganHApyaituadaatautidak
adanyapenggantiantulang.CO3Apdapatdiserapkembaliolehosteoklasdan
digantikan dengan tulang yang baru, sedangkan HAp tidak diserap oleh
osteoklas dan tidak juga digantikan dengan tulang yang baru.6-8 Apatit
karbonatCO3Apadalahfaseyangpalingstabilsecaratermodinamika4,9pada
kondisifisiologis.Sehinggadiperkirakanmenjadisalahsatualasanmengapa komponenanorganiktulangadalahCO3Aptersebut.9
Beberapapenelitianterdahulutelahmenggunakanberbagaiprekursoryang untuk membuat apatit karbonat ini yaitu : kalsit/kalsium karbonat
(CaCO3)4,5,9, gipsum5,8, α-trikalsium fosfat7, kalsium hidroksida8, kalsium
nitrattetrahidrat.10Kalsiumhidroksida,kalsiumnitrattetrahidrat,α-trikalsium
fosfatjarangdigunakansebagaiprekursor.Misalnya,prekursorα-trikalsium fosfatjarangdigunakankarenaketerbatasandarikekuatanmekaniknya.7
Padapenelitianiniakandibentukapatitkarbonatdenganprekursorbatu kapuralamdanPCCyangmengandungkalsiumdankarbonat4,2sertagipsum
yangbermanfaatsebagaipelekat,mengandungkalsium,dankelarutanyang sesuaiuntukreaksidissolution-precipitation.Kurangnyakandungankarbonat dalam gipsum dicukupkan oleh kandungan karbonat melimpah pada batu
kapurdanPCC.Kalsiumkarbonatmemilikikandungankarbonatdari60%
berat, yang jauh lebih tinggi dari nilai yang dibutuhkan dari 8 % berat
karbonat untuk pembuatan CO3Ap6 sehingga diharapkan dari PCC yang
Pembentukan PCC dalam penelitian ini menggunakan metoda karbonasi
denganmenggunakankondisioptimumdaripenelitiansebelumnya.2Reaksi
yang mendasari pembentukan apatit karbonat ini yaitu reaksi
dissolution-precipitationkarenaprosesnyatidakmembutuhkansuhuyangtinggi.
1.2RumusanMasalah
Apakah dapat terbentuk apatit karbonat dengan komposisi bahan dasar
variasibatukapur-gipsum-(NH4)2HPO4.
Bagaimanakah karakteristik apatit karbonat yang dibuat dengan variasi
bahandasarbatukapur.
1.3TujuanPenelitian
1. Mempelajari proses pembentukan apatit karbonat dengan variasi bahan
dasarbatukapur-gipsum-(NH4)2HPO4.
2. Mengkarakterisasiapatitkarbonatyangdihasilkandenganvariasibahan
dasarbatukapur.
1.4ManfaatPenelitian
Penelitianinidiharapkandapatmenghasilkanprodukapatitkarbonat(CO3Ap)
dengan kualitas yang baik dan dapat digunakan dalam aplikasi bidang
kesehatan,sepertipadatulangdangigi.Penelitianinijugadiharapkandapat menjadiacuanbagipenelitianselanjutnyadalampembuatanapatitkarbonat
