LAPORAN TUTORIAL SKENARIO 1 GIPSUM
SEMESTER GENAP TAHUN AKADEMIK 2017/2018 BLOK BIOMATERIAL DAN TEKNOLOGI KEDOKTERAN GIGI Oleh Kelompok 8
:
1. Chintya Monica Amelinda
(161610101060)
2. Samahi Arrahma
(161610101061)
3. Novia Dwi Yanti
(161610101062)
4. Ulfa Mayasari
(161610101063)
5. Dina Zakiyatul Ummah
(161610101064)
6. Shobrina Wahyuni
(161610101065)
7. Luthfi Meiga Sari
(161610101066)
8. Qonita Nafilah Febi
(161610101067)
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS JEMBER 2018
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-nya sehingga penulis dapat menyusun laporan ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Dalam laporan ini berisi pembahasan mengenai Gipsum. Tujuan penyusunan laporan ini adalah untuk laporan tutorial skenario 1 Blok Biomaterial dan Teknologi Kedokteran Gigi. Dalam penyusunan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Drg. Nadie Fatimatuzzahro MD.Sc selaku pembimbing dan fasilitator pada saat tutorial serta membimbing kami sehingga terselesaikannya laporan tutorial ini. 2. Anggota kelompok 8 yang turut serta aktif dalam pembuatan laporan tutorial ini dan memberikan pendapat dalam proses tutorial.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada laporan ini. Oleh karena itu penulis berharap pembaca untuk memberikan saran serta kritik yang dapat membangun penulis. Kritik konstruktif dari pembaca sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan laporan tutorial selanjutnya. Akhir kata semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi kita sekalian.
Jember, 3 Maret 2018
Penulis
DAFTAR ISI
COVER …………………………………………………………………... i KATA PENGANTAR…………………………………………………..... ii DAFTAR ISI…………………………………………………................... iii SKENARIO………………………………………………………………. 1 STEP 1……………………………………………………………………. 2 STEP 2……………………………………………………………………. 3 STEP 3…………………………………………………………………… 3 STEP 4…………………………………………………………………… 7 STEP 5……………………………………………………………………. 7 STEP 7…………………………………………………………………… 8 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................. 24
SKENARIO 1 Gipsum
Mahasiswa semester IV Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember sedang melakukan skill lab manipulasi gipsum. Pelaksanaan skill lab kali ini terbagi dalam 3 kelompok. Kelompok I manipulasi gipsum plaster of paris, kelompok II manipulasi gipsum dental stone, dan kelompok III manipulasi gipsum dental stone hight strength. Semua
tahapan
manipulasi
mulai
pencampuran, initial
setting sampai final
setting harus dilakukan dengan benar agar hasilnya tidak porous. Catat setting time untuk masing-masing gipsum tanpa penambahan bahan retarder dan bahan akselerator.
STEP 1
1.
Dental stone high strength : Bisa disebut juga dengan die strength yang memiliki ciri-ciri tahan terhadap abrasi, lebih kuat daripada dental stone (tipe III). Digunakan untuk die stone karena cocok untuk membuat pola dari malam dalam cast restoration.
2.
Gipsum: Berasal dari bahasa yunani ‘Gypsos’ yang artinya kapur, merupakan suatu mineral CaSO4 2H2O yang terdapat di alam yang dipanaskan dan dikeluarkan airnya dari
proses kristalisasi gipsum dan dipakai sebagai bahan gips putih kalsium hemihidrat. 3.
Initial setting: Dihitung setelah pengadukan selama 1 menit, gipsum tidak hancur tapi bisa dipotong, loss of gloss (tidak mengkilat) serta mengeluarkan panas akibat reaksi eksoterm.
4.
Skill lab: Tempat dimana mengetahui skill baru yang dapat dipraktikkan dan dievaluasi sesuai kemauan.
5.
Final setting: Merupakan waktu yang dibutuhkan gipsum untuk bereaksi secara lengkap dari kalsium sulfat dihidrat, tandanya adalah kekerasan belom maksimal, kekuatan belum maksimal, dan dapat dilepas dari cetakan tanpa distorsi.
6.
Manipulasi gipsum: Kegiatan rekayasa dengan penambahan atau pengurangan pada gipsum untuk mengubah bentuk sesuai dengan yang diinginkan.
7.
Gipsum plaster of paris: Merupakan gipsum tipe II yang terdiri dari β-hemihidrat dengan ukuran dan jarak partikel yang besar irreguler sehingga penambahan air lebih banyak, lebih lembut dari yang lain namun mudah pecah serta mudah porus. Digunakan sebagai edentulous.
8.
Porus: Rongga udara yang terjebak akibat pengadukan kurang sempurna .
9.
Gipsum dental stone: Merupakan tipe gipsum yang memiliki ciri-ciri lebih keras dan kuat, lebih awet karna rasio w/p lebih rendah daripada tipe II, warnanya lebih kuning serta lebih kuat karena dipanaskan suhu dibawah atmosfer.
10. Bahan retarder: Bahan tambahan yang digunakan untuk memperlambat proses pengerasan gipsum, contohnya adalah boraks, natrium sitrar dan CaSO4. 11. Bahan aselerator: Bahan tambahan yang digunakan untuk mempercepat proses pengerasan gipsum, contohnya potassium sulfat. 12. Setting time: Waktu yang dihitung mulai sejak gipsum berkontak dengan air hingga menjadi keras.
STEP 2
1.
Jelaskan klasifikasi, karakteristik serta kegunaan gipsum!
2.
Apa saja tahap manipulasi gipsum yang baik dan benar?
3.
Bagaimana teknik pencampuran bubuk gipsum dan air yang tepat?
4.
Berapa setting time yang baik bagi setiap klasifikasi gipsum agar tidak porus?
5.
Kapan bahan aselerator dan retarder dicampurkan pada manipulasi gipsum?
6.
Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi dari manipulasi gipsum?
STEP 3
1.
Klasifikasi gipsum serta karakteristik dan kegunaannya a.
Impression plaster
Merupakan tipe I yang mengandung kalsium sulfat terkalsinasi dan bahan pewarna. Digunakan untuk bahan cetak edentulous yang memiliki ciri-ciri mudah
patah, ekspansi kecil, rasio air dan bubuk tinggi biasanya 50-75 ml : 100 gr serta kekuatan kompresi rendah. b.
Plaster of paris
Merupakan tipe II yang mengandung β-hemihidrat dimana kristal tidak teratur dengan jarak partikel yang besar. Digunakan untuk model studi dan penanaman model dalam kuvet yang memiliki ciri-ciri rasio air dan bubuk biasanya 45-50 ml : 100 gr, ekspansi tinggi disbanding tipe I dan kekuatan kompresi lebih tinggi daripada tipe II. c.
Dental stone
Merupakan tipe III yang mengandung α-hemihidrat dimana partikel kristal yang lebih kecil dan teratur dalam bentuk prisma dan zat tambahan untuk mengontrol setting time, serta zat pewarna. Digunakan sebagai full/partial denture memiliki karakteristik berwarna kuning serta rasio air dan bubuk biasanya 28-30 ml : 100 gr. d.
Dental stone high strength
Merupakan tipe IV yang terdiri dari densit kuboidal yang digunakan dalam pola malam dalam cetakan restorasi yang memiliki ciri-ciri tahan pada abrasi dan rasio air dan bubuk biasanya 22-24 ml : 100 gr. e.
Dental stone high strength high expansion
Merupakan tipe V yang proses pembuatannya sama seperti tipe IV namun ukuran partikel lebih kecil dan lebih kuat ekspansinya. Rasio air dan bubuk biasanya 1822 ml : 100 gr serta memiliki setting time yang lebih lama.
2.
Tahap manipulasi gipsum a.
Pemilihan.
Pemilihan bahan atau tipe gipsum disesuaikan dengan kebutuhan serta kegunaannya. b.
Perbandingan air dan bubuk.
Perbandingan air dan bubuk tiap klasifikasi berbeda, tipe I 50-75 ml : 100 gr, tipe II 45-50 ml : 100 gr, tipe III 28-30 ml : 100 gr, tipe IV 22-24 ml : 100 gr dan tipe V 18-22 ml : 100 gr. c.
Pengadukan.
Pengadukan yang baik dan tepat agar hasil gipsum tidak porus, dapat menambahkan bahan separator seperti melapisi vaselin pada cetakan sebelum menuang campuran gipsum pada air. d.
Vibrasi.
Menggunakan
alat
vibrator
untuk
menuang
adonan
ke
cetakan
untuk
meminimalisir gelombang udara. e.
Initial setting dan final setting.
Catat waktu yang dibutuhkan menggunakan stopwatch. f.
3.
Dikeluarkan dari cetakan dan haluskan menggunakan amplas.
Setting time bagi setiap tipe gipsum. Initial setting time yang dibutuhkan pada semua tipe bervariasi antara 8 menit sampai dengan 16 menit dihitung dari pencampuran pertama. Pada tahap final setting time gipsum sudah mudah dilepaskan dari cetakan tanpa terjadi perubahan dimensi atau fraktur.
4.
Bahan aselerator dan retarder. Bahan aselerator dan retarder salah satunya dipengaruhi oleh kekuatan kompresi atau tekan pada masing-masing tipe gipsum. Kekuatan kompresi atau tekan tiap tipe gipsum sebagai berikut: a.
Tipe I
= 4 MPa
b.
Tipe II
= 9 MPa
c.
Tipe III
= 20,7 MPa
d.
Tipe IV
= 34,5 Mpa
e.
Tipe V
= 48,3 Mpa
Maka jika kekuatan kompresi semakin rendah akan ditambahkan aselerator. Sedangkan apabila kekuatan kompresi tinggi maka ditambahkan retarder.
5.
Faktor yang mempengaruhi manipulasi gipsum. a.
Waktu dan kecepatan mengaduk
Pengadukan merupakan proses mencampur antara air dan bubuk gipsum. Semakin lama dan cepat diaduk maka waktu pengerasan ( setting time) semakin pendek. b.
Bahan retarder dan aselerator
Bahan retarder yang digunakan adalah boraks, natrium sitrat dan CaSO4, sedangkan untuk bahan aselerator adalah potassium sulfat. c.
Rasio bubuk dan air
Semakin besar rasio maka jumlah unit nuklei per volume akan semakin kecil sehingga setting time akan berjalan lambat dan akan mempengaruhi tahapan manipulasi gipsum. d.
Penyimpanan dan kontaminasi
Penyimpanan bubuk gipsum yang telah digunakan sebaiknya disimpan dalam kontainer tertutup karena akan mempengaruhi manipulasi gipsum e.
Suhu dan atmoster
Pada suhu 0-50oC maka perubahan setting time tidak signifikan, sedangkan pada suhu >50 oC perubahan setting time akan melambat, dan apabila suhu 100 oC maka setting time tidak akan terjadi.
STEP 4 GIPSUM
SYARAT
TIPE I
TIPE GIPSUM
TIPE II
TIPE III
KOMPOSISI
TIPE IV
GIPSUM REAKSI SETTING GIPSUM
INSTRUMEN
MANIPULASI
SETTING
GIPSUM
EKSPANSI
WAKTU SETTING: MEMPERCEPAT ATAU SIFAT
MEMPERLAMBAT
GIPSUM
APLIKASI GIPSUM
STEP 5
1.
Mahasiswa mampu mengetahui, memahami dan menjelaskan sifat, bentuk/tipe dan komposisi gipsum.
2.
Mahasiswa mampu mengetahui, memahami dan menjelaskan manipulasi gipsum (instrument yang digunakan) dan faktor yang mempengaruhi.
3.
Mahasiswa mampu mengetahui, memahami dan menjelaskan setting time gipsum.
4.
Mahasiswa mampu mengetahui, memahami dan menjelaskan aplikasi gipsum di bidang kedokteran gigi.
STEP 7 1.
Sifat, bentuk/tipe dan komposisi gypsum
Gipsum merupakan mineral yang berasal dari alam yang telah dikenal selama berabad-abad. Gipsum terbentuk secara alamiah dari hasil penguapan air di pedalaman perairan kuno yang mengendap. Gipsum atau kalsium sulfat dihidrat yang murni berwarna putih transparan, namun terkadang dapat berwarna abu-abu, coklat atau merah muda dan memiliki struktur kimia CaSO4.2H2O. Ketika dipanaskan, gipsum kehilangan sekitar tiga perempat kadar air dan menjadi gipsum hemihidrat (CaSO4.½H2O), yang lembut dan dapat dengan mudah dihancurkan yang disebut plaster of paris. Kegunaan gipsum secara umum dapat dijadikan sebagai bahan bangunan, selain itu dapat juga digunakan di bidang kedokteran dan kedokteran gigi. Gipsum banyak dipakai di bidang kedokteran gigi karena memiliki sifat mudah untuk dimanipulasi, dimensi yang stabil dan kompatibilitas dengan bahanbahan lainnya (Pangestika, Augina Era. 2015). Sifat dari gipsum dental dalam kedokteran gigi (Anusavice, 2004) adalah -
Memiliki sifat kompatibel dengan bahan cetak dengan tujuan menghindari adanya interaksi antara permukaan cetakan dan bahan model.
-
Tidak toksik
Menurut Supriatna, S, 1997, adapun sifat fisis gipsum adalah : 1. Warna putih, kuning, abu & abu, merah jingga, hitam bila tidak murni. 2. Massa jenis : 2,31 – 2,35 g/cm3. 3. Keras seperti mutiara terutama permukaan. 4. Bentuk mineral : kristalin, serabut dan masif. 5. Kilap seperti sutera. 6. Konduktivitasnya rendah. Adapun sifat kimia gipsum adalah: 1. Pada umumnya mengandung SO3 = 46,5 % ; CaO = 32,4 % ; H2O = 20,9 % 2. Kelarutan dalam air adalah 2,1 gram tiap liter pada suhu 400C ; 1,8 gram tiap liter air pada 0oC ; 1,9 gram tiap liter pada suhu 70 & 90oC.
3. Kelarutan bertambah dengan penambahan HCL atau HNO3. Sifat gipsum secara umum a.
Kekuatan tekan (compressive strength)
Kekuatan tekan adalah apabila suatu benda diberi beban sedikit demi sedikit secara sekuensial sampai menjadi patah. Kekuatan tekan gipsum terbagi menjadi 2 macam yaitu kekuatan basah dan kekuatan kering. Kekuatan basah adalah kekuatan yang diperoleh bila kelebihan air yang dibutuhkan untuk hidrasi hemihidrat. Bila kelebihan air dikeringkan maka kekuatan yang diperoleh adalah kekuatan kering. Gipsum tipe III memiliki kekuatan tekan 3000 psi (Anusavice, 2003) b.
Waktu Pengerasan
Waktu pengerasan adalah waktu yang dibutuhkan gypsum mulai dari menyiapkan bubuk gypsum, menyiapkan bubuk gipsum, menyiapkan bubuk gipsum, menyiapkan air pada mangkok karet, menuangkan bubuk gipsum pada mangkok karet yang berisi air . mengaduk dan menempatkan pada replica negatif sampai dengan adonan tersebut mengeras (Anusavice, 2003). Waktu pengerasan dibagi menjadi 2 bagian yaitu sebagai berikut: initial setting time dan final setting time. Initial setting time yaitu waktu yang dibutuhkan gipsum untuk mancapai suatu tingkat perubahan kekerasan tertentu dalam proses pengerasannya yaitu saat dimana air di permukaan adonan diabsorbsi ke dalam adonan hingga adonan menjadi kristal, ditandai dengan adonan semi keras yang telah melewati tahap waktu kerja tapi belum mencapai waktu pengerasan akhir. Durasi waktu yang dibutuhkan dari proses di atas bervariasi antara 8 menit sampai dengan 16 menit dihitung mulai dari pencampuaran pertama. Final setting time atau waktu pengerasan akhir merupakan waktu yang dibutuhkan untuk reaksi lengkap, yaitu suatu reaksi dimana akan dihasilkan suatu konsistensi yang jenuh berupa kristal dihidrat. Pada tahap ini gipsum mudah dilepaskan dari cetakan tanpa terjadi perubahan dimensi ataupun fraktur (Craig & Power, 2002).
Kecepatan waktu setting dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu ketidakmurnian (impurity), kehalusan, rasio W:P, pengadukan, temperatur serta perlambatan dan percepatan. Ketidakmurnian (impurity) adalah masih terdapat partikel kalsium sulfat dihidrat pada proses pengapuran yang tidak sempurna sehingga waktu pengerasan akan diperpendek karena pembentukan kristal nukleus terhalang. Kehalusan adalah ukuran partikel hemihidrat. Semakin kecil ukuran partikel hemihidrat semakin cepat adonan mengeras. Semakin banyak air yang digunakan untuk pengadukan maka semakin sedikit jumlah nukleus pada unit volume sehingga waktu pengerasan akan lebih panjang. Pengadukan adalah proses mencampur antara air dan bubuk gipsum. Semakin lama dan cepat diaduk maka waktu pengerasan akan semakin pendek. Kenaikan suhu air akan mempercepat waktu pengerasan gypsum. Perubahan kecil terjadi apabila suhu air berkisar antara 0-50oC. Suhu air yang melebihi 50oC maka waktu pengerasan gypsum akan perlahan-lahan melambat dan bila suhu air mencapai 100oC maka reaksi pengerasan tidak terjadi, hal ini dikarenakan pada suhu 100oC kelarutan hemihidrat sama dengan dihidrat. Aselerator merupakan suatu bahan kimia yang ditambahkan pada gypsum dan berguna untuk mempercepat setting time. Bahan aselerator yang dapat digunakan adalah kalium sulfat, natrium klorida, dan natrium sulfat. Retarder merupakan suatu bahan kimia yang ditambahkan pada gypsum dan berguna untuk memperlambat setting time. Bahan retarder yang dapat digunakan adalah sitrat, asetat, dan borat (Anusavice, 2003). c.
Kekuatan tarik (Tensile Strength)
Kekuatan tarik (tensile strength) adalah apabila suatu benda diberi tarikan sampai menjadi patah. Gypsum harus mempunyai kekuatan Tarik yang cukup agar tahan terhadap daya yang mengenainya. Kekuatan Tarik penting untuk menahan dari kekuatan lateral seperti dalam pelepasan model (Craig & Power, 2002). d.
Detail Reproduksi (Reproduction of Detail)
Detail reproduksi adalah gypsum dapat mengisi cetakan secara detail tanpa terjadi bentukan porusitas atau gelembung udara. Jumlah dari gelembung udara yang terdapat didalamnya berhubungan dengan proses pencampuran, yaitu seberapa
banyak gypsum yang tidak tercampur oleh air dengan baik. Jumlah gelembung udara dapat diminimalisir dengan vibrasi dan vibrasi ini untuk meningkatkan reproduksi detail dari model yang dihasilkan (Craig & Power, 20 02). Tipe-tipe gipsum
Standar ISO terakhir untuk produk-produk gypsum kedokteran gigi menetapkan lima tipe material sebagai berikut (Craig, 2006): Tipe 1 : Plaster gigi, impresi Tipe 2 : Plaster gigi, model Tipe 3 : Stone gigi, die, model Tipe 4 : Stone gigi, die, kekuatan (strength) tinggi, daya ekspansi rendah Tipe 5 : Stone gigi, die, kekuatan (strength) tinggi, daya ekspansi tinggi Menurut spesifikasi American Dental Association (ADA) nomor. 25, produk gypsum dapat dikelompokkan menjadi lima tipe yaitu (Anusavice, 2004 dan McCabe, 2014): 1. Impression Plaster (Tipe I) Gips tipe I (Impression Plaster) memiliki kalsium sulfat hemihidrat terkalsinasi sebagai bahan utamanya dan ditambahkan kalsium sulfat, borax dan bahan pewarna. Gips tipe ini jarang digunakan untuk mencetak dalam kedokteran gigi sebab telah digantikan oleh bahan yang tidak terlalu kaku seperti hidrokoloid dan elastomer, sehingga gips tipe I terbatas digunakan untuk cetakan akhir, atau wash, untuk rahang gipsum (Anusavice, 2004). 2. Model Plaster (Tipe II) Gips tipe II (Model Plaster) terdiri dari kalsium sulfat terkalsinasi/ β - hemihidrat sebagai bahan utamanya dan zat tambahan untuk mengontrol setting time. βhemihidrat terdiri dari partikel gipsum ortorombik yang lebih besar dan tidak beraturandengan lubang-lubang kapiler sehingga partikel β-hemihidrat menyerap lebih banyakair bila dibandingkan dengan α-hemihidrat. Pada masa sekarang, gips tipe II digunakan terutama untuk pengisian kuvet dalam pembuatan gigitiruan
dengan pengerasan tidak begitu penting dan kekuatan yang dibutuhkan cukup, sesuai batasan yang disebutkan dalam spesifikasi. Selain itu, gips tipe II dapat digunakan sebagai model studi (Combe, 1986). 3. Dental Stone (Tipe III) Gips tipe III (Dental Stone) terdiri dari hidrokal/ α-hemihidrat dan zat tambahan untuk mengontrol setting time, serta zat pewarna untuk membedakan dari bahan plaster yang umumnya berwarna putih. α-hemihidrat terdiri dari partikel yang lebih kecil dan teratur dalam bentuk batang atau prisma dan bersifat tidak porous sehingga membutuhkan air yang lebih sedikit ketika dicampur bila dibandingkan dengan β-hemihidrat. Gips tipe III ideal digunakan untuk membuat model kerja yang memerlukan kekuatan dan ketahanan gipsum yang tinggi seperti pada konstruksi protesa dan model ortodonsi. (Anusavice, 2004 dan McCabe, 2014). Kekuatan kompresi gips tipe III berkisar antara 20,7 Mpa (3000 psi) – 34,5 Mpa (5000 psi) (McCabe, 2014 dan Scheller, 2010). 4. Dental Stone, High-Strength (Tipe IV) Gips tipe IV (Dental Stone, High Strength) terdiri dari densit yang memiliki bentuk partikel kuboidal dengan daerah permukaan yang lebih kecil sehingga partikelnya paling padat dan halus bila dibandingkan dengan β-hemihidrat dan hidrokal. Gips tipe IV sering dikenal sebagai die stone sebab gips tipe IV ini sangat cocok digunakan untuk membuat pola malam dari suatu restorasi, umumnya digunakan sebagai die pada inlay, mahkota dan jembatan gigi tiruan. Diperlukan permukaan yang keras dan tahan abrasi karena preparasi kavitas diisi dengan malam dan diukir menggunakan gypsum tajam hingga selaras dengan tepi-tepi die (McCabe, 2014) 5. Dental Stone, High Strength, High Expansion (Tipe V) Adanya penambahan terbaru pada klasifikasi produk gypsum ADA dikarenakan terdapat kebutuhan dental stone yang memiliki kekuatan serta ekspansi lebih tinggi. Pembuatan gips tipe V sama seperti gips tipe IV namun gips tipe V.
Komposisi gipsum
Bahan plaster dan stone gigi mengandung kalsium sulfat hemihidrat yang merupakan hasil pengapuran sulfat dihidrat. Secara komersial, gipsum dihaluskan dan dipaparkan terhadap temperatur 110-120 C (230-250 F) untuk mengeluarkan air dari kristalisasi yang disebut sebagai kalsinasi (Anusavice, 2004). Kalsinasi merupakan proses pemanasan gipsum untuk mendehidrasinya (sebagian ataupun seluruhnya) untuk membentuk kalsium sulfat hemihidrat. Proses kalsinasi yang menentukan kekuatan suatu bahan gips. Perbedaan dalam tipe-tipe gips berhubungan dengan jumlah air yang dihilangkan dimana akan menghasilkan densit yang beragam dan ukuran partikel bahan gips yang berbeda. Proses kalsinasi yang berbeda akan menghasilkan tipe gips yang berbeda, seperti yang ditunjukkan sebagai berikut (Wijaya, Cindy Denhara. 2014):
Kandungan utama plaster dan stone gigi adalah kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4)2 H20 (atau Ca SO4 1/2H2O). Bergantung pada metode pengapuran,
bentuk hemihidrat yang berbeda dapat diperoleh. Berupa α-hemihydrat atau βhemihydrat. Penggunaan awalan α β menunjukkan 2 fase dari sudut pandang aturan fase, tetapi tidak ada perbedaan kandungan mineral di keduanya. Perbedaannya adalah hasil dalam ukuran kristal, daerah permukaan, dan derajat
kesempurnaan ki si-kisi . Untuk bentuk β merupakan agregasi fibrus dari kristal halus dengan pori kapiler, sementara bentuk α terdiri dari fragmen dan kristal yang mengelupas dalam bentuk tongkat/prisma (Anusavice, 2004).
A. Partikel kristal β-hemihydrate
B. Partikel kristal α-hemihydrate
(Anusavice, 2013) 2.
Manipulasi gipsum dan faktor yang mempengaruhi
Alat yang digunakan adalah mangkok karet, spatula, pensil tinta, neraca, pisau gips, pisau model, gelas ukur, penggaris, vibrator, stopwatch, cetakan. Sedangkan bahan yang digunakan adalah gips, air, vaselline, kertas gosok Menurut Anusavice, 2004 cara manipulasi gipsum yaitu: 1. Pemilihan Untuk proses awal, dilakukan pemilihan gips berdasarkan aplikasi yang akan dibuat. Sebagai contoh dental plaster dipilih karena rendahnya kebutuhan fisik dan biaya yang digunakan dalam proses manipulasi. Namun ada kalanya kita memilih
dental stone karena dibutuhkan kekuatan dan akurasi yang bagus dalam working castnya. 2. Menakar Perbandingan W:P dalam manipulasi gips sangat penting. Kekuatan suatu jenis gips (contoh: stone gips) secara tidak langsung sebanding dengan rasio W:P nya, dan sangat penting untuk mempertahankan jumlah air serendah mungkin. Namun, jangan terlalu rendah sehingga adukan tidak mengalir ke dalam setiap detail cetakan. 3. Pengadukan Beberapa syarat menurut Anusavice, 2004 : -
Mangkuk pengaduk berbentuk parabolik, halus, dan tahan terhadap abrasi
-
Spatula harus memiliki bilah yang kaku serta pegangan yang nyaman untuk
dipegang -
Terjebaknya udara dalam adukan harus dihindari untuk mencegah porous yang
dapat menyebabkan kelemahan dan ketidakakuratan permukaan Langkah-langkah pengadukan menggunakan tangan (Anusavice, 2004) : a. Air yang sudah diukur jumlahnya ditempatkan dalam mangkuk pengaduk, dan bubuk yang sudah ditimbang ditaburkan b. Adukan kemudian diputar dengan cepat, dengan secara periodik menyapu spatula ke dalam mangkuk pengaduk untuk menjamin pembasahan semua bubuk serta memecahkan endapan/gumpalan c. Pengadukan terus berlangsung sampai diperoleh adukan yang halus, biasanya dalam 1 menit. Kebiasaan menambahkan air dan bubuk berulang-ulang untuk mencapai konsistensi yang tepat harus dihindari, karena dapat menyebabkan ketidakseragaman pengerasan dalam massa adukan, menghasilkan kekuatan yang rendah dan distorsi. 4. Vibrasi Menuang cetakan model menggunakan vibrator untuk membantu mengalirkan adonan ke dalam cetakan dan mempermudah pelepasan udara untuk mencegah porous.
5. Initial setting Setelah dicampur selama 1 menit, working time dimulai. Selama viscositas dari campuran bertambah, bahan tidak lagi mengalir dan mulai megeruh. Saat mulai mengeruh berarti campuran telah mencapai initial setting. Atau bisa dilihat pada awal campuran dimana bahan menjadi kaku tetapi tidak keras dan tidak dapat dibentuk serta terjadi ekspansi termis atau adanya panas. Pada umumnya, initial setting terjadi selama 8 – 10 menit mulai dari awal pengadukan 6. Final setting Saat final setting reaksi kimia selesai dan model terasa dingin saat disentuh. Final setting time harus: o
Aman untuk dimanipulasi
o
Kekerasan dan ketahanan abrasi minimal
o
Reaksi kimia sempurna
o
Dingin bila dipegang permukaannya
Reaksi pengerasan : Reaksi pengerasan pada produk gips di bidang kedokteran gigi dapat dituliskan sebagai berikut : CaSO4·2H2O → (CaSO4)2·H2O +3H2O → 2CaSO4.2H2O + panas. Gipsum
→ Produk gypsum + air
→ Gipsum mengeras + panas
Dihidrat
→ Hemihidrat
→ Dihidrat
+ air
Berbagai hidrat memiliki kelarutan gypsum rendah dengan perbedaan nyata dalam kelarutan hemihidrat dan dihidrat. Hemihidrat 4 kali lebih larut dalam air dibandingkan dihidrat, sehingga reaksi pengerasan dapat di tuliskan sebagai berikut :
Ketika hemihidrat diaduk dengan air, terbentuk suatu gipsum cair dan dapat dimanipulasi.
Hemihidrat melarut sampai terbentuk larutan jenuh.
Larutan jenuh hemihidrat ini sangat jenuh dengan dihidrat sehingga dihidrat mengendap.
Begitu dihidrat mengendap, larutan tidak lagi jenuh dengan hemihidrat, jadi terus melarut. Kemudian proses berlanjut yaitu pelarutan hemihidrat dan pengendapan dihidrat terjadi baik dalam bentuk gypsum baru. Reaksi terus berlanjut sampai tidak ada lagi dihidrat mengendap dari larutan.
Ketika bubuk hemihidrat dicampur dengan air pada perbandingan yang tepat akan membentuk campuran yang kental. Hemihidrat dapat larut dengan sedikit air (6,5g/L pada suhu 20Oc). Pencampuran merupakan 2 tahap gipsum dari partikel 16 hemihidrat di dalam larutan jenuh. Hidrat yang stabil pada suhu dibawah 40oC adalah dihidrat (gipsum) dimana kurang larut (2,4 g/L pada suhu 20oC) gypsum hemihidrat. Fase larutan ini karena terjadi kejenuhan terhadap dihidrat, yang mengkristal tepat pada nucleation centers dalam gypsum ini (Anusavice, 2003). Pusat nukleasi ini dapat tercemar (misalnya oleh partikel gipsum residual), partikel gipsum ditambahkan zat untuk mempercepat pengerasan, atau daerah tegangan pada partikel hemihidrat terlarut.Akibat terjadinya pengurangan ion kalsium dan sulfat pada fase cairan memungkinkan lebih banyak hemihidrat yang masuk dalam larutan dan kemudian menggumpal sebagai gypsum. Proses pengerasan terjadi karena pengkristalan kembali nukleasi secara heterogen yang ditandai dengan berlanjutnya larutan hemihidrat, difusi ion kalsium dan sulfat ke pusat nukleasi, dan menggumpalnya gipsum gypsum yang mikroskopik. Reaksi pengerasan ini adalah kebalikan dari tahap pertama dari dehidrasi dan juga eksotermik (Scheller, 2010).
7. Bersihkan alat dan daerah yang telah digunakan (desinfeksi) Pada saat prosedur pengambilan cetakan dilakukan, darah dan saliva akan menempel pada hasil cetakan sehingga memungkinkan terdapat mikroorganisme patogen yang berasal dari mulut. Dokter gigi, asisten, dan laboran beresiko untuk mengalami
transmisi
mikroorganisme
patogen
tersebut
sehingga
dapaf
menimbulkan berbagai penyakit infeksi. Infeksi penyakit seperti Herpes,
Hepatitis, Tuberculosis (TBC), Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS), dan penyakit infeksi lainnya dapat menular melalui bahan cetak. Berdasarkan anjuran ADA (American Dental Association), membersihkan darah dan saliva dari hasil cetakan menggunakan larutan desinfektan sebelum dilakukan pengisian gips di laboratorium sangatlah penting. Desinfeksi dapat dilakukan dengan tindakan fisik maupun kimiawi. Tindakan fisik seperti dry heat pada suhu 160° hingga 180°C selama 2 jam dan wet steam pada suhu 121°C selama 15 menit (autoclaving) dapat mengakibatkan kenaikan suhu yang menyebabkan kerusakan pada cetakan. Bahan cetak difesinfeksi secara kimoawi sangat dianjurkan. Bahan kimiawi yang sering digunakan diantaranya glutaraldehyde, alkohol, solusi yodium, fenol sintesis, dan sodium hypochlorite. Proses desinfeksi harus tepat, tetapi tidak menimbulkan efek yang merugikan untuk kestabilan dimensi atau detail permukaan dari hasil cetakan. Pengaplikasian bahan desinfektan bisa dengan cara disemprotkan pada permukaan hasil cetakan selama 10 menit atau dengan cara dicampur dengan gips namun dalam konsentrasi yang rendah.
Faktor yang mempengaruhi manipulasi gipsum adalah
a. Rasio bubuk dan air Semakin besar rasio (air yang banyak) maka jumlah unit nuklei per volume akan semakin kecil sehingga setting time akan berjalan lambat dan akan mempengaruhi tahapan manipulasi gipsum dan gipsum menjadi lunak. b. Penyimpanan Simpan bubuk pada tempat tertutup karena akan mempengaruhi dari manipulasi gipsum. c. Hindari dari terjebaknya udara d. Akselerator dan retarder Akselerator berfungsi untuk mempercepat setting time sedangkan retarder untuk memperlambat seting time e. Suhu dan kelembaban
Pada suhu 0-50oC maka perubahan setting time tidak signifikan, sedangkan pada suhu >50 oC perubahan setting time akan melambat, dan apabila suhu 100 oC maka setting time tidak akan terjadi f. Waktu dan kecepatan pengadukan Pengadukan memiliki efek pada waktu pengerasan dan ekspansi pengerasan dari bahan. Dalam batasan praktik, peningkatan dalam jumlah spatulasi atau pengadukan (baik kecepatan pengadukan atau wak tu ataupun keduanya) akan memperpendek waktu pengerasan (Craig, 2012). g. Temperatur dan lingkungan Setelah memanipulasi gips, keadaan temperatur dan lingkungan sekitar berpengaruh terhadap kekerasan gipsum. Penting untuk semua jenis gipsum disimpan dalam atmosfer (keadaan) kering. Hal ini dikarenakan, p roduk gipsum agak peka terhadap perubahan kelembaban relatif dari lingkungan. Bahkan kekerasan permukaan dari model plaster dan stone mungkin berfluktuasi sedikit dengan kelembaban atmosfer relatif, ditambah lagi permukaan gipsum yang dibuat dengan adukan yang encer nampak berpengaruh lebih banyak (lebih lama mengeras) dibanding dengan rasio W:P yang baik. Hemihidrat gipsum mengambil air dari udara dengan mudah. Bila kelembaban relatif melebihi 70%, plaster mengambil uap air secukupnya untuk memulai reaksi pengerasan (Anusavice, 2004). 3. Setting time gipsum
Setting time adalah waktu yang diperlukan gips untuk menjadi keras, dihitung sejak gips kontak dengan air. Setting time ada 2 yakni : a) Initial setting time Adalah rentang waktu antara mulainya pencampuran gypsum dengan air sampai mencapai tahap semi-hard. Pada proses ini diindikasikan bahwa proses konversi kalsium sulfat hemihidrat menjadi kalsium sulfat dihidrat telah terjadi, namun belum selesai. Selain itu, pada tahap ini terjadi kenaikan temperatur gypsum dikarenakan proses konversi tersebut merupakan reaksi eksotermik. Pada tahap ini
gypsum belum bisa dipisahkan dari impression. Secara visual dapat ditandai dengan “loss of gloss” yakni kehilangan kekilauan (Sakaguchi, 2012). b) Final setting time Adalah waktu saat gipsum dapat dipisahkan dari impression tanpa distorsi atau patah. Pada proses ini diindikasika bahwa proses konversi kalsium sulfat hemihidrat menjadi kalsium sulfat dihidrat telah selesai (Sakaguchi, 2012). Ada dua cara mengidentifikasi setting time : a. Menggunakan Vicat Penetrometer Biasa digunakan untuk mengukur wakti initial setting dari bahan gypsum. Alat ini terdiri dari batang dengan berat 300 g dengan jarum berdiameter 1 mm. Wadah lingkaran yang berada di bawahnya diisi dengan bahan gypsum yang akan dihitung initial setting timenya. Batang tersebut diletakkan sampai berkontak dengan permukaan bahan gypsum. Saat jarum gagal untuk menembus permukaan gypsum, maka bahan gypsum tersebut telah mencapai vicat atau initial setting time (Sakaguchi, 2012).
b. Menggunakan Jarum Gillmore Jarum gillmore memiliki 2 jarum yakni jarum kecil dan jarum besar. Untuk mengukur initial setting time, digunakan jarum kecil. Jika jarum kecil ditusukkan ke bahan gypsum dan tidak meninggalkan jejas maka bahan gypsum tersebut telah memasuki initial setting. Sedangkan jarum yang lebih berat digunakan untuk
mengukur final setting time. Jika jarum yang lebih berat ditusukkan ke bahan tidak bisa menembus dan meninggalkan sedikit jejas, maka bahan gypsum tersebut memasuki final setting time (Gladwin, 2013)
Hal yang dapat meningkatkan (memperlama) setting time (Gladwin, 2013) : a. Mengurangi waktu pencampuran b. Besarnya W/P rasio (menghasilkan bahan yang encer) c. Menambahkan bahan retarder contohnya borax d. Koloid dapat memperpanjang waktu setting, contohnya : alginat, darah, saliva, agar Hal yang dapat mengurangi (mempercepat) setting time (Gladwin, 2013) : a. Menambah waktu pencampuran (semakin lama pencampuran, setting time lebih cepat) b. Rendahnya W/P rasio (menghasilkan bahan yang pekat) c. Menambahkan bahan akselerator contohnya potasium sulfat Setting time tipe-tipe gypsum (Anusavice, 2013):
Setting Ekspansi Reaksi terbalik terjadi ketika produk gips/kalsium sulfat hemihidrat diberi air. Ia akan kembali ke bentuk Gypsite. Setelah pusat jarum kristal-kristal berkembang, akan terbentuk Spherulite. Pertumbuhan inilah yang disebut setting ekspansi. Setting ekspansi tiap jenis gipsum berbeda-beda, sebagai berikut:
4. Aplikasi gipsum di bidang kedokteran gigi
a.
Digunakan sebagai bahan cetak
Yaitu jenis impression plaster atau gipsum tipe 1 yang terdiri dari plaster of paris yang diberi tambahan zat pengatur waktu setting dan pengatur ekspansi pengerasan. Namun untuk saat ini tipe ini sudah jarang digunakan untuk bahan cetak, karena telah digantikan dengan bahan yang lebih elastis, seperti
hidrokoloid dan elastomer. Bahan cetak menghasilkan bentuk negatif dari jaringan rongga mulut yang selanjutnya digunakan sebagai “mold ” untuk membuat hasil positifnya (Anusavice, 2003). b.
Digunakan sebagai model
Yaitu gipsum yang digunakan untuk mengecor mold untuk menghasilkan model positif dari jaringan rongga mulut. Terdapat dua jenis model yaitu model studi dan model kerja. Model studi adalah model dari rongga mulut dan struktur maksilo-facial yang dibuat untuk mempelajari morfologi kasus, mendirikan diagnosis, mengatur rencana perawatan, dan merencanakan perawatan protesa / ortodonsi dan menggunakan gipsum tipe β hemihidrat yang digunakan untuk mendiagnosa (Harty & Ogston, 2012). Sedangkan model kerja menggunakan gipsum tipe α-hemihidrat karena dibutuhkan kekerasan yang lebih tinggi dalam penggunaannya (Anusavice, 2003). c.
Mounthing
Adalah memasang model gips pada artikulator (Anusavice, 2003). d.
Packing
Yaitu pengisian mould yang terbuang dari gips yang terdapat dalam kuvet logam menggunakan bahan plastis yang selanjutnya di proses untuk pembuatan protesa (Anusavice, 2003). e.
Bahan tanam
Bila gipsum jenis plaster diaduk dengan silica maka dikenal dengan bahan tanam gigi. Bahan tanam tersebut digunakan untuk membentuk cetakan guna mengecor restorasi gigi dengan logam yang dicairkan (Anusavice, 2003).
DAFTAR PUSTAKA
Anusavice Kenneth J., Shen Chiayi, Rawls Ralph H. 2013. PHILIPS SCIENCE OF DENTAL MATERIALS -12th edition. Missouri: Elsevier. Anusavice KJ. Philips Buku Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi Edisi 10. Jakarta: EGC; 2004, hal.103-13, 155-60, 169-72 Anusavice KJ. Phillips Science Of Dental Material. 11th Ed, 2003; hal. 256 – 257 Combe EC. Notes on dental materials. 5th ed. New York: Longman Group Limited; 1986, pp. 299-308 Craig RG. Restorative dental materials. 13 th Ed.Michigan :Departement of Biologic and Material Sciences; 2012.p.336-46 Craig, R.G., &Power, J,M. 2002. Restorative Dental Materials. 11th Ed., Mosby Inc., St. Louis. Gladwin, Marcia dan Bagby, Michael. 2013. Clinical Aspects of Dental Materials: Theory, Practice, and Cases 4th edition . Philadhelpia: Lippincot Williams and
Wilkins
Harty, F.J., dan Ogston, R., 2012, Kamus Kedokteran Gigi. Alih Bahasa: Narlan Sumawinata dari “Concise Illustrated Dental Dictionary”. Jakarta: EGC. McCabe John F, Walls Angus W. G. 2014. Bahan Kedokteran gigi edisi 9. Jakarta:
EGC
Pangestika, Augina Era. 2015. Skripsi: Perbedaan Kekuatan Kompresi Gipsum Tipe III Pabrikan, Gipsum Tipe III Daur Ulang dengan dan Tanpa Penambahan Larutan Garam Dapur 1,5% sebagai Bahan Model Kerja Gigitiruan. Medan: Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Powers. JM. Craig’s Restorative Dental Material, Twelfth edition. United states ELSEVIER: 2006. Hal.207-279. Sakaguchi RL, Powers JM. 2012. Craig’s restorative dental materials. 13th ed., Philadelphia: Elsevier., Schller C, Sheridan. Basic guide to dental materials. Oxford: WileyBlackwell;
2010,
p.232
Supriatna Suhala dan M. Arifin. 1997. Bahan Galian Industri. PPTM. Bandung Wijaya, Cindy Denhara. 2014. Skripsi: Perbedaan Kekuatan Kompresi Gips Tipe III Pabrikan Dan Daur Ulang Untuk Pembuatan Model Kerja. Medan: Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
