LAPORAN SKILL LAB BIOMATERIAL 1
SETING TIME GIPSUM TIPE III KEDOKTERAN GIGI
INSTRUKTUR :
DRG. BAGAS ANGGI SUSETYA ADJI
DISUSUN OLEH:
NUR AFIFAH SAHABIRAH RAYANTI FAIZAL 10622047
PROGRAM STUDI S1 KEDOKTERAN GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI INSTITUT ILMU KESEHATAN BHAKTI WIYATA KEDIRI TAHUN AKADEMIK
2022/2023
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Dalam kedokteran gigi, gipsum merupakan material yang dipakai dalam membuat replika dari rongga mulut serta struktur maksilo-fasial dan sebagai piranti penting untuk pekerjaan laboratorium kedokteran gigi yang melibatkan pembuatan protesa gigi. Replika tersebut dipakai untuk dokumentasi, menentukan rencana perawatan serta melakukan pembuatan konstruksi protesa atau piranti gigi.
Secara umum, produk gipsum berasal darikalsium sulfat yang mengandung air dan kalsium sulfat yang tidak mengandung air yang dibentuk dari kalsinasi kalsium sulfat dihidrat yang disebut sebagai gipsum mineral. Kalsinasi dapat dikontrol untuk menghasilkan pelepasan air sebagian atau menyeluruh. Produk gipsum juga dapat diperoleh dari kalsinasi sintetis maupun kimiawi, yang juga digunakan pada pembuatan asam fosfat. Secara kimiawi, gipsum yang digunakan untuk keperluan kedokteran gigi adalah kalsium sulfat dihidrat (CaSO4. 2H2O) murni. (J.O. Brien, 2008)
Model replika rongga mulut terdiri dari 2 macam, yaitu model studi dan model kerja. Model studi menggunakan gipsum yang memiliki kekerasan lebih rendah karena model studi hanya digunakan dalam menentukan rencana perawatan, sedangkan model kerja menggunakan gipsum yang memiliki kekerasan lebih tinggi karena model kerja digunakan sebagai media pembuatan gigi tiruan lengkap atau sebagian.Model kerja adalah replika dari struktur rongga mulut di mana restorasi dan berbagai macam piranti dibuat di atasnya.
Salah satu syarat utama bahan gipsum adalah kemampuan dalam menghasilkan reproduksi detail yang akurat, juga dapat menjamin keakuratan dari model kerja yang dihasilkan. Ketidakakuratan akan menimbulkan kegagalan adaptasi protesa yang telah dibuat pada gigi. Saat manipulasi, adonan gipsum dapat mengalami perubahan dimensional pada beberapa fase. Pada fase manipulasi, adonan gipsum mengalami penurunan volume pada saat fase awal setting ketika adonan masih cair, tetapi dengan berlanjutnya reaksi, kristal gipsum akan mulai terbentuk dan fase ekspansi saat pengerasan mulai dapat diamati walaupun adonan gipsum sudah mengeras secara sempurna. Sifat perubahan dimensional yang bisa terjadi pada adonan gipsum akan mempengaruhi keakuratan dari model kerja yang dihasilkan, dan secara otomatis mempengaruhi keakuratan diagnosa.
(Fitriani dkk,2018)
1.2 TUJUAN
1. Mengetahui cara manipulasi gypsum tipe III dengan tepat
2. Mengetahui rasio antara Air dan Bubuk Gypsum Type III sehingga mendapatkan cetakan sesuai konsistensinya
1.3 MANFAAT
1. Agar mahasiswa kedokteran gigi dapat memanipulasi material gips kedokteran gigi secara tepat.
2. Mahasiwa kedokteran gigi dapat membedakan setting time pada Gypsum Type III pada rasio W/P yang berbeda-beda.
BAB II HASIL
A. ALAT DAN BAHAN
ALAT :
a. Stone Gips (Gips Tipe III) b. Aquadest
BAHAN : a. Spatula
b. Mangkuk karet / Rubber bowl c. Gelas ukur
d. Stopwatch e. Jarum
f. 3 kotak karton ukuran (10×2×2) g. Timbangan digital
B. CARA KERJA
1. Menyiapkan alat dan bahan praktikum.
2. Menentukan ratio W:P kelompok konsistensi normal dan menyiapkan berat powder dengan menimbang di timbangan digital dan volume air dengan menuangkan gelas ukur.
Berat gipsum dan volume air yang disiapkan harus sesuai untuk kelompok konsistensi normal.Ratio W:P gips stone yang dipakai pada konsistensi normal yaitu water(air) :30 ml dan powder (bubuk) : 100 gram
3. Menentukan ratio W:P kelompok konsistensi encer. Menyiapkan 100 gram powder (bubuk) gipsum stone dengan menimbang di timbangan digital dan menyiapkan volume water (air) 60 ml pada gelas ukur.
4. Menentukan ratio W:P kelompok konsistensi kental. Menyiapkan 100 gram powder (bubuk) gipsum stone dan menyiapkan volume water (air ) 15 ml pada gelas ukur.
5. Memberi kode cetakan dengan tulisan (encer, normal, kental)
6. Memasukkan serbuk gips sedikit demi sedikit ke dalam mangkuk karet (menyalakan stopwatch saat serbuk dimasukkan) yang telah berisi air dan biarkan mengendap selama 30 detik untuk menghilangkan gelembung udara. Aduk campuran gips hingga homogen menggunakan spatula dengan gerakan memutar selama 1 menit/120 putaran, bersamaan dengan itu mangkuk karet diputar perlahan-lahan.
7. Menuangkan adonan gips ke dalam kotak karton, kemudian permukaan cetakan diratakan memakai spatula (didapatkanmanipulating time)
8. Mengamati final setting dimulai pada saat adonan sudah dalam cetakan dan kemudian tusuk permukaan gips dengan gerakan cepat dan jarum diangkat kembali. Bersihkan ujung jarum dengan tissue, ulangi penusukan setiap 1 menit sambil cetakan digerakkan memutar untuk mendapatkan daerah tusukan yang berbeda. Lakukan hingga jarum tidak dapat menusuk permukaan gips atau gips tidak menempel pada jarum (didapatkan waktu final setting)
9. Menunjukkan hasil pengamatan ke instruktur lab untuk disahkan.
10. Membuat laporan berdasarkan hasil pengamatan setting time gips stone.
C. DOKUMENTASI FINAL SETTING
Konsistensi Normal
Konsistensi Encer
Konsistensi Kental
D. HASIL PENGAMATAN
Tabel hasil pengamatan waktu setting No Kelompok Mixing
time (A) Manipulating time (B)
Working time/initial
setting (A+B)
Final
setting Setting time (initial/final) 1 Konsistensi
Encer 54 detik 44 detik 98 detik 56
menit 57 menit 38 detik 2 Konsistensi
Normal 60 detik 42 detik 102 detik 28
menit 29 menit 42 detik 3 Konsistensi
Kental 47 detik 40 detik 87 detik 17
menit 18 menit 27 detik
BAB III PEMBAHASAN
Dental stone merupakan salah satu bahan cor di bidang kedokteran gigi yang berbahan dasar gipsum. Dental stone (gipsum tipe III) merupakan gipsum Kedokteran Gigi yang sering digunakan sebagai bahan pembuat model duplikat rongga mulut.
Kandungan utama dental stone adalah kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4)2.H2O. Reaksi kimia pertama kali dapat terjadi saat proses pencampuran bubuk gipsum dengan air.
Pada saat hemihidrat diaduk dengan air, terbentuklah suatu suspensi semifluid yang dapat dimanipulasi. Hemihidrat melarut sampai terbentuk larutan jenuh sehingga dihidrat mengendap. Reaksi ini akan terus berlanjut sampai tidak ada lagi dihidrat yang mengendap dari larutan. Produk yang dihasilkan berupa campuran hemihidrat dan air yang memadat dan selanjutnya disebut dihidrat. Selama proses pengerasan material tersebut akan mengeluarkan panas. Panas yang terjadi selama proses setara dengan panas yang digunakan selama proses pengapuran. (Kasuma dkk,2019)
Keakuratan model tergantung pada keakuratan hasil cetakan dan bahan yang mengisi cetakan. Dua sifat bahan yang mempengaruhi keakuratan yaitu kemampuan gipsum untuk mengalir ke dalam cetakan dan ekspansi atau kontraksi selama setting.
Bahan gipsum memiliki beberapa sifat seperti setting time, perbandingan bubuk dan air, stabilitas dimensi, temperatur dan kelembaban serta kekuatan kompresi.
(Chairunisa dkk,2021)
Berbagai jenis produk gipsum yang terdaftar oleh spesifikasi American Dental Association no. 25 dalam buku Kenneth J. Annusavice (2010) diantaranya :
1) Tipe I (Impression Plaster) Gipsum tipe I digunakan untuk mencetak pasien yang telah kehilangan gigi, hal ini disebabkan sifatnya yang tidak elastis dan mudah patah. Apabila gipsum tipe ini digunakan untuk mencetak pada pasien yang memiliki gigi, maka undercut gigi tidak dapat tercetak dengan baik.
2) Tipe II (Plaster Model) Gips tipe II digunakan terutama untuk keperluan laboratorium dan model akhir pencetakan rahang tidak bergigi. Pada dasarnya gipsum tipe II merupakan plaster of Paris, gipsum ini digunakan sebagai model studi dan sebagai bahan pengikat model kerja ke articulator. Untuk model studi, articulator mounting dan flask gigi tiruan resin akrilik.
3) Tipe III (Dental Stone) Gips tipe III ideal digunakan untuk membuat model kerja yang memerlukan kekuatan dan ketahanan abrasif yang tinggi seperti pada konstruksi protesa dan model ortodonsi. Gipsum tipe III memiliki karakteristik lebih keras dan lebih kuat dibandingkan gipsum tipe II sehingga lebih tahan lama.
Dipergunakan untuk rencana perawatan dan untuk mengisi cetakan kerja. Model kerja digunakan dokter gigi atau laboran sebagai media pembuatan gigi tiruan.
4) Tipe IV (Dental Stone Hight Strenght) Gips tipe IV sering dikenal sebagai die stone sebab gips tipe IV sangat cocok digunakan untuk membuat pola malam dari suatu restorasi, umumnya digunakan sebagai die pada inlay, mahkota dan jembatan gigi tiruan di bidang konservasi gigi.
5) Tipe V (Hight Strenght Hight Expansion Dental Stone) Di bidang kedokteran gigi biasanya digunakan untuk mengkompensasi besar pengerutan logam untuk dental casting. Gipsum tipe ini digunakan sebagai model kerja dialam pembuatan gigi tiruan berbasis logam. Dipergunakan utuk pembuatan die yang akan dicor menggunakan pemanasan tinggi.
(Kenneth J. Annusavice, 2004)
Manipulasi gipsum tipe III dilakukan dengan mencampur serbuk gips dan air hingga mengalami reaksi setting. Hal-hal yang mempengaruhi waktu setting adalah perbandingan serbuk dan cairan, waktu spatulasi, dan suhu air yang digunakan. Selama setting gips tipe III dapat mengalami ekspansi. Kekuatan gips akan meningkat sejalan dengan tingkat kekeringan bahan. Semakin besar rasio W/P, maka akan semakin memperlambat setting time, dan sebaliknya apabila semakin kecil rasio W/P, maka akan semakin mempercepat setting time, kekuatan produk gypsum meningkat, adonan lebih kaku sehingga lebih sulit dituang ke cetakan. ( Yuliati dkk, 2021)
Manipulasi gipsum tipe III harus memperhatikan beberapa hal yaitu pengukuran rasio W:P (Water : Powder) dan pengadukan. Rasio perbandingan W:P dimana merek bubuk dari setiap pabrik sangat berpengaruh terhadap setting time, karena beberapa gips yang dibuat pabrik berbeda memiliki penambahan bahan pemercepat atau bahkan pemerlambat yang ditambahkan ke dalam gipsum. (McCabe, 2014).
Salah satu faktor yang dapat mengendalikan setting time adalah lama pengadukan.
Ketika bubuk dental stone diberi air, reaksi kimia dimulai dan kalsium sulfat dihidrat terbentuk. Selama proses pengadukan struktur kalsium sulfat dihidrat dipecah menjadi
kristal dihidrat yang lebih kecil dan memiliki inti yang baru, dengan pengendapan kalsium sulfat dihidrat dipercepat. Peningkatan kecepatan pengadukan dapat mengubah kalsium sulfat hemihidrat menjadi kalsium sulfat dihidrat lebih cepat sehingga waktu setting yang dibutuhkan pun menjadi lebih kecil. (Prianto dkk,2019)
Pengadukan dental stone selama proses manipulasi dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu pengadukan dengan tangan menggunakan rubber bowl plastis dan spatula atau hand mixing, serta pengadukan menggunakan alat vacuum mixing. Teknik pengadukan dengan tangan dilakukan dengan gerakan memutar dalam rentang waktu satu menit. Pengadukan yang berhasil akan membentuk adonan semifluid yang lembut dan homogen dan dapat dicapai dengan gerakan menekan adonan ke dinding-dinding rubber bowl untuk mengurangi gumpalan dan gelembung udara. Pengadukan dengan vacuum mixing memiliki kelebihan jika dibandingkan dengan pengadukan secara manual dengan tangan. Pengadukan menggunakan vacuum mixing dapat mengurangi gelembung udara yang terperangkap selama manipulasi karena adanya getaran yang dihasilkan oleh mesin. Penuangan bubuk dental stone ke dalam vacuum mixing harus diperhatikan dengan cermat. Penuangan dilakukan sedikit demi sedikit untuk menghindari terperangkapnya gelembung udara. (Kasuma dkk,2019)
Proses pengerasan dental stone hingga menjadi suatu model kerja atau model studi dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya adalah setting time. Setting time merupakan waktu yang dibutuhkan mulai dari proses pencampuran air dan bubuk hingga bahannya menjadi keras. Hal-hal yang mempengaruhi kecepatan setting time adalah suhu, lama pengadukan, penambahan akselerator dan retarder, serta perbandingan air dan bubuk. (Prianto dkk,2019)
Setting time adalah waktu yang diperlukan gips untuk menjadi keras dan dihitung sejak gips kontak dengan air. Setting time terdapat dua tahap sebagai berikut:
1. Initial setting time
Setelah pengadukan selama 1 menit, waktu kerja mulai dihitung. Pada masa ini, adonan gips dituang ke dalam cetakan dengan bantuan vibrator mekanis. Ketika viskositas dari adonan meningkat, daya alir akan berkurang dan gips akan kehilangan tampilan mengkilatnya (loss of gloss). Loss of gloss tersebut menandakan bahwa gips sudah mencapai setting awalnya. Pada saat setting awal dicapai, bahan gips tidak boleh dikeluarkan dari cetakan. Selain itu, pada reaksi pengerasan ini terdapat reaksi eksoterm
2. Final setting time
Ketika gips dapat dikeluarkan dari cetakan menandakan bahwa gips tersebut telah mencapai final set. Akan tetapi pada masa ini, gips tersebut memiliki kekerasan dan ketahanan terhadap abrasi yang minimal. Pada reaksi pengerasan
akhir ini, reaksi kemis yang terjadi telah selesai dan model akan menjadi dingin ketika disentuh.
Adapun faktor-faktor yang memengaruhi setting time menurut Robert G. Craig (1997) dan Kenneth J. Annusavice (2004) antara lain:
a. Rasio Air/Bubuk
Rasio W/P juga turut menjadi faktor penting dalam menentukan sifat fisik dan kimia dari produk gipsum akhir. Semakin besar rasio W/P, maka akan semakin memperlambat setting time, kekuatan produk gypsum menurun, fluidity lebih besar sehingga lebih mudah dituang ke cetakan, porositas meningkat, setting expansion menurun. Semakin kecil rasio W/P, maka akan semakin mempercepat setting time, kekuatan produk gypsum meningkat, adonan lebih kaku sehingga lebih sulit dituang ke cetakan, setting expansion meningkat (Fraunhofer, 2010, hal. 9).
b. Pengadukan
Kecepatan dan waktu pengadukan mempengaruhi kekuatan kompresi gips tipe III. Cara pengadukan sangat mempengaruhi sifat dari adonan adonangipsum dan lama pengerasannya. Semakin cepat dan semakin lamamengaduknya maka akan memperpendek setting timenya sedangkansemakin lambat dan semakin singkat waktu mengaduknya maka akanmemperpanjang setting timenya.
(Anusavice, 2003, hal. 264) c. Suhu
Yosi KE, Arianto, Hartono S (1998) dalam penelitian mereka menyatakan bahwa suhu dan kelembaban ruang yang lebih tinggi menurunkan kekuatan kompresi gips tipe III secara signifikan pada gips tipe III.Efek temperatur pada setting time cenderung tidak berpengaruh dan bervariasi dari satu plaster (atau stone) dengan yang lainnya. Sedikit perubahan terjadi antara 0°C dan 50°C.Jika temperatur campuran air dan plaster meningkat kurang lebih 50°C, retardation akan terjadi secara bertahap. Begitu temperatur mencapai 100°C, tidak ada reaksi yang terjadi(Anusavice, hal 265).
d. Retarder dan Akselerator
Retarder merupakan suatu bahan kimia yang ditambahkan pada gips untuk menambah setting time. Beberapa contoh retarder ialah boraks, asetat, potasium sitrat, NaCl >2%, Na2SO4 >3,4%, sodium sitrat, dll. Akselerator merupakan suatu bahan kimia yang ditambahkan pada gips untuk mengurangi setting time.
Beberapa contoh akselerator ialah K2SO4, NaCl 2%, Na2SO4 3,4%, tera alba 1%, dll.Penambahan bahan retarder dan akselerator dapat mengurangi kekuatan basah maupun kekuatan kering gips sehingga kekuatan kompresi menurun. Hal
ini disebabkan oleh penambahan bahan kimia tersebut mempengaruhi kemurnian dan mengurangi kohesi antar-kristal.
e. Kehalusan Partikel
Semakin halus ukuran partikel hemihidrat, semakin cepat adonangipsum mengeras, apalagi jika produk tersebut (gipsum) telah melalui proses penggilingan. Tidak hanya kelarutan hemihidrat saja yangmeningkat, tetapi nukleus gipsumpun juga menjadi lebih banyak, hal inimenyebabkan proses kristalisasi menjadi lebih cepat (Anusavice, halaman264).
Kekuatan kompresi juga sangat menentukan sebagai kualitas akhir dari suatu model dental stone. Suatu model studi atau model kerja yang baik adalah model gipsum yang tahan terhadap abrasi dan memiliki kekuatan yang tinggi. Hal yang mempengaruhi kekuatan kompresi dental stone adalah perbandingan air dan bubuk serta lama pengadukan. Pengadukan dental stone dengan vacuum mixing menghasilkan model yang lebih keras dibandingkan model yang dihasilkan dari pengadukan secara manual dengan tangan, tetapi kekuatan kompresi yang dihasilkan tidak jauh berbeda.
( Haries,2018)
Kekuatan kompresi dental stone berbanding lurus dengan lama pengadukan.
Semakin lama dental stone diaduk, semakin tinggi kekuatan kompresi suatu model dental stone. Waktu pengadukan yang dianjurkan untuk memanipulasi dental stone adalah selama 1 menit jika dental stone dimanipulasi secara manual dengan tangan menggunakan spatula dan rubber bowl. Waktu pengadukan yang dianjurkan untuk memanipulasi dental stone jika bubuk diaduk dengan menggunakan mesin pengaduk adalah selama 20–30 detik saja. (Marifat,2020)
Dental Stone biasa digunakan di kedokteran gigi untuk pembuatan model kerja yang membutuhkan ketahanan terhadap abrasi, karena memiliki kekuatan dan lebih tahan terhadap abrasi dibandingkan Model plaster.Gipsum tipe III ini memiliki komposisi berupa Sulfat α hemihidrat, akselerator, penghambat dan pigmen warna.
Bubuk dental stone dimanipulasi dengan air akan menghasilkan suatu campuran homogen yang semakin lama semakin mengeras. Campuran dental stone memerlukan waktu tertentu untuk mengeras sempurna. Waktu yang dibutuhkan saat bubuk bercampur dengan air sampai bahan mengeras disebut dengan setting time. Kecepatan setting time dan kekuatan kompresi dental stone dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satu faktor tersebut adalah lama pengadukan.( Haries,2018)
BAB IV PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang kami lakukan, hasil percobaan kami sesuai dengan landasan teori yang ada. Pratikum yang telah kami lakukan yaitu praktikum setting time gips kedokteran gigi dengan menggunakan dental stone (tipe III), dapat disimpulkan bahwa hasil praktikum yang didapat sesuai berdasarkan teori yang ada, kemudian ada pula beberapa faktor yang mempengaruhi setting time gipsum tipe III, yaitu rasio W/P dan cara pengadukan. Pengaruh rasio W:P yaitu semakin besar rasio W:P, khususnya lebih besar pada penggunaan aquades (air), maka akan semakin memperlambat setting time contonya saja pada penggunaan air 60 ml yang diaduk di dalam bowl dengan 100 gram bubuk gips(tipe III) mendapatkan hasil pengadukan yang encer serta setting time yang cukup lama. Sebaliknya, semakin kecil rasio W/P khususnya pada rasio aquades (air) dengan rasio aquades 15 ml dengan bubuk gips (tipe III) 100 gram,mendapatkan hasil pengadukan yang cukup kental dan hasil setting time yang lebih cepat. Sedangkan pada penggunaan air (aquades) 30 ml dengan bubuk gips (tipe III) 100 gram mendapatkan konsistensi normal dan hasil setting time cukup cepat dibanding konsistensi encer.
Pengaruh yang kedua adalah pengadukan. Semakin lama pengadukan, maka akan mempercepat setting time. Begitu pula sebaliknya, semakin cepat pengadukan, maka akan memperpanjang setting time.
Saran
Untuk saran dari pratikum setting time gips tipe III ini yaitu pada Pengadukan gipsum sebaiknya menggunakan vacum mixing, kerena dengan vacuum mixing memiliki kelebihan jika dibandingkan dengan pengadukan secara manual dengan tangan.
Pengadukan menggunakan vacuum mixing dapat mengurangi gelembung udara yang terperangkap selama manipulasi karena adanya getaran yang dihasilkan oleh mesin.
DAFTAR PUSTAKA
Anusavice, K.J. (2010). Textbook Philips Buku Ajar Ilmu Kedokteran Gigi, Edisi 10.
Jakarta :EGC Buku Kedokteran.
Mc Cabe, J.F., & Walls, A.W.G. (2017). Textbook Bahan Kedokteran Gigi, Edisi 9.
Jakarta : EGC Buku Kedokteran.
Anusavice KJ. Phillips Science of Dental Material. 12th Ed. Missouri: Elsevier Saunders. 2013.
Fitriani, D., Wulan, K. A., & Suputro, E. (2018).PENGARUH WAKTU PENYIMPANAN MODEL CETAKAN GIPSUM TIPE III TERHADAP PERUBAHAN DIMENSIONAL LINEAR HASIL CETAKAN.E-Prodenta Journal of Dentistry, 1(2), 79-87.
YANA, R. I. (2018). PERBANDINGAN DIMENSI MODEL GIPS SETELAH PENYEMPROTAN CETAKAN ALGINAT MENGGUNAKAN SODIUM HIPOKLORIT 0, 5% DENGAN MODEL GIPS SETELAH PEMANASAN MENGGUNAKAN MICROWAVE (Doctoral dissertation, Universitas Hasanuddin).
Kasuma, N., Symond, D., & Prianto, D. (2019). Hubungan lama pengadukan dengan setting time dan kekuatan kompresi dental stone. Cakradonya Dental Journal, 6(2), 706- 710.
Haries, Y. (2018). Sintesis dan Karakterisasi Hidroksiapatit dari Limbah Gipsum Kedokteran Gigi Tipe III.
Sari, W. P., Yandi, S., & Chairunnisa, F. (2021). Uji Komposisi Gipsum Tipe Iii Pabrikan Dan Gipsum Tipe Iii Daur Ulang Dengan Teknik X-Ray Fluoresence Spectrometer (Xrf) Dalam Upaya Pemanfaatan Limbah Gipsum Kedokteran Gigi. Menara ilmu, 15(1).
Fitrawan, D. (2020). PENGGUNAAN GIPSUM BANGUNAN SEBAGAI BAHAN TANAM DENGAN PENAMBAHAN GARAM DAPUR SEBAGAI AKSELERATOR (PENELITIAN) (Doctoral dissertation, Poltekkes Tanjungkarang).
