BAHAN TUTORIAL SKENARIO 1 BLOK IBTKG I

Gipsum adalah batu putih yang terbentuk karena pengendapan air laut dan hasil dari sebagian kegiatan vulkanik . Gipsum merupakan mineral terbanyak dalam batuan sedimen, lunak bila murni. Merupakan bahan baku yang dapat diolah menjadi kapur tulis. Dalam dunia perdagangan biasanya gipsum mengandung 90% CaSO4.2H2O. Dalam bentuk murni gipsum berupa kristal berwarna putih dan berwarna abu-abu, kuning, jingga atau hitam bila kurang murni.

Gipsum adalah zat kapur sulfate (CaSO4). Alam menyediakan dua macam gipsum yaitu anhidrit dan dehydrate. Gipsum yang disuling disebut dengan anhidrit dibentuk dari 29,4% zat kapur (Ca) dan 23,5% belerang (S). Secara kimiawi, satu-satunya perbedaan antara kedua jenis gipsum ini adalah dua molekul air yang ada dalam senyawanya. Dehydrate (CaSO4+2H2O) berisi dua molekul dan air sedangkan anhidrit (CaSO4) tidak berisi molekul air.Pada umumnya, gipsum mempunyai air yang dihubungkan dalam struktur molekular (CaSO4.2H2O) dan kira-kira 23,3 % Ca dan 18,5 % S. Sanusi (1986) menyebutkan bahwa dalam penggunaan gipsum dapat digolongkan menjadi dua macam seperti dipaparkan dibawah ini:

1. Yang belum mengalami kalsinasi. Dipergunakan dalam pembuatan semen portland dan sebagai pupuk. Jenis ini meliputi 28% dari seluruh volume perdagangan.

2. Yang mengalami proses kalsinasi. Sebagian besar digunakan sebagai bahan bangunan, plester paris. Bahan dasar untuk pembuatan kapur, bedak, untuk cetakan alat keramik, tuangan logam, gigi dan sebagainya. Jumlah tersebut meliputi 72% dari seluruh volume perdagangan. Gipsum sebagai perekat mineral mempunyai sifat yang lebih baik dibandingkan dengan perekat organik karena tidak menimbulkan pencemaran udara, murah, tahan api, tahan deteriorasi oleh faktor biologis dan tahan terhadap zat kimia. Gipsum mempunyai sifat yang cepat mengeras yaitu sekitar 10 menit.

1. Mengetahui komposisi, klasifikasi,dan sifat dari gypsum

2. Mengetahui tahap-tahap manipulasi gypsum

3. Mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi manipulasi gypsumMengetahui klasifikasi,komposisi,dan sifat dari gypsum

1. Klasifikasi menurut ADA

1. Plaster Cetak (Tipe 1)

Merupakan plaster of paris yang telah dimodifikasi dengan penambahan bahan-bahan lain,seperti : potassium sulfat,borax,dan zat warna.Dimana tujuan penambahan zat tersebut adalah untuk mengatur setting time dan mengontrol setting ekspansi.Oleh karena setting ekspansi dan setting time yang rendah,sehingga dapat menjamin kekuatan dan kenyamanan bagi pasien.

2. Plaster Model (Tipe 2)

Umunya banyak digunakan di laboratorium kedokteran gigi untuk pengisian cetakan pertama,membuat model studi,mounting atau pemasangan model di articulator dan untuk flasking atau pengecoran dan,untuk pengisian kuvet dalam pembuatan protesa dan lain-lain.Biasanya berwarna putih.

3. Dental Gigi (Tipe 3)

Secara teknikal,dental stone ini disebut juga autovlave hemihydrates / alpha-hemihydrate.Berwarna putih dan tidak dapar dibedakan dengan jenis plaster yang juga berwarna putih,sehingga untuk dapat membedakannya pada dental stone biasanya ditambahkan zat pewarna yang tidak mempengaruhi sifat-sifat bahan tersebut.Bentuk kristalnya lebih padat dari model plaster,prismatic,dan tidak memerlukan penambahan air yang banyak bila dibandingkan dengan beta-hemihydrate sehingga dental stone lebih kuat dan lenih keras.

4. Stone Gigi Kekuatan Tinggi (Tipe 4)

Dental stone tipe ini juga disebut modified alpha-hemihydrate.Bentuk Kristalnya padat,partikel halus/lembut dan membutuhkan lebih sedikit penambahan air bila dibandingkan dengan dental stone tipe 3.Material yang dihasilkan lebih kuat dan lebih stabil dari dental stone tipe 3 dan plaster.

5. Stone Gigi Kekuatan Tinggi Ekspansi Tinggi (Tipe 5)

2. Klasifikasi Berdasarkan proses terbentuknya

1. Gipsum Alam: yaitu merupakan mineral hidrous sulfat yang mengandung dua molekul air dengan rumus kimia CaSO4.2H2O ,dimana jenis batuannya adalah satinspar,alabaster,gypsite dan selenit.Dengan warna bervariasi dari putih kekuningan hingga abu-abu.

A. Batuan gypsum yang berbentuk granular dan buram,mengandung sedikit dolomite,batu kapur,dari kadar CaSO4 76%

B. Gipsit

2. Gipsum Sintesis : yaitu gypsum yang diperoleh dengan memproses air laut dan air kawah yang banyak yang mengandung sulfat dengan menambahkan unsure kalsium ke dalamnya dan sumber lainnya adalah gypsum sebagai produk sampingan pembuatan asam fosfat,asam sulfat,dan asam nitrat . (Sentono, 1992)

Komposisi

Komposisi/bahan utama dalam gypsum yaitu kalsium sulfat dihidrate dengan rumus kimia CaSO4.2H2O .Prosentase komposisi kimia dalam kalsium sulfat dihidrate yaitu:

Calcium (Ca) = 23,28 %

Hidrogen (H) = 2,34 %

CalCium Oksida (CaO) = 32,57 %

Air (H2O) = 20,93 %

Sulfur (S) = 18,62 %

Sifat Fisis

Warna : putih,kuning,abu-abu,merah jingga,hitam bila tak murni. Massa jenis : 2,31 2,35

Keras seperti mutiara terutama permukaannya. Bentu mineral : kristalin,serabut dan massif

Kilap seperti sutra. Konduktivitasnya rendah. Sistem kristalin monoklinik

Sifat kimia

Kelarutannya dalam air 2,1 gr tiapm liter air pada suhu 40o C ; 1,8 gr tiap liter air pada suhu 0o C ; 1,9 gr tiap liter pada suhu 70o-90o C. Kelarutannya bertambah dengan penambahan HCl atau HNO3Apabila dipanaskan,kalsium sulfat dihidrate,akan kehilangan 1,5 gr mmol H2O yang kemudian akan menjadi kalsium sulfat hemihydrates.Hasil yang diperoleh berupa bubuk/powder .Namun,bila kalsium sulfat kemihydrate dicampu dengan air maka akan mengahasilkan panas (proses eksothermis) dan dihasilkan kalsium sulfat dehydrate.Mengetahui tahap-tahap manipulasi gypsum1. Menakar dan Menimbang

Rasio w/p yakni 50ml : 100gr untuk plaster of paris,dental stone 22-35ml : 100gr.Pengukuran dapat menggunakan alat silinder pengukuran.Rasio powder dan air mempengaruhi kekuatan stone sehingga jumlah air harus serendah mungkin.

2. Pengadukan

Dalam melakukan pengadukan perlu dihindari terjadinya gelembung karena dapat menyebabkan porous.Dalam melakukan pengadukan menggunakan spatula dan bowl.Air dituangkan dahulu pada bowl lalu disusul dengan powder sedikit demi sedikit sambil diaduk.Bowl yang benar harus lentur sehingga dapat divibrasi dengan tangan.

Dari awal pengadukan hingga pengerasan memerlukan waktu.Waktu pengadukan ( 1 menit),dari awal penambahan bubuk + air .

Waktu kerja : yaitu waktu menggunakan pengadukan dimana konsistensi yang merata dipertahankan untuk satu atau beberapa manipulasi

Waktu pengerasan : antara pengadukan hingga mengeras.

Untuk menguji kekerasan gypsum:

Uji Gillmore untuk Pengerasan Awal

Adukan gypsum dibentangkan.Jarum direndahkan sampai ke permukaan,dan saat ketika jarum tidak meninggalkan jejas disebut pengerasan awal.

Uji Vicat untuk Waktu Pengerasan

Jarum dengan tongkat pluger diperberat,didirikan dan dipegang berkontak dengan adukan.Begitu setelah kilap menghilang,pluger dilepas.Waktu yang terentang sampai jarum tidak lagi menembus sampai dasar adukan dikenal sebagai waktu pengerasan.Dalam beberapa kasus,pengukuran Vicat dan Gillmore awal terjadi bersamaan,sementara pada keadaan lain terdapatb sedikit perbedaan .

Uji Gillmore untuk Pengerasan Akhir

Tahap selanjutnya dalam proses pengerasan dapat diukur dengan penggunaan jarum Gillmore yang lebih berat.Waktu yang terentang sampai hanya meninggalkan sedikit jejas yang masih dapat diamati pada permukaan disebut waktu pengerasan akhir.

3. Initial setting time

Setelah dicampur selama 1 menit working time ditandai dengan bahan menjadi keruh.Biasanya bahan menjadi kaku,tetapi tidak keras.Tidak dapat dibentuk (8-10 menit dari awal pengadukan).

Reaksi setting :

(CaSO4)2.H2O + 3 H2O 2 CaSO4.2 H2O + panas

4. Final setting

Reaksi kimia selesai dan model terasa dingin kemudian dilakukan penanganan model.Jika ingin gips lebih lunak,maka diberi air mengalir dan bukan di rendam.Pemberian air ini bertujuan agar gips tidak menjadi keras,karena pada saat direndam di air terjadi reaksi higroskopik.Pertumbuhan kristal yang terjadi menjadi lebih cepat sehingga ekspansi pengerasan dapat lebih besar bila produk gypsum dibiarkan mengeras di dalam air.Mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi manipulasi gypsumA. Dalam proses pengadukan perlu dihindari terjebaknya udara dalam adonan sehingga tidak menjadikan porous yang dapat mengakibatkan ketidakakuratan permukaan.Pengadukan dengan mengguanakn vibrator (yang memiliki amplitude maksimal dan frekuensi maksimal) akan membantu memperoleh hasil yang maksimal karena gelembung udara/udara yang terjebak akan dapat keluar dan hilang.

B. Menghindari kebisaan menambahkan air-bubuk/powder berulang ulang karena dapat menyebabkan ketidakseragaman pengerasan dalam pengadukan.Hal ini juga dapat menyebabkan kekuatan yang rendah / mengalami distorsi.

C. Perbandingan air dan bubuk yang tepat sehingga menentukan manipulasi dan setting reaksi.Apabila terlalu banyak air,maka waktu setting akan semakin lama dan hasil akan menjadi lunak (perbandingan tidak seimbang)

D. Penambahan bahan separator dilakukan sebelum pencetakan dengan tujuan agar hasil lenih mudah dilepas dari cetakan

E. Kebersihan perlu dijaga agar bahan gypsum tidak tekontaminasi dengan bahan lainKesimpulan yang dihasilkan yaitu :

1. Gipsum adalah batu putih yang terbentuk karena pengendapan air laut dan hasil dari sebagian kegiatan vulkanik . Gipsum merupakan mineral terbanyak dalam batuan sedimen, lunak bila murni. Gipsum juga merupakan produk samping dari beberapa proses kimia. Secara kimiawi, gipsum yang dihasilkan untuk tujuan kedokteran gigi adalah kalsium sulfat dihidrat (CaSO4. 2H2O) murni.

2. Dalam manipulasi, tahap-tahap yang dilakukan adalah:

A. Menimbang dan Menakar

B. Pengadukan

C. Initial setting

D. Final setting

3. Hal hal yang mempengaruhi setting time yaitu a. Dalam proses pengadukan perlu dihindari adanya udara yang terjebak karena dapat menyebabkan hasil gypsum porous.

b. Menghindari penambahan powder-air berulang karena dapat mempengaruhi kekuatan dan keseragaman pengerasan c. Rasio W:P yang seimbang

d. Kontaminasi dan penyimpanan

e. Penambahan bahan separator. Bahan yang berasal dari Gips dapat digunakan sebagai :

Model dan die

Bahan cetak

Mounting

Packing

Bahan tanam

Produk gypsum dalam kedokteran gigi digunakan untuk membuat model studi dari rongga mulut serta struktur maksilo fasial dan sebagai piranti penting untuk pekerjaan laboratorium kedokteran gigi yang melibatkan pembuatan protesa gigi. Saat ini penggunaan gypsum dalam kedokteran gigi telah meluas. Penggunaan tersebut dapat diperlihatkan dalam pembuatan model gig tiruan. Selain itu kegunaan klinis maupun laboratories yang lain yaitu untuk membuat model kerja maupun model studi sehingga bahan gypsum ini harus mempunyai kekuatan tekan yang kuat agar tidak rusak dalam pembuatan restorasi gigi tiruan. Di alam gypsum merupakan massa yang padat dan berwarna abu-abu, merah atau coklat. Warna tersebut disebabkan adanya zat lain seperti tanah liat, oksida besi, anhidrat, karbohidrat, sedikit SiO2 atau oksida lain. Intial setting dan final setting pada gipsum sangat begantung dengan komposisi powder dan liquid yang digunakan. Jika powder yang digunakan lebih banyak dalam artian tidak seimbang dengan liquidnya maka gypsum tersebut akan dapat mencapai tahapan initial setting yang lebih cepat. Menurut Craig dkk (1987), sifat kimia gips adalah:a. Solubility (daya larut) adalah banyaknya bagian dari suatu zat yang dilarutkan dengan 100 bagian pelarut pada temperatur dan tekanan tertentu yang dinyatakan dalam persen berat/volume.b. 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: permulaan setting time dimana pada waktu itu campuran gips dengan air sudah sudah tidak dapat lagi mengalir ke dalam cetakan. secara visual ditandai dengan loss of gloss (hilangnya kemengkilatan/ timbulnya kemuraman). Keadaan dimana gips tidak dapat hancur tapi masih dapat dipotong dengan pisau.2. Final setting: waktu yang dibutuhkan oleh gips keras untuk bereaksi secara lengkap dari kalsium sulfat dihidrat, meskipun reaksi dehidrasinya belum selesai. Tandanya antara lain adalah kekerasan belum maksimum, kekuatannya belum maksimum dan dapat dilepas dari cetakan tanpa distorsi atau patah.

Menurut Craig dkk (1987) gips keras mempunyai sifat mekanis, antara lain :1. Compressive strength (kekuatan tekan hancur)kekuatan gips berhubungan langsung dengan kepadatan atau masa gips. Partikel dental stone lenih halus, maka air air yang diperlukan untuk mencampur lebih sedikit jika dibanding dengan air yang dibutuhkan untuk pencampuran plaster of paris.2. Tensile strength (daya rentang) Daya rentang dari gips sangat penting pada saat gips dikeluarkan dari bahan cetak. Karena tidak adanya sifat lentur pada gips, model akan cenderung patah. Daya rentang gips keras dua kali lebih besar dari pada gips lunak baik dalam keadaan basah maupun kering.3. Surface hardness and abrassive ressistance (kekerasan permukaan dan daya tahan abrasi.Kekerasan permukaan gips berhubungan dengan kekuatan tekan hancur. daya tahan abrsai meningkat dan meningkatnya kekuatan tekan hancur. Daya tahan terhadap abrasi maksimal didapat ada saat gips mencapai daya strength. Gips keras merupakan gips yang memiliki daya tahan abrasi tinggi.

Faktor-faktor berikut ini dapat diamati selama berlangsungnya reaksi setting:a. Campuran air dan hemyhidrat dapat dituang dengan seketika (bila digunakan perbandingan yang benar antara air dengan puder)b. Bahan menjadi kaku tetapi tidak keras (initial set); pada tahap ini bahan dapat diukir tetapi sudah tidak dapat dibentuk/dicetak.c. Terjadi apa yang disebut final set dimana bahan menjadi keras dan kuat. Walaupun demikian pada tahap ini reaksi hydrasi tidak berarti sudah sempurna, juga tidak berarti bahwa kekuatan dan kekerasan optimum sudah tercapai.d. Dihasilkan panas selama setting karena hydrasi hemyhidrat bersifat eksotermis

Mixing Time: pertambahan mixing time akan mempercepat setting time.

2. W/ P ratio: memperkecil W/ P ratio akan mempercepat setting time.

3. Temperatur: meningkatkan temperatur dapat mempercepat reaksi sehingga setting time juga semakin cepat. Tetapi jika temperatur berada di atas 50oC maka yang terjadi adalah sebaliknya, hal ini disebabkan karena kelarutan hemihidrate dibandingkan dihidrate menurun. Jika temperatur melebihi 100oC maka tidak akan terjadi reaksi, hal ini disebabkan karena kelarutan hemihidrate dan dihidrate sama.

4. Pemercepat dan penghambat (accelerators and retarders):

Akselerator , contohnya adalah Na2SO4 dapat empercepat pembentukan larutan kalsium sulfat hemihidrate, K2SO4 dapat menambah kecepatan larutnya kalsium sulfat hemihidrat, dan gypsum mempersiapkan inti pertumbuhan Kristal dihydrat yang terbentuk lebih lanjut. NaCl dengan konsentrasi kurang dari 20% akan meningkatkan kelarutan hemihidrate sehingga setting time menjadi lebih cepat.

Retardus , contohnya Na sitrat, borax, kalsium sulfat adalah bahan yang dapat diserap oleh inti Kristal sehingga dapat meracuni inti Kristal. Retardus bekerja dengan membentuk lapisan pada partikel hemihidrate dan dihidrate yang berakibat pada penurunan kelarutan hemihidrate dan dihidrate serta menghambat perkembangannya.

5. Koloid: darah, saliva, agar, alginat dapat memperpanjang setting time.

6. Gipsum: calcium sulfate dihydrate merupakan accelerator.

7. Perubahan Setting expansion

Memperbesar setting expansion, misalnya kalsium asetat menambah 1% setting expansion linear. Untuk kompensasi pengkerutan logam saat dingin.

Memperkecil setting expansion , misalnya Natrium sulfat mengurangi setting expansion 0,05%.