MODIFIKASI PORI HIDROKSIAPATIT DARI TULANG

IKAN ALU-ALU (Sphyraena barracuda)

MUHAMMAD WAHYU HIDAYAT

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2012

ABSTRAK

MUHAMMAD WAHYU HIDAYAT. Modifikasi Pori Hidroksiapatit dari Tulang

Ikan Alu-alu (Sphyraena barracuda). Dibimbing oleh IRMA HERAWATI

SUPARTO dan SARYATI.

Hidroksiapatit (HAp) ialah biomaterial penting yang digunakan dalam

implantasi biomedis. Penelitian HAp berpori saat ini banyak dikembangkan

terutama membuat luas permukaan pori yang besar agar sifat osteokonduktivitas

dan kekuatan adsorbsinya menjadi sangat baik. Sumber HAp dapat berasal dari

tulang ikan karena mempunyai kadar kalsium dan fosforus yang cukup tinggi

dalam bentuk mineral apatit. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini ialah

memodifikasi HAp berpori dari tulang ikan alu-alu (Sphyraena barracuda)

dengan menambahkan porogen pati. HAp dibentuk dengan pemanasan pada suhu

500, 750, 1000, 1250, 1300, dan 1350 ºC. Konsentrasi pati yang digunakan

sebagai porogen ialah 5, 10, 20, 40, dan 60% b/b. Hasil pola difraksi sinar-X

menunjukkan sudah terdapat fase HAp pada tepung tulang ikan, namun

kristalinitasnya masih rendah dan masih terdapat fase-fase lain selain HAp. Fase

HAp dengan kristalinitas yang baik terbentuk pada suhu 750–1250 ºC.

Berdasarkan analisis fotoelektron mikroskop, pori dengan keseragaman yang baik

(2.38–3.28 µm) dihasilkan dari modifikasi menggunakan material tulang ikan

dengan konsentrasi pati 10%.

Kata kunci : hidroksiapatit (HAp), tulang ikan, modifikasi pori, pati

ABSTRACT

MUHAMMAD WAHYU HIDAYAT. Modification of Hidroxyapatite Pores by

Using Alu-alu (Sphyraena barracuda) Fish Bone. Supervised by IRMA

HERAWATI SUPARTO and SARYATI.

Hydroxyapatite (HAp) is an important material used in biomedical

implants. Currently, porous HAp is widely explored. Large pores surface improve

osteoconductivity and adsorption strength. Fish bone can be used as source of

HAp since it has high level of calcium and phosphorus in the form of mineral

apatite. Therefore, the objective of this study was to modify porous Hap from alu-

alu (Sphyraena barracuda) fish bone with starch as the porogen. HAp was formed

at temperature of 500, 750, 1000, 1250, 1300, and 1350 ºC. cConcentrations of

starch used for porogen were 5, 10, 20, 40, and 60% w/w. X-ray diffraction

pattern indicated that HAp was formed in the initial powder fish bone but it had

low crystalinity and some impurities. HAp phases with good crystallinity were

formed at temperatures of 750–1250 ºC. Electron microscope photographs

showed pores with good uniformity was exhibited in the modification using fish

bone material with starch concentration of 10%; the sizes were 2.38-3.28 μm.

Keyword: hydroxyapatite (HAp), fishbone, pore modification, starch

MODIFIKASI PORI HIDROKSIAPATIT DARI TULANG

IKAN ALU-ALU (Sphyraena barracuda)

MUHAMMAD WAHYU HIDAYAT

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2012

Judul : Modifikasi pori Hidroksiapatit dari Tulang Ikan Alu-alu (Sphyraena

barracuda)

Nama : Muhammad Wahyu Hidayat

NIM : G44080047

Menyetujui

Pembimbing I, Pembimbing II,

Dr dr Irma Herawati Suparto, M S Dra Saryati

NIP 19581123 198603 2 002 NIP 19480715 197511 2 001

Mengetahui

Ketua Departemen Kimia

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, M S

NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal lulus :

PRAKATA

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya yang

berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian ini

dilaksanakan dari bulan Februari sampai Juni 2012 yang bertempat di

Laboratorium Kimia Anorganik, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Pertanian Bogor (IPB) serta

Laboratorium Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN-BATAN) Serpong.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat Ibu Dr dr Irma

Herawati Suparto, MS selaku pembimbing satu, Ibu Dra Saryati selaku

pembimbing kedua dan Bapak Sulistioso Giat Sukaryo, MT atas petunjuk dan

bimbingan yang telah diberikan kepada penulis selama penelitian dan penyusunan

karya ilmiah ini. Terima kasih kepada Bapak Syawal, Bapak Caca, Bapak Mul,

dan Mba Nurul yang telah membantu penulis dalam pemakaian alat dan bahan di

Laboratorium Kimia Anorganik Departemen Kimia FMIPA IPB.

Ungkapan terima kasih kepada Ibu, Bapak, dan adikku dan seluruh keluarga

atas dukungan dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih kepada Vanny, Siti

Hapsah, dan teman-teman seperjuangan kimia angkatan 45 serta teman-teman

kontrakan yang telah memberikan semangat, motivasi dan dorongan dalam

menyusun karya ilmiah ini.

Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun bagi pembaca.

Bogor, Juni 2012

Muhammad Wahyu Hidayat

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 28 Agustus 1990 dari ayah Slamet

Effendi dan ibu Wahyuni Latifah. Penulis merupakan putra pertama dari tiga

bersaudara.

Tahun 1996, penulis menimba ilmu di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 05 Pagi

Jakarta Timur yang selanjutnya pada tahun 1998 berpindah tempat ke SDN

Peneket Kebumen Jawa Tengah. Pendidikan SD selesai pada tahun 2002 dan pada

tahun 2005 menyelesaikan sekolahnya di MTsN 20 Jakarta Timur. Tahun 2008,

penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas Negeri 89 Jakarta Timur dan pada

tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk

IPB. Penulis memilih Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB.

Penulis juga pernah mengikuti kegiatan Praktik Lapangan di PT Rajawali

Hyoto Bandung yang bergerak dalam bidang industri cat pada bulan Juli sampai

Agustus 2011.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii

PENDAHULUAN....................................................................................................................... 1

METODE ....................................................................................................................................... 3

Bahan dan Alat ..................................................................................................... 3 Lingkup Kerja ....................................................................................................... 3 Preparasi dan Pemanasan Tulang Ikan ................................................................. 3 Uji Kadar Kalsium dan Fosfor ............................................................................. 3 Modifikasi Pori HAp Menggunakan Pati sebagai Porogen .................................. 3 Analisis Perubahan Fase dengan Differential Thermal Analysis ........................ 3

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................................... 3

Tulang Ikan ........................................................................................................... 3 Pembentukan Hidroksiapatit ................................................................................ 5 Modifikasi Pori ..................................................................................................... 7

SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................................................... 5

Simpulan ............................................................................................................... 5 Saran ..................................................................................................................... 5

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 9

LAMPIRAN ................................................................................................................................ 11

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Rendemen tulang ikan setelah pemanasan pada berbagai suhu. ......................... 5

2 Ukuran pori yang dihasilkan setelah modifikasi menggunakan pati.. ................. 7

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Ikan alu-alu (Sphyraena barracuda) (www.fda.gov). ........................................ 3

2 Kurva differential thermal analysis tulang ikan alu-alu. .................................... 4

3 Pola difraksi sinar-X tulang ikan alu-alu awal. ................................................... 4

4 Pola difraksi sinar-X tulang ikan pada berbagai suhu. ........................................ 5

5 Pola difraksi sinar-X HAp tulang ikan alu-alu dengan HAp komersil. .............. 6

6 Pola difraksi sinar-X tulang ikan suhu 750ºC 3 jam dan 6 jam. ......................... 6

7 Foto SEM HAp tulang ikan alu-alu.. .................................................................. 6

8 Perbandingan foto SEM HAp komersil dan HAp hasil modifikasi pori .. ........ 8

9 Pola difraksi sinar-X HAp hasil modifikasi pori menggunakan tulang ikan

dengan pati 10%. ................................................................................................ 8

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Bagan alir penelitian ......................................................................................... 13

2 Data JCPDS ....................................................................................................... 14

3 Data analisis hasil XRD ..................................................................................... 16

4 Perhitungan kadar kalsium dan fosfor............................................................... 25

5 Foto SEM HAp hasil modifikasi pori ............................................................... 26

6 Contoh perhitungan ukuran pori ....................................................................... 27

7 Gambar tulang ikan alu-alu ............................................................................... 28

PENDAHULUAN

Hidroksiapatit (HAp) dengan rumus kimia

Ca10(PO4)6(OH)2 adalah salah satu komponen

anorganik yang merupakan jaringan keras

pada jaringan hidup seperti tulang dan gigi

(Afshar et al. 2003). HAp ialah material

penting yang banyak digunakan dalam

implantasi biomedis untuk jaringan tulang

karena memiliki sifat biokompatibilitas yang

tinggi. HAp ini dapat berikatan kuat dengan

tulang, membentuk lapisan pada permukaan

jaringan tulang, dan mempercepat

pembentukan tulang pada permukaan yang

diimplantasi (Pang & Zhitomirsky 2005,

Maachou et al. 2008).

Saat ini telah banyak dilakukan penelitian

sintesis HAp berpori yang digunakan dalam

aplikasi biomedis, yaitu untuk regenerasi

jaringan tulang, proliferasi sel, dan penyalut

obat. HAp berpori digunakan dalam rekayasa

jaringan tulang sebagai bahan pengisi untuk

cacat tulang dan augmentasi, materi graft

tulang buatan, dan operasi revisi prostesis.

Luas permukaan yang besar pada HAp berpori

menyebabkan sifat osteokonduktivitas dan

kekuatan adsorbsinya menjadi sangat baik

sehingga pertumbuhan jaringan tulang baru

menjadi semakin cepat (Sopyan et al. 2007).

Banyak sekali manfaat dari HAp berpori,

yaitu diantaranya dapat digunakan untuk

melapisi logam pen. Material ini memiliki

sifat biokompatibilitas yang tinggi pada

jaringan manusia karena komposisinya mirip

dengan material tulang (Sopyan et al. 2007).

Jaringan tulang akan tumbuh dalam pori HAp

secara perlahan setelah proses implantasi

(Khosino et al. 2001). Pori minimum yang

dibutuhkan untuk pertumbuhan pada jaringan

tulang sekitar 100 – 150 µm pada makropori

(Sopyan et al. 2007). Osteokonduksi masih

bisa terjadi pada pori kecil, yaitu 50 µm

(Chang et al. 2000). Faktor suhu juga sangat

berpengaruh terhadap kemurnian HAp dan

pori yang dihasilkan (Juraida et al. 2001).

Porogen yang akan digunakan untuk

memodifikasi pori Hap adalah pati. Al-

Sokanee et al (2009) telah berhasil

menggunakan pati sebagai porogen. HAp

berpori dengan pati berhasil dilakukan pada

HAp yang berasal dari tulang sapi untuk

pembuatan pori scaffold pada aplikasi

biomedis. Penggunaan pati sebagai porogen

diharapkan dapat memodifikasi pori HAp

menjadi ukuran yang diharapkan.

Pembentukan struktur pori dengan porogen

partikel volatil yang akan hilang dengan

pemanasan pada proses sintering. Proses

penghilangan porogen volatil ini terjadi secara

fisik seperti vaporasi dan sublimasi. Pori yang

terbentuk biasanya mendekati makropori

dengan variasi ukuran pori 0,1 – 5000 µm

(Aoki et al. 2004). Lyckfeldt & Ferreira

(1998) menyebutkan bahwa pori yang

terbentuk dari pati kentang sebagai porogen

HAp sekitar 10 – 80 µm. Beberapa penelitian

menyebutkan bahwa pada pori 200 – 250 µm,

osteoblas berkolonisasi pada pori,

fibrovaskular mulai tumbuh dan akhirnya

membentuk tulang yang baru (Schuth et al.

2002).

Penelitian sebelumnya mengenai HAp

berpori telah dilakukan oleh Romawarni

(2011) menggunakan bahan dasar cangkang

telur. Akan tetapi, pori yang dihasilkan masih

terlalu kecil, yaitu sekitar 1 µm. Sintesis HAp

juga bisa dilakukan menggunakan bahan dasar

lain, yaitu tulang sapi (Bahrololoom et al.

2009), cangkang kerang (Zhang &Vecchio

2005), dan tulang ikan (Prabakaran &

Rajeswari 2006). Sumber HAp yang akan

dilakukan dalam penelitian ini berasal dari

tulang ikan. Tulang ikan merupakan bahan

dasar keramik murah yang potensial di masa

depan karena bersumber dari sampah

pengolahan ikan (Suzuki & Ozawa 2002),

mengingat makin maraknya restoran-restoran

Jepang di Indonesia. Menurut Kartono dan

Soekatri (2004), ikan dan makanan sumber

laut mengandung kalsium lebih banyak

dibanding daging sapi maupun ayam.

Beberapa literatur menyebutkan tulang ikan

sejenis lele mengandung 36.17% kalsium dan

18.30% fosfor, sedangkan tulang ayam

mengandung 35.6% kalsium dan tulang sapi

mengandung 35.38% (Orban & Roland 1992).

Tulang ikan juga sudah merupakan mineral

apatit dan kandungan fosfor di dalamnya

diharapkan menghasilkan HAp lebih murni.

Hal ini menguntungkan karena tidak

diperlukan penambahan fosfor dari luar

sehingga menjadi lebih ekonomis. Tulang

ikan yang digunakan dalam penelitian ini,

yaitu tulang ikan alu-alu (Sphyraena

barracuda) yang merupakan jenis ikan laut.

Proses pembuatan HAp dari tulang ikan

sejenis lele pada pemanasan suhu tinggi, yaitu

1100 ºC menghasilkan HAp dengan sifat yang

baik dan sedikit pengotor (Juraida et al. 2001).

Pemanasan yang dilakukan pada penelitian ini

dilakukan pada berbagai suhu berkisar antara

500 – 1350 ºC. Pemanasan ini dilakukan

untuk mencari suhu optimum untuk

memperoleh HAp dengan kristalinitas yang

baik. Pemanasan juga dilanjutkan hingga suhu

1350 ºC untuk membuktikan munculnya

trikalsium fosfat (TCP) yang merupakan fase

lain dari HAp pada pemanasan tulang ikan

pada suhu 1300 ºC (Ozawa & Suzuki 2002).

Penelitian ini bertujuan untuk

memodifikasi pori HAp dari ikan alu-alu

(Sphyraena barracuda) dengan menggunakan

variasi suhu dan variasi konsentrasi porogen

pati. Hasil penggunaan tulang ikan sebagai

bahan dasar biomaterial HAp diharapkan

memberi manfaat tambahan untuk bidang

biomedis dan dapat meningkatkan nilai

ekonominya.

METODE

Bahan dan Alat

Alat-alat yang digunakan adalah peralatan

kaca, mortar, kikir, sonikator, tanur, alat

kompaksi, plat penangas, vorteks,

spektroftometer UV-Vis, x-ray diffraction

(XRD), scanning electron microscope (SEM),

mikroskop optik, differential thermal analyzer

(DTA), dan spektroskopi serapan atom (SSA).

Bahan-bahan yang digunakan adalah

tulang ikan alu-alu (Sphyraena barracuda),

HAp komersial dari MERCK dan Taihe, pati

singkong, aseton, HCl 25%, LaCl3, amonium

molibdat 0.1%, dan amonium vanadat 0.5%,

dan air bebas ion.

Lingkup Kerja

Penelitian ini terdiri dari tiga tahapan.

Tahap pertama preparasi dan pemanasan

tulang ikan, serta uji kadar kalsium dan fosfor.

Tahap kedua adalah modifikasi pori HAp

menggunakan pati sebagai porogen. Tahap

ketiga adalah analisis perubahan fase dengan

differential thermal analysis (DTA). Diagram

alir penelitian pada Lampiran 1.

Preparasi dan Pemanasan Tulang Ikan

Tulang ikan alu alu diperoleh dari Jalan

Pasar Ikan 14440 Jakarta Utara. Tulang ikan

dibersihkan dan direbus sampai bersih dari

daging yang masih tersisa, kemudian tulang

ikan dipotong per ruas. Tulang ikan yang telah

bersih direndam menggunakan aseton dengan

disonikasi selama 1 jam dan dikeringkan pada

suhu ruang. Tulang ikan yang telah kering

diberi perlakuan terhadap suhu yang berbeda,

yaitu suhu ruang (tanpa pemanasan) dan

dipanaskan pada suhu 500 °C, 750 °C, 1000

°C, 1250 °C, 1300 °C, dan 1350 °C selama 3

jam sehingga diperoleh serbuk tulang ikan

yang berwarna putih. Serbuk tulang ikan

selanjutnya dilakukan analisis pencirian

menggunakan XRD dan SEM untuk analisis

HAp yang terbentuk dan kristalinitas. Hasil

yang diperoleh dibandingkan dengan HAp

komersil dan data standar HAp pada Joint

Committee on Powder Diffraction Standards

(JCPDS).

Uji Kadar Kalsium dan Fosfor (BPT 2005)

Sebanyak 0.2500 g contoh yang telah

dihaluskan ke dalam labu takar volume 100

mL, kemudian ditambahkan 10 mL HCl 25 %

dengan pipet volume 10 mL. Sampel

dipanaskan pada plat penangas sampai larut

sempurna dan dididihkan selama 15 menit.

Larutan tersebut diencerkan dengan air bebas

ion dan setelah dingin volume ditepatkan

sampai tanda tera 100 mL, kemudian dikocok

bolak balik dengan tangan sampai homogen

dan disaring untuk mendapatkan ekstrak

jernih.

Kadar Ca diukur menggunakan metode

SSA, yaitu sebanyak 1 mL ekstrak total

dipipet ke dalam tabung dan ditambahkan 9

ml air bebas ion. Sebanyak 1 mL larutan

LaCl3 25000 ppm ditambahkan masing-

masing ke dalam 10 mL ekstrak encer dan

deret standar Ca (0, 2.5, 5, 10, 15, 20, dan 25

ppm), dikocok sampai homogen dengan

vorteks. Selanjutnya diukur dengan SSA.

Kadar fosfor ditentukan sebagai fosfat

diukur secara spektrometri dari senyawa

kompleks (berwarna kuning) yang terbentuk

hasil reaksi dari ortofosfat dengan amonium

molibdat dan vanadat. Sebanyak 1 mL ekstrak

jernih atau filtrat diambil dan dibuat deret

standar P ( 0, 50, 100, 200, 300, 400, dan 500

ppm) masing-masing ke dalam tabung reaksi.

Selanjutnya ditambahkan masing-masing 9

ml pereaksi campuran (amonium molibdat

0.1% dan amonium vanadat 0.5%), kocok

hingga homogen dengan vorteks. Pengukuran

spektrofotometer pada panjang gelombang

466 nm dengan deret standar P sebagai

pembanding.

Modifikasi Pori HAp dengan Porogen Pati

(modifikasi Al-Sokanee et al. 2009)

Serbuk pati digunakan sebagai porogen

dengan mencampurkan HAp yang telah

dibentuk pada suhu terendah. Pati

ditambahkan dengan perbandingan jumlah

pati 5%, 10%, 20%, 40%, dan 60% b/b

terhadap 1.5 g HAp. Campuran serbuk

tersebut selanjutnya dibuat pelet

menggunakan mesin kompaksi dengan

tekanan 4000 psi, dan dipanaskan pada suhu

600 ºC selama 2 jam untuk menghilangkan

pati. Selanjutnya, pemanasan dilanjutkan pada

suhu 750 ºC untuk meningkatkan matriks pori

yang telah termodifikasi. Struktur pori

selanjutnya diamati menggunakan SEM.

Perlakuan di atas dilakukan juga pada

sampel yang masih berbentuk tulang ikan

(belum dipanaskan). Setelah dipanaskan

selama 2 jam pada suhu 600 ºC, maka

pemanasan dilanjutkan pada suhu 750 ºC

untuk meningkatkan matriks pori yang telah

termodifikasi. Struktur pori selanjutnya

diamati menggunakan SEM. Komposisi

dengan hasil pori terbaik diuji fasenya

menggunakan XRD.

Analisis Perubahan Fase dengan

Differential Thermal Analysis

Serbuk tulang ikan sebelum perlakuan

pemanasan ditimbang sebanyak 2 g dan

dimasukkan ke dalam sample holder.

Kemudian alat dijalankan dengan laju

kenaikan suhu pemanas DTA pada 10 ºC per

menit. Suhu pada saat awal mulai dari 0 ºC

dan suhu akhir pada 800 ºC. Perbedaan suhu

yang terjadi direkam selama proses

pemanasan dan pendinginan. Lalu ditampilkan

dalam bentuk kurva entalpi. Kurva DTA dapat

menangkap transformasi saat penyerapan

ataupun pelepasan panas. DTA membantu

memahami hasil XRD, analisis kimia, dan

mikroskopis.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tulang Ikan

Tulang ikan merupakan bahan mineral

alami yang bisa digunakan sebagai material

pembentuk HAp. Hidroksiapatit dibentuk dari

proses pemanasan pada material tulang ikan

(Prabakan et al. 2006), hal ini merupakan

suatu metode sederhana dan murah yang bisa

dilakukan sehingga diharapkan meningkatkan

nilai ekonomi dari tulang ikan. Selain unsur

Ca dan P, tulang ikan juga mengandung unsur

Na, Mg, K, Sr (Boutinguiza et al 2012, Ozawa

& Suzuki 2002). Berdasarkan kandungan

yang dimiliki tulang ikan maka HAp bisa

terbentuk oleh proses pemanasan pada suhu

tinggi agar menghasilkan kristal yang semakin

baik.

Penelitian ini menggunakan tulang ikan

laut alu-alu untuk menghasilkan HAp.

Klasifikasi ikan alu-alu adalah filum Pisces,

kelas Actinopterygii, ordo Perciformes,

subordo Scombroidei, family Sphyraenidae,

genus Sphyraena, spesies Sphyraena

barracuda (Luna & Susan 2010). Gambar 1

menunjukkan bentuk ikan alu alu.

Gambar 1 Ikan alu-alu (Sphyraena

barracuda) (www.fda.gov).

Ikan ini memiliki nama umum great

barracuda, sedangkan nama lokalnya di

Indonesia adalah alu-alu (Jawa). Ikan alu-alu

termasuk dalam ikan pelagis besar yang

memiliki dimensi panjang total 90 – 120 cm

dan panjang maksimum hingga 180 – 200 cm

(Mojeta 1992) dengan berat maksimum 48 kg

(106 lbs) (Bailey et al. 2001). Kadar Ca pada

tulang ikan ini ditentukan menggunakan SSA

dan diperoleh dalam bentuk CaO, yaitu

59.11%. Kadar P ditentukan menggunakan

spektometri dari senyawa komplek dan

terukur sebagai P2O5 sebesar 44.20%,

sehingga kadar yang terukur pada tulang ikan

alu-alu setelah konversi, yaitu Ca sebesar

42.22% dan kadar P sebesar 9.63% (Lampiran

4). Kadar Ca dan P yang didapatkan dari

tulang ikan alu-alu ini lebih tinggi dari yang

diperoleh Boutinguiza et al. (2012)

menggunakan ikan tuna dengan kandungan

Ca, yaitu 41.75 % dan kadar P sebesar 17.45

%, sedangkan tulang ikan sejenis lele

mengandung 36.17% Ca dan 18.30% P

(Orband & Roland 1992), dan 37.60% Ca,

18.70% P pada beberapa spesies ikan yang

dikoleksi dari limbah seafood di Jepang

(Ozawa & Suzuki 2002).

Gambar 2 menunjukkan hasil dari DTA

serbuk tulang ikan. DTA merupakan analisis

termal yang mengukur perbedaan temperatur

antara sampel yang akan diukur dan material

inert sebagai referensi. Sampel dan material

4

Gambar 2 Kurva differential thermal analysis tulang ikan alu-alu.

referensi dipanaskan dalam satu dapur yang

berisi lingkungan gas yang telah

distandarisasi. Perbedaan temperatur yang

terjadi direkam selama proses pemanasan dan

pendinginan. Lalu ditampilkan dalam bentuk

kurva entalpi. Kurva DTA dapat menangkap

transformasi saat penyerapan ataupun

pelepasan panas. Kurva DTA merupakan

kurva perbedaan temperatur antara sampel

dengan referensi terhadap waktu (Klančnik

2010).

Hasil tersebut menggambarkan bahwa

pada proses pemanasan tulang ikan alu-alu

dari suhu 0 – 800 ºC, tulang ikan kehilangan

bobot secara perlahan dari suhu 0 – 200 ºC

yang menggambarkan hilangnya air. Pada

suhu 200 – 300 ºC, kehilangan sedikit berat

yang mungkin disebabkan karena hilangnya

komponen gabungan antara air dan organik.

Kehilangan bobot secara drastis pada suhu

300 – 500 ºC, selanjutnya terus turun secara

periodik sampai suhu 800 ºC. Hal ini

mengambarkan bahwa banyaknya komponen

organik pada tulang ikan seperti kolagen,

jaringan lemak dan protein yang berasosiasi

dengan tulang yang menghilang pada suhu

pemanasan 300 – 500 ºC. Hilangnya sedikit

berat pada suhu 600 – 800 ºC menggambarkan

proses dekomposisi fase karbonat pada tulang

yang berubah menjadi karbonat apatit (Al-

Sokanee et al. 2009). Kurva DTA yang

dihasilkan ini tidak bisa menggambarkan suhu

titik leleh, suhu titik uap, dan suhu transisi

gelas karena kurva yang terbentuk hanya

merupakan garis yang bergerak linear

terhadap suhu pemanasan.

Hasil difraksi sinar-x terhadap tulang ikan

sebelum pemanasan ditunjukan pada Gambar

3.

Gambar 3 Pola difraksi sinar-X tulang ikan

alu-alu awal.

Terdapat empat fase yang terkandung pada

tulang ikan awal, yaitu apatit karbonat tipe A

(AKA) dengan rumus molekul

(Ca10(PO4)6(CO3)2), apatit karbonat tipe B

(AKB) dengan rumus molekul

(Ca10(PO4)3(CO3)3 (OH)2), dan okta kalsium

fosfat (OKF) dengan rumus moleul

(Ca8H2(PO4)6.5H2O). Fase tersebut muncul

karena kandungan tulang ikan awal sudah

merupakan mineral apatit dengan kristalinitas

yang rendah (Ozawa & Suzuki 2002).

5

Pembentukan Hidroksiapatit

Hidroksiapatit (HAp) dalam penelitian ini

dibentuk dengan memanaskan tulang ikan

pada variasi suhu 500, 750, 1000, 1250, 1300,

dan 1350 ºC selama 3 jam. Variasi suhu ini

dilakukan untuk mengkarakterisasi suhu

pembentukan HAp murni dan sedikit

pengotor. Hasil rendemen tulang ikan setelah

proses pemanasan pada berbagai suhu dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Rendemen tulang ikan setelah

pemanasan pada berbagai suhu.

Suhu (ºC) Rendemen (%)

500 46.83

750 46.24

1000 48.54

1250 36.71

1300 48.68

1350 49.27

Tabel 1 menunjukkan rendemen tulang

ikan pada berbagai suhu. Rendemen tulang ini

menunjukkan bobot relatif tulang ikan setelah

dipanaskan terhadap bobot tulang ikan

sebelum pemanasan. Nilai rendemen ini

cukup tinggi sehingga tulang ikan bisa

digunakan untuk memproduksi HAp dalam

jumlah banyak dengan jumlah tulang ikan

yang tersedia.

Pemanasan suhu 500 ºC menghasilkan

serbuk tulang ikan yang masih berwarna abu-

abu, warna tersebut menunjukkan bahwa

masih terdapat komponen-komponen organik

yang belum hilang selama proses pemanasan

pada suhu 500 ºC. Pola difraksi sinar-X pada

suhu 500 ºC menunjukkan puncak tertinggi

HAp dengan masih terdapat fase lainya, yaitu

OKF dan AKA (Lampiran 3b). HAp murni

mulai terbentuk pada suhu 750 ºC terlihat dari

serbuk yang sudah berwarna putih dan dari

pola difraksi sinar-X yang dihasilkan hanya

terdapat satu puncak yang menandakan AKA

pada sudut 2θ 25.983º (Lampiran 3c).

Pemanasan pada suhu 1000 ºC menghasilkan

pola difraksi sinar-X yang menunjukkan fase

HAp pada tiga puncak tertinggi dan fase OKF

(Ca8H2(PO4)6.5H2O) pada sudut 2θ 31.293º

(Lampiran 3d). Hasil HAp dengan sifat

kristalinitas yang tinggi dibentuk pada suhu

1250 ºC dilihat dari intensitas puncak yang

tertinggi, yaitu 154. Namun, HAp yang

terbentuk ini juga masih terdapat fase AKB

pada sudut 2θ 49.610 (Lampiran 3e).

Pemanasan suhu tinggi hingga 1300 ºC

menimbulkan fase trikalsium fosfat (TCP)

yang muncul pada sudut 2θ 27.825º; 31.022º,

dan 34.381º, serta muncul fase AKB pada

sudut 49.552º (Lampiran 3f). Suhu 1350 ºC

juga muncul fase TCP pada sudut 2θ 21.865º

dan 31.184º, fase AKB juga masih terlihat

pada sudut 2θ 49.606º (Lampiran 3g). Hal ini

sesuai dengan pernyataan Ozawa & Suzuki

(2002) yang mengungkapkan bahwa fase TCP

akan muncul pada pemanasan suhu 1300 ºC.

Hasil analisis XRD dari tulang ikan

dengan berbagai suhu dapat dilihat pada

Gambar 4.

Gambar 4 Pola difraksi sinar-X tulang ikan

pada berbagai suhu.

HAp yang terbentuk melalui variasi suhu

dikarakterisasi dan didapatkan suhu

pembentukan optimum yang menghasilkan

HAp dengan kristalinitas yang tinggi, yaitu

pada 1250 ºC. Suhu 750 ºC dan 1000 ºC juga

sudah merupakan fase HAp namun

kristalinitasnya lebih rendah dari HAp yang

terbentuk pada suhu 1250 ºC. Industri

menginginkan suhu yang serendah mungkin

dalam membentuk HAp, sehingga diharapkan

suhu 750 ºC bisa diterapkan dalam industri

untuk menghasilkan HAp yang baik. HAp

yang terbentuk pada suhu 1300 ºC dan 1350

ºC tidak semurni HAp yang dihasilkan pada

suhu 750 – 1250 ºC karena muncul fase TCP

yang tidak diharapkan.

HAp yang terbentuk pada suhu 1250 ºC

dibandingkan dengan dua jenis HAp komersil

yang ada di pasaran yaitu HAp Taihe Jepang

(HAp komersil 1) dan HAp MERCK (HAp

komersil 2). Perbandingan pola difraksi sinar-

X HAp tulang ikan dan HAp komersil

disampaikan pada Gambar 5.

6

Gambar 5 Pola difraksi sinar-X HAp tulang

ikan alu-alu dengan HAp komersil.

Hasil tersebut menunjukkan bahwa pola

difraksi sinar-X HAp hasil pemanasan tulang

ikan mendekati HAp komersil 1 (TAIHE) dan

memiliki kristalinitas yang lebih baik daripada

HAp komersil 2 (MERCK). Hal ini juga

membuktikan bahwa HAp dengan

kristaliniatas yang baik bisa dihasilkan dari

bahan dasar tulang ikan dengan sifat HAp

yang tidak kalah jika dibandingkan dengan

HAP komersil yang sudah beredar di pasaran

Pemanasan terhadap tulang ikan pada suhu

750 ºC juga dilakukan selama 6 jam untuk

membuktikan pengaruh lamanya waktu

pemanasan terhadap pembentukan fase HAp.

Pola difraksi yang dihasilkan dibandingkan

dengan pola difraksi sinar-X pada suhu 750 ºC

selama 3 jam. Perbandingan pola difraksi

sinar-X pada pemanasan suhu 750 ºC selama

3 jam dan 6 jam disampaikan pada Gambar 6.

Gambar 6 Pola difraksi sinar-X tulang ikan

suhu 750 ºC 3 jam dan 6 jam.

Hasil perbandingan pola difraksi sinar-X

pemanasan tulang ikan pada suhu 750ºC

selama 3 dan 6 jam menunjukkan hasil yang

tidak terlampau berbeda. Hasil pola difraksi

sinar-X pemanasan tulang ikan pada suhu

750ºC selama 6 jam (Lampiran 3)

menunjukkan fase HAp dengan intensitas

yang tidak terlalu tinggi seperti pola difraksi

pada waktu pemanasan 3 jam. Oleh karena itu,

dapat disimpulkan bahwa pembentukan fase

HAp dari tulang ikan ini ditentukan oleh suhu

pemanasan, bukan terhadap lamanya waktu

pemanasan.

Hasil analisis SEM HAp yang terbentuk

dari tulang ikan alu-alu pada pemanasan 750,

1000, 1250, 1300, dan 1350 ºC ditunjukkan

pada Gambar 7.

(a)

(b)

Tulang ikan 1250ºC

(c)

(d)

(e)

1.3 µm

2.9 µm

1.5 µm

2.9 µm

1.7 µm

2.1 µm 2.6 µm

Gambar 7 Foto SEM HAp tulang ikan alu-alu

pada (a) pemanasan suhu 750 ºC,

(b) 1000 ºC, (c) 1250 ºC, (d) 1300

ºC, dan (e) 1350 ºC.

3.1 µm

7

Terdapat pori pada semua foto SEM HAp.

Pori dengan ukuran besar 3.1 µm terdapat

pada hasil SEM suhu 750 ºC, namun pori

yang dihasilkan belum homogen. Suhu 1000

ºC menghasilkan pori yang homogen, namun

ukurannya relatif kecil kurang lebih 1.3 µm.

Pori dengan ukuran 1.5 – 2.9 µm dihasilkan

dari pemanasan suhu 1250 ºC. Pori seragam

dihasilkan dari pemanasan suhu 1300 ºC

dengan ukuran 1.7 – 2.9 µm. Terdapat pori

dengan ukuran 2.1 – 2.6 µm pada pemanasan

suhu 1350 ºC. Hasil ini menunjukkan bahwa

pemanasan tulang ikan dalam membentuk

HAp menghasilkan material berpori seperti

yang dilakukan Ozawa & Suzuki (2002)

menghasilkan HAp berpori dari limbah tulang

ikan dengan ukuran diameter pori lebih besar

yaitu 30 – 100 µm. Tahap selanjutnya HAp

yang didapat pada suhu 750 ºC dimodifikasi

porinya menggunakan porogen pati. HAp

dengan suhu 750 ºC dipilih untuk dimodifikasi

porinya karena pori yang dihasilkan belum

homogen serta suhu pembentukan HAp yang

rendah sehingga diharapkan bisa diterapkan

pada dunia industri.

Modifikasi Pori

HAp dimodifikasi menggunakan porogen

pati. Menurut Kumar (2009) campuran antara

HAp dengan pati merupakan suatu metode

yang digunakan untuk membentuk material

keramik berpori. Pati telah berhasil digunakan

sebagai porogen pembentuk pori pada scaffold

HAp dengan metode kering (Al-Sokanee et al

2009), dan metode basah (Lei 2005). Pati

yang digunakan pada penelitian ini adalah pati

singkong. Pati singkong memiliki ukuran

granul sekitar 5 µm – 35 µm dengan rata-rata

ukuran di atas 17 µm. Pati singkong memiliki

suhu gelatinasi yang lebih rendah dari pati

jenis lain, yaitu berkisar antara 68 – 92 ºC

(Samsuri 2008). Granul pati singkong akan

pecah bila dipanaskan pada suhu

gelatinasinya. Granul yang kecil ini

diharapkan mampu masuk ke dalam pori HAp

dan memodifikasi pori yang terbentuk setelah

pati dihilangkan dengan pemanasan di atas

suhu gelatinasinya.

Modifikasi pori dilakukan terhadap tulang

ikan yang telah berubah fase menjadi HAp

pada pemanasan 750 ºC dan tulang ikan awal

(sebelum pemanasan). Menurut Ozawa &

Suzuki (2002), tulang ikan awal sudah

memiliki beberapa pori makro pada

strukturnya sehingga beberapa organ bisa

tumbuh melalui koneksi antara pori mikro dan

pori makronya. Hal ini menjadi pertimbangan

dalam memodifikasi pori dari bahan tulang

ikan awal dengan harapan pori yang terdapat

pada tulang ikan awal masih bersifat elastis

sehingga pemberian pati akan lebih baik

dalam memodifikasi pori HAp dan hasilnya

dibandingkan dengan modifikasi pori

menggunakan material yang sudah menjadi

HAp. Tabel 2 menunjukkan hasil modifikasi

pori menggunakan pati pada serbuk HAp yang

diperoleh dari suhu 750 ºC dan modifikasi

pori dari tulang ikan menggunakan pati.

Tabel 2 Ukuran pori yang dihasilkan setelah

modifikasi menggunakan pati.

Pati

(%)

Ukuran pori (µm)

HAp 750

+ pati

Tulang ikan

+ pati

5 < 0.5 2.38 – 3.20

10 < 0.5 2.38 – 3.28

20 < 0.5 <1 – 5.00

40 0.50 – 0.63 <1 – 3.20

60 1.20 – 1.38 <1 – 3.69

Ukuran pori yang terbentuk setelah

dimodifikasi menggunakan pati menunjukkan

bahwa pori yang lebih besar dihasilkan dari

modifikasi menggunakan komposisi antara

tulang ikan awal dengan pati yang

menghasilkan pori paling besar 5 µm.

Besarnya ukuran pori yang dihasilkan dari

modifikasi menggunakan tulang ikan ini akan

menyebabkan semakin luasnya luas

permukaan HAp, sehingga interaksi antara

HAp dengan tulang akan semakin baik

(Prihantoko 2011). Pori yang dihasilkan ini

masih lebih kecil dari pori HAp yang

dihasilkan dari penelitian Lyckfeldt and

Ferreira (1998) yang menghasilkan pori

sebesar 10 – 80 µm pada material keramik

menggunakan metode konsolidasi dengan pati

kentang, namun pori pada penelitian ini masih

lebih besar dari penelitian Romawarni (2011)

yang menghasilkan HAp berpori dengan

ukuran ±1 µm.

Foto SEM (Lampiran 5) menunjukkan

bahwa pori dengan jumlah dan keseragaman

yang baik dihasilkan pada konsentrasi 10%

pati dengan tulang ikan. Perbandingan foto

SEM HAp komersil (perbesaran 2500×) dan

HAp hasil modifikasi pori menggunakan HAp

(perbesaran 10000×) dan menggunakan tulang

ikan (perbesaran 2500×) dengan konsentrasi

pati 10% dapat dilihat pada Gambar 8.

(a)

(b)

(c)

Hidroksiapatit komersil pada foto SEM

perbesaran 2500× menunjukan granul bulat

namun tidak berpori (Gambar 8a). HAp yang

dihasilkan dari tulang ikan sebelum dilakukan

modifikasi pori (Gambar 7a) menunjukkan

HAp yang sudah merupakan material berpori,

namun pori yang dihasilkan belum sesuai

yang diharapkan. Pori terbaik yang dihasilkan

dari pati 10% dan tulang ikan (Gambar 8c)

menghasilkan ukuran pori pada kisaran 2.38 –

3.28, jauh lebih besar dari modifikasi

menggunakan pati 10% dengan HAp (Gambar

8b) yang hanya menghasilkan pori <5 µm.

Pori terbentuk karena pati yang telah

dihomogenkan pada bentuk kompaksi HAp-

pati akan hilang selama proses pemanasan

dalam membentuk HAp sehingga akan

meninggalkan pori (Lyckfeldt & Ferreira

1998).

Hasil modifikasi pori terbaik, yaitu

dengan pati 10% menggunakan material

tulang ikan ini selanjutnya dikarakterisasi lagi

fasenya menggunakan XRD untuk

membuktikan HAp yang telah termodifikasi

masih merupakan HAp. Pola difraksi hasil

modifikasi pori menggunakan pati 10% pada

material tulang ikan bisa dilihat pada Gambar

9.

Gambar 9 Pola difraksi sinar-X HAp hasil

modifikasi pori menggunakan

tulang ikan dengan pati 10%.

Hasil pola difraksi ini menunjukkan bahwa

fase setelah modifikasi masih merupakan

HAp, namun terdapat dua puncak fase OKF

pada sudut 2θ 31,239 dan 34,544.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Hidroksiapatit dengan kristalinitas yang

baik dihasilkan dari pemanasan tulang ikan

alu-alu pada pemanasan 750 – 1250 ºC.

Pemanasan yang lebih tinggi, yaitu 1300ºC

dan 1350ºC akan membentuk fase lain yang

muncul, yaitu trikalsium fosfat. Modifikasi

pori yang terbaik dihasilkan pada komposisi

tulang ikan yang ditambahkan dengan pati

10%, yaitu menghasilkan ukuran pori sekitar

2.38 – 3.28 µm.

Saran

Perlu dilakukan analisis pelapisan HAp

berpori hasil modifikasi pada logam dan laju

korosinya. Analisis ukuran pori diteliti lebih

lanjut menggunakan particle size analysis

(PSA) agar hasil yang didapat lebih akurat.

Perlu dilakukan uji in-vitro pada HAp yang

telah berpori untuk menentukan sifat

toksisitasnya.

Gambar 8 Perbandingan foto SEM (a) HAp

komersil dan HAp hasil modifikasi

pori menggunakan pati 10% (b)

HAp + pati, (c) Tulang ikan + pati.

DAFTAR PUSTAKA

Afshar A, Ghorbani M, Ehsani N, Saeri MR,

Sorrel CC. 2003. Some important factors

in the wet precipitation process of

hydroxyapatite. Material and Design 24:

197-202.

Al-Sokanee ZN, Toabi AAH, Al-Assadi MJ,

Al-Assadi EA. 2009. The drug release

study of ceftriaxone from porous

hydroxyapatite scaffolds. AAPS Pharmacy

Science Technology 10(5): 772-779.

Bahrololoom ME, Javidi M, Javadpour S, Ma

J. 2009. Characterisation of natural

hydroxyapatite extracted from bovine

cortical bone ash. Journal of ceramic

Processing Research 10 (2): 129-138.

Bailey J, Gathercole P, Housby T, Moss D,

Vaughan B, Williams P. 2001. The New

Encyclopedia of Fishing. The Complete

Guide to the Fish, Tackle, Techniques of

Fresh and Saltwater Angling. London:

Design Revolution, Ltd. Hlm: 162 – 163.

Boutinguiza M et al. 2012. Biological

hydroxyapatite obtained from fish bones.

Journal Materials Science and

Engineering C 32: 478 – 486.

[BPT] Balai Penelitian Tanah. 2005. Petunjuk

Teknis, Analisis Kimia Tanah, Tanaman,

Air, dan Pupuk. Bogor: Badan Penelitian

dan Pengembangan Pertanian Departemen

Pertanian.

Chang BS, Lee CK, Hong KS, Youn HJ, Ryu

HS, Chung SS, Park KW. 2000.

Osteoconduction at porous hydroxyapatite

with various pore configurations.

Biomaterials 21: 1291.

Schuth F, Sing KSW, Weitkamp J. (Eds.)

2002. Handbook of Porous Solids,

Weinheim: Wiley-VCH.

Juraida J, Sontang M, Ghapur EA, Isa MIN.

2001. Preparation and characterization of

hydroxyapatite from fishbone [skripsi].

Department of Physical Sciences, Faculty

of Science & Technology, University

Malaysia Terengganu.

Kartono D, Soekatri M. 2004. Angka

kecukupan mineral : besi, iodium, seng,

mangan, selenium. Di dalam: Ketahanan

Pangan dan Gizi di Era Otonomi Daerah

dan Globalisasi. Widyakarya Nasional

Pangan dan Gizi VIII; Jakarta, 17 - 19 Mei

2004. Jakarta:Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia.

Klančnik G. 2010. Differential thermal

analysis (DTA) and differential scanning

calorimetry (DSC) as a method of material

investigation. Materials and

Geoenvironment 57(1): 127–142.

Koshino T, Murase T, Takagi T, Saito T.

2001. New bone formation around porous

hydroxyapatite wedge implanted In

opening wedge high tibialosteotomy in

patients with osteoarthritis. Biomaterials

(22) : 1579 – 1582.

Kumar SS. 2009. Processing of porous

hidroxyapatite scaffold [thesis].

Department of Ceramic Engineering

National Institute of Technology Rourkela.

Lei Y, Xiao-san N, Ke-xin C, Qun-fang X,

He-ping Z. 2005. Preparation of porous

hydroxyapatite ceramics with strach

additives. Journal Transactions

Nonferrous Metal Society of China (5): 2.

Luna, Susan M. 2010. Sphyraena barracuda

[terhubung berkala]. http:http://

www.fishbase.org/Summary/SpeciesSum

mary.php?ID=1235&AT=barracuda. [17

Februari 2012].

Lyckfeldt O, Ferreira JMF. 1998. Processing

of porous ceramics by starch

consolidation. Journal European Ceramics

Society 18: 131 – 140.

Maachou H et al. 2008. Characterization and

in vitro bioactivity of chitosan/

hydroxyapatite composite membrane

prepared by freeze-gelation method.

Trends in Biomaterials and Artificial

Organs 22(1): 16 - 27.

Mojeta A. 1992. Simon and Schluster’s Guide

to Saltwater Fish and Fishing by Angelo

Mojeta. New York: Fireside. Hlm 255.

Orban JL, Roland DA. 1992. The effect of

varying bone meal sources on phosphorus

utilization by 3-week old broiler. Journal

Applied Poultry Research 1: 75-73.

Ozawa M, Suzuki S. 2002. Microstructural

development of natural hydroxyapatite

originated from fish-bone waste through

heat treatment. Journal of American

Ceramic Society 85 (5): 1315 - 1317.

Pang X, Zhitomirsky I. 2005.

Electrodeposition of composite

10

hydroxyapatite–chitosan films. Elsevier

94: 245 – 251.

Prabakaran K, Rajeswari S. 2006.

Development of hydroxyapatite from

natural fish bone through heat treatment.

Trend Biomaterial Artificial Organ 20(1):

20 - 23.

Prihantoko DA. Karakterisasi paduan

CoCrMo dengan pelapisan titanium nitrida

dan hidrosi-apatit kitosan [skripsi]. Bogor:

Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Institut Pertanian

Bogor.

Romawarni A. 2011. Sintesis dan uji in vitro

hidroksiapatit berporogen kitosan dengan

metode sol gel [skripsi]. Bogor: Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Institut Pertanian Bogor.

Samsuri B. 2008. Penggunaan pragelatinasi

pati singkong suksinat sebagai matriks

dalam sediaan tablet mengapung verafamil

HCl. [skripsi]. Depok: Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Indonesia.

Sopyan I, Mel M, Ramesh S, Khalid KA.

2007. Porous hydroxyapatite for artificial

bone applications. Science and Technology

of Advanced Materials 8: 116 – 123.

US Food and Drug Administration. 2011.

Sphyraena barracuda [terhubung

berkala].http://www.fda.gov/Food/FoodSa

fety/ProductSpecificInformation/Seafood/

RegulatoryFishEncyclopediaRFE/ucm082

373.htm.[17 Februari 2012].

Zhang X, Vecchio KS. 2005. Creation of

dense hydroxyapatite (synthetic bone) by

hydrothermal conversion of seashells.

Materials Science and Engineering C 26 :

1445 – 1450.

LAMPIRAN

12

Tulang ikan

bersih

Dipanaskan pada

500 ºC, 750 ºC,

1000 ºC ,1250 ºC

1300 ºC, 1350 ºC

Hidroksiapatit

750 ºC

Modifikasi pori menggunakan Pati

5, 10,20,40, dan 60 %

Analisis

perubahan fase

dengan DTA

XRD & SEM

SEM

Kadar Ca & P

Pori terbaik

XRD

Lampiran 1 Bagan alir penelititan

13

Lampiran 2 Data JCPDS

a. Data JCPDS Hidroksiapatit Ca10(PO4)6(OH)2

b. Data JCPDS Trikalsium Fosfat Ca3(PO4)2

14

Lanjutan Lampiran 2

c. JCPDS Apatit Karbonat Tipe A Ca10(PO4)6(CO3)2

d. JCPDS Apatit Karbonat Tipe B Ca10(PO4)3(CO3)3(OH)2

15

Lanjutan Lampiran 2

e. JCPDS Oktakalsium Fosfat Ca8H2(PO4)65H2O

16

Lampiran 3 Data analisis hasil XRD

a. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu tanpa pemanasan

2θ d(A) Intensitas Fase

10.921 8.091 23 HAp

15.851 5.584 35 Ca8H2(PO4)6.5H2O

25.766 3.453 45 Ca10(PO4)3(CO3)3(OH)2

31.618 2.826 66 Ca10(PO4)6(CO3)2

32.268 2.771 56 Ca10(PO4)6(CO3)2

32.701 2.735 53 Ca10(PO4)6(CO3)2

33.623 2.662 38 Ca8H2(PO4)6.5H2O

39.582 2.274 28 Ca10(PO4)3(CO3)3(OH)2

40.558 2.222 28 HAp

46.680 1.943 30 HAp

49.389 1.843 28 HAp

60.604 1.526 24 HAp

17

Lanjutan Lampiran 3

b. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu 500ºC 3 jam

2θ d(A) Intensitas Fase

10.596 8.339 25 Ca10(PO4)6(CO3)2

16.177 5.472 22 Ca8H2(PO4)6.5H2O

17.260 5.131 19 Ca8H2(PO4)6.5H2O

25.983 3.425 30 Ca10(PO4)6(CO3)2

32.051 2.789 78 HAp

39.745 2.265 19 Ca10(PO4)6(CO3)2

46.734 1.941 24 HAp

49.714 1.832 22 HAp

63.422 1.465 20 HAp

64.722 1.438 22 HAp

18

Lanjutan Lampiran 3

c. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu 750ºC 3 jam

2θ d(A) Intensitas Fase

10.921 8.091 23 HAp

25.983 3.425 33 Ca10(PO4)6(CO3)2

28.150 3.166 24 HAp

29.071 3.068 28 HAp

31.835 2.808 107 HAp

32.322 2.766 56 HAp

32.972 2.713 88 HAp

34.056 2.629 24 HAp

39.907 2.256 40 HAp

46.788 1.939 38 HAp

49.660 1.834 35 HAp

50.527 1.804 29 HAp

51.448 1.774 26 HAp

53.290 1.717 21 HAp

19

Lanjutan Lampiran 3

d. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu 1000ºC 3 jam

2θ d(A) Intensitas Fase

10.975 8.052 24 HAp

16.935 5.229 20 HAp

22.949 3.870 20 HAp

25.875 3.439 41 HAp

28.042 3.178 28 HAp

29.017 3.073 38 HAp 31.293 2.855 35 Ca8H2(PO4)6.5H2O

31.780 2.812 139 HAp

32.972 2.713 140 HAp

34.056 2.629 33 HAp

39.853 2.259 50 HAp

42.075 2.145 19 HAp

46.788 1.939 38 HAp

48.143 1.888 28 HAp

49.497 1.839 51 HAp

50.689 1.799 27 HAp

51.339 1.778 34 HAp

52.152 1.752 21 HAp

53.344 1.715 25 HAp

60.008 1.540 25 HAp

20

Lanjutan Lampiran 3

e. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu 1250ºC 3 jam

2θ d(A) Intensitas Fase

10.948 8.071 27 HAp

16.827 5.262 18 HAp

21.840 4.064 25 HAp

25.985 3.425 58 HAp

28.966 3.079 34 HAp

31.892 2.803 154 HAp

32.244 2.773 66 HAp

33.030 2.709 115 HAp

34.194 2.619 40 HAp

39.938 2.255 65 HAp

46.738 1.941 48 HAp

48.255 1.884 25 HAp

49.610 1.835 42 Ca10(PO4)3(CO3)3(OH)2

50.612 1.801 26 HAp

51.398 1.776 29 HAp

52.211 1.750 24 HAp

53.240 1.718 31 HAp

21

Lanjutan Lampiran 3

f. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu 1300ºC 3 jam

2θ d(A) Intensitas Fase

16.827 5.262 30 HAp

25.821 3.446 51 HAp

27.825 3.202 43 Ca3(PO4)2

28.855 3.090 42 HAp

31.022 2.879 62 Ca3(PO4)2

31.780 2.812 105 HAp

32.160 2.780 73 HAp

32.918 2.718 100 HAp

34.381 2.605 36 Ca3(PO4)2

39.853 2.259 49 HAp

46.680 1.943 41 HAp

48.089 1.890 31 HAp

49.552 1.837 37 Ca10(PO4)3(CO3)3(OH)2

50.527 1.804 26 HAp

51.502 1.772 25 HAp

52.098 1.753 23 HAp

53.073 1.723 35 HAp

61.634 1.503 21 HAp

22

Lanjutan Lampiran 3

g. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu 1350ºC 3 jam

2θ d(A) Intensitas Fase

21.865 4.060 31 Ca3(PO4)2

25.875 3.439 59 HAp

29.017 3.073 44 HAp

31.184 2.865 45 Ca3(PO4)2

31.889 2.803 108 HAp

32.972 2.713 109 HAp

34.110 2.625 40 HAp

39.962 2.253 48 HAp

46.788 1.939 43 HAp

49.606 1.835 28 Ca10(PO4)3(CO3)3(OH)

50.527 1.804 27 HAp

51.394 1.776 30 HAp

53.127 1.722 30 HAp

23

Lanjutan Lampiran 3

h. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu 750ºC 6 jam

2θ d(A) Intensitas Fase

10.975 8.052 21 HAp

16.610 5.331 21 HAp

25.983 3.425 30 HAp

29.017 3.073 23 HAp

31.780 2.812 95 HAp

32.268 2.771 53 HAp

32.864 2.722 86 HAp

34.056 2.629 31 HAp

34.706 2.582 23 Ca3(PO4)2

35.356 2.536 18 HAp

39.853 2.259 40 HAp

42.075 2.145 16 HAp

45.380 1.996 16 HAp

46.842 1.937 34 HAp

48.251 1.884 19 HAp

49.552 1.837 34 HAp

50.581 1.802 22 HAp

51.339 1.778 21 HAp

52.152 1.752 15 HAp

53.182 1.720 21 HAp

56.053 1.639 18 HAp

64.234 1.448 21 HAp

24

Lanjutan Lampiran 3

i. Data analisis hasil XRD serbuk tulang ikan alu-alu modifikasi pati 10 %

2θ d(A) Intensitas Fase

10.867 8.131 24 HAp

21.757 4.080 21 HAp

25.875 3.439 36 HAp

28.042 3.178 31 HAp

28.963 3.079 34 HAp

31.239 2.860 61 Ca8H2(PO4)6.5H2O

31.780 2.812 157 HAp

32.268 2.771 45 HAp

32.972 2.713 132 HAp

34.110 2.625 46 HAp

34.544 2.593 36 Ca8H2(PO4)6.5H2O

39.203 2.295 19 HAp

39.853 2.259 66 HAp

42.020 2.148 21 HAp

46.734 1.941 48 HAp

48.251 1.884 27 HAp

48.739 1.866 23 HAp

49.552 1.837 36 HAp

50.527 1.804 45 HAp

51.285 1.779 34 HAp

52.152 1.752 21 HAp

53.290 1.717 23 HAp

56.053 1.639 17 HAp

59.954 1.541 17 HAp

61.850 1.498 17 HAp

63.042 1.473 19 HAp

64.993 1.433 24 HAp

25

Perhitungan :

Kadar Ca

Kadar P

Lampiran 4 Penghitungan kadar kalsium dan fosfor

26

Lampiran 5 Foto SEM hasil modifikasi pori

HAp 750 ºC menggunakan pati (a) 5%, (b) 10%, (c) 20%, (d) 40%, dan (e) 60% dengan

perbesaran 10000 ×, serta modifikasi pori dari tulang ikan menggunakan pati (f) 5%, (g) 10%, (h)

20%, (i) 40%, dan (j) 60% dengan perbesaran 2500 ×.

0.63µm

1.38µm

1.04µm 1.02µm

2.38

3.20

2.38

3.28 3.28

5 <1 µm

3.20 µm

3.69 µm

2.95 µm

< 0.1 µm

(f) (a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(g)

(h)

(i)

(j)

0.5 µm

27

Lampiran 6 Contoh perhitungan ukuran pori

Keterangan : A = diameter pori dalam cm

B = diameter pori sesungguhnya (µm)

C = diameter skala dalam cm

D = diameter skala sesungguhnya (µm)

Perhitungan:

1.22 B = 0.40 × 10

1.22 B = 4

B = 4/1.22 = 3.278 µm

A

B

C D

3.28 µm

28

Lampiran 7 Gambar tulang ikan alu-alu