Minggu, 08 Desember 2013

LAPORAN PRAKTIKUM ILMU DAN TEKNOLOGI MATERIAL KEDOKTERAN GIGI Gips Kedokteran Gigi dan Malam Inlay



UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Tanggal Praktikum      : 17 September 2012


GIPS KEDOKTERAN GIGI

Tujuan Praktikum    :
Mampu mengukur waktu pergerasan gips kedokteran gigi tipe II dan III.

Material          :
1.      Gips plaster
2.      Gips stone
3.      Aquadest
4.      Tissue pembersih

Alat     :
1.      Mangkuk karet dan spatula
2.      Timbangan
3.      Gelas ukur
4.      Cetakan dari bekas kaleng susu beruang yang sudah dilubangi satu sisi alas /dasarnya
5.      Stopwatch
6.      Vibrator
7.      Satu set alat Vicat
Cara kerja
1.      Timbang gips plaster sebanyak 250 gram dan gips stone sebanyak 350 gram.
2.      Siapkan Aquadest dengan perbandingan 1 : 2 untuk gips plaster dan 1 : 3 untuk gips stone.
3.      Masukkan aquadest kedalam mangkuk karet sebanyak 100 ml.
4.      Masukkan bubuk gips kedalam mangkuk karet yang telah berisi aquadest dalam waktu 10 detik, dan dalam 20 detik bubuk gips harus sudah terendam dalam aquadest.
5.      catat awal waktu dari mulai pencampuran gips dengan aquadest menggunakan stopwatch.
6.      Aduk gips hingga homogen dengan menggunakan spatula sebanyak 120 putaran selama 1 menit. Bersamaan dengan itu, mangkuk karet diputar perlahan–lahan.
7.      Gunakan vibrator untuk menghilangkan gelembung.
8.      Tuangkan adonan gips kedalam cetakan (bekas kaleng susu) , kemudian ratakan adonan setinggi cetakan.
9.      Letakkan adonan dibawah jarum vicat. Pastikan jarum menyentuh permukaan adonan gips.
10.  Ukur waktu pengeresan adonan gips dengan menggunakan stopwatch.
11.  Satu atau dua menit sebelum waktu pengerasan (umumnya dirandai dengan hilangnya permukaan yang mengkilat atau hilangnya kelebihan air), jarum dilepaskan dan dibiarkan berpenetrasi kedalam adonan dengan interval waktu 30 detik.
12.  Setiap penetrasi, jarum dibersihkan dengan kertas tissue dan cetakan digeser posisinya sehingga jarum penetrasi didaerah yang baru.
13.  Waktu pengerasan dihitung sejak awal pengadukan sampai saat jarum berpenetrasi hanya  ± 2 mm.

Hasil                      :

Gips plaster
Gips stone
Waktu pengerasan
14.30   menit
18.49 menit
Banyak tusukan
11 kali
5 kali
Keterangan lain
Percobaan pertama gagal


Keterangan : percobaan gips plaster yang pertama gagal , karena telah terjadi pengerasan adonan melelui pengamatan visual pada menit ke 14.45 sebelum pengukuran tingkat kekerasan menggunakan jarum vicat.
Pembahasan
            Plaster dan stone merupakan produksi Kalsium Sulfat Hemihidrat. Bahan ini merupkan hasil pengapuran sulfat dihidrat atau gypsum. Kandungan utama plaster dan stone gigi adalah kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4)2.H2O.
            Reaksi pengerasan, berbagai hidrat memiliki kelarutan yang relative rendah dengan perbedaan nyata dalam kelarutan hemihidrat dan dihidrat. Dihidrat terlalu larut untuk digunakan dalam struktur yang terpapar atmosfer , sesuatu yang menguntungkan , karena penggunaan tersebut akan menghabiskan sumber alami gypsum kita.
            Reaksi pengerasan dapat diamati sebagai berikut :
1.      Ketika hemihidrat diaduk dengan air, terbentuk suatu suspensi cair dan dapat dimanipulasi.
2.      Hemihidrat melarut sampai terbentuk larutan jenuh.
3.      Larutan jenuh hemihidrat ini amat jenuh dengan dihidrat sehingga dihidrat mengendap.
4.      Begitu dihidrat mengendap, larutan tidak lagi jenuh dengan hemihidrat, jadi terus melarut. Kemudian proses terus berlanjut  yaitu pelarutan hemihidrat dan pengendapan dihidrat terjadi baik dalam bentuk  kristal baru atau pertumbuhan lebih lanjut pada keadaan yang sudah ada.

Uji untuk waktu kerja, pengerasan, dan waktu pengerasan akhir :
a.       Waktu pengadukan
Waktu pengadukan adalah waktu dari penambahan bubuk pada air sampai pengadukan sempurna. Pengadukan stone dan plater secara mekanik biasanya tercapai dalam 20-30 detik. Pengadukan tangan dengan spatula umumnya memerlukan minimal 1 menit untuk memperoleh adukan yang halus.
b.      Waktu kerja
Ini adalah waktu yang tersedia untuk menggunakan adukan, dimana konsistensi yang merata dipertahankan untuk dilakukan satu atau beberapa manipulasi. Misalnya, waktu kerja yang cukup diperlukan untuk mengisi cetakan, mengisi cetakan cadangan, dan membersihkan peralatan sebelum gipsum benar-benar mengeras. Umumnya waktu kerja sekitar 3 menit adalah cukup.
c.       Waktu pengerasan
Adalah waktu yang terentang antara mulai pengadukan sampai bahan mengeras. Biasanya diukur dengan beberapa jenis uji penetrasi , menggunakan instrumen. Waktu pengerasan terjadi selama 5 sampai 15 menit.
d.      Uji hilang kilap untuk pengerasan awal
Begitu reaksi berlangsung, sebagian kelebihan air diambil dalam bentuk dihidrat sehingga adukan kehilangan kilapnya. Hal ini terjadi kurang lebih pada 9 menit, dan massa masih belum memilik kekuatan kompresi yang dapat diukur.
            Pengendalian waktu pengerasan :
Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan gipsum ini adalah pengendalian waktu
pengerasan yang secara teori ada 3 metode :
1.      Kelarutan hemihidrat (penyusun stone dan plaster) dapat ditingkatkan atau dikurangi
2.      Jumlah nukleus kristalisasi dapat ditingkatkan atau dikurangi. Semakin besar jumlah nukleus kristalisasi, semakin cepat terbentuk kristal gipsum dan semakin cepat pula pengerasan massa.
3.      Bila kecepatan pertumbuhan kristal dapat ditingkatkan atau dikurangi, begitu pula waktu pengerasan dapat dipercepat atau diperlambat.
            Operator dapat mengubah waktu pengerasan dalam batasan tertentu dengan mengubah rasio W:P dan waktu pengadukan.
1.      Ketidakmurnian
Bila proses pengapuran tidak sempurna sehingga tetap terdapat partikel gipsum atau pabrik menambahkan gipsum kedalam plaster atau stone maka waktu pengerasan akan diperpendek. Karena peningkatan nukleus kristalisasi sehingga semakin cepat terbentuk kristal gipsum.
2.      Kehalusan
Semakin halus partikel hemihidrat, semakin cepat adukan mengeras. Karena kecepatan kelarutan hemidrat meningkat.
3.      Rasio W : P
Perbandingan antara water dan powder juga harus diperhatikan. W:P ini basanya tergantung pada jenis plaster dan stone.  Misalnya W:P  0,60 maka yang harus disiapkan adalah 60 ml air dan 100 gram stone. Perbandingan W:P adalah faktor yang sangat penting dalam menentukan sifat fisik dan kimia dari produk gipsum akhir. Semakin tinggi perbandingan W : P maka waktu pengerasan akan semakin lama dan gipsum yang dihasilkan juga berkekuatan lemah.
4.      Pengadukan
Semakin lama dan semakin cepat plaster diaduk, semakin pendek waktu pengerasan. Sebagian kristal gipsum terbentuk langsung ketika plaster atau stone berkontak dengan air. Begitu pengadukan dimulai, pembentukan kristal ini meningkat pada saat yang sama, kristal– kristal diputuskan oleh spatula pengaduk dan didistribusikan merata dalam adukan dengan hasil pembentukan lebih banyak nukleus kristalisasi.
5.      Temperatur
Sedikit perubahan terjadi pada suhu 00 C dan 500 C; tetapi bila adukan plester - air meningkat kurang lebih 500 C penigkatan perlambatan terjadi bertahap. Begitu temperatur mencapai 1000 C, tidak ada reaksi yang terjadi. Pada temperatur yang lebih tinggi makan gipsum akan kembali lagi menjadi hemihidrat.
6.      Perlambatan dan percepatan
Penambahan bahan kimia tertentu pada adukan plaster atau stone gigi  dapat memperlambat atau mempercepat proses pengerasan. Bahan aselerator adalah bahan kimia yang dapat memperlambat pengerasan. Aselerator yang sering digunakan adalah kalsium sulfat. Sebenarnya garam anorganik bisa digunakan sebagai bahan aselerator. Tetapi bila kegunaannya belebihan maka akan menimbulkan efek sebaliknya. Bahan retarder adalah bahan yang digunakan untuk mempercepat reaksi. Retarder umunya bekerja dengan membentuk lapisan penyerap hemihidrat untuk mengurangi kelarutan dan menghambat pertumbuhan kristal – kristal  gipsum yang ada. Bahan – bahan organik seperti lem gelatin dan beberapa getah karet bersifat seperti itu. Dalam konsentrasi kecil banyak garam anorganik bertindak sebagao aselerator, tetapi bila konsentrasi ditingkatkan maka akan menjadi retarder.
Contoh :
Tabel : efek rasio W:P dan waktu pengadukan terhadap waktu pengerasan plaster of paris
Rasio W:P
Waktu pengadukan (menit)
Waktu pengerasan (menit)
1 : 4,5
0,5
5,25
1 : 4,5
1,0
3,25
1 : 6
1,0
7,25
1 : 6
2,0
4,50
1 : 8
1,0
10,50
1 : 8
2,0
7,75
1 : 8
3,0
5,75

Dengan memperhatikan hal-hal diatas kami melakukan praktikum pengerasan gips kedokteran gigi dengan jenis produkPlaster model ( Tipe II ) dan Stone Gigi ( Tipe III ).
·         Plaster kedokteran gigi
Pada pengujian kali ini kami menyiapkan aquadest 100 ml dan bubuk plaster 250 gr, jadi perbandingan W:P adalah 1 : 2,5 dengan 120 kali putaran salama 60 detik. Didapat waktu pengerasan 14.30 menit. Praktikum ini menggunakan uji vicat untuk menghitung waktu pengerasan. Setelah 10 kali tusukan jarum vicat tidak dapat lagi menembus permukaan plaster yang telah mengeras.
·         Stone kedokteran gigi
Pada pengujian kali ini kami menyiapkan aquadest 100 ml dan bubuk stone 350 gr, jadi perbandingan W:P adalah 1:3,5 dengan 120 putaran selama 60 detik. Didapat waktu pengerasan 18.49 menit. Praktikum menggunakan uji vicat untuk menghitung waktu pengerasan. Setelah 5 kali tusukan jarum vicat tidak dapat lagi menembus permukaan stone yang telah mengeras.

Jika dilihat dari penjelasan diatas, waktu pengerasannya berbeda, hal ini disebabkan oleh :
·         Perbedaan tipe plaster dan stone (kualitas) . Karena untuk rasio W:P juga tergantung pada aturan pabrik pembuat plaster atau stone tersebut.
·         Perbedaan rasio W : P, dimana pada percobaan diatas rasio gips yang digunakan sedikit sehingga waktu pengerasannya juga akan lebih lama.
·         Terjadinya kesalahan dalam pengukuran tingkat kekerasan plaster dan stone, sehingga gips mengeras sebelum pengukuran dengan jarum vicat. ( percobaan yang gagal )

Kesimpulan :
Berdasarkan hasil percobaan didapatkan bahwa waktu pengerasan gips plaster (tipe II) lebih cepat dibandingkan gipsstoner (tipe III). Hal ini mungkin dipengaruhi oleh jenis partikel yang terkandung didalamnya. Partikel gips stone lebih halus dan reguller, sedangkan gips plaster lebih kasar dan irregular. Daya serap gips plaster terhadap air lebih besar dibandingkan gips stone sehingga waktu pengerasan gips plaster lebih cepat di bandingkan gips stone.


MALAM INLAY

Tujuan Praktikum                :
            Mampu mengadakan pengamatan dan mengukur distorsi akibat adanya stress released (pelepasan stress) dari malam inlay kedokteran tinggi yang telah dimanipulasi

Material          :
1.      Malam inlay
2.      Aquadest
Alat     :
1.      Lampu spritus
2.      Petri disk ( cawan petri )
3.      Jangka sorong

Cara Kerja    :
1.      Sebatang malam inlay dilunakkan di atas lampu spritus dengan  hati-hati dan jangan sampai meleleh
2.      Bengkokkan malam inlay secara p agar tidak patah sehingga berbentuk seperti tapal kuda dan biarkan agar kembali ke suhu normal. Ukur jarak kedua ujungnya dengan jangka sorong (sebagai jarak awal).
3.      Catat hasil pengukuran
4.      Masukkan malam inlay tersebut kedalam petri disk yang berisi aquadest sampai inlay terendam.
5.      Simpan petri disk tersebut selama 24 jam pada suhu kamar.
6.      Lakukan pengamatan terhadap perubahan bentuk malam inlay 24 jam kemudian.
7.      Ukur jarak antara dua ujung malam inlay dengan jangka sorong (sebagai jarak akhir)          presentase distorsi bentuk yang terjadi = .
Hasil                :
Jarak awal (cm
Jarak akhir (cm)
0.025
0.035
Nilai distorsi =    = 40 %

Pembahasan   :
Wax adalah material termoplastik, berbentuk padat pada suhu kamar tetapi meleleh tanpamengalami dekomposisi dan membentuk cairan kental pada suhu yang lebih tinggi. Dentalwax terdiri dari campuran dari material termoplastik yang dapat dilunakkan dengannpemanasan dan dikeraskan dengan pendinginan. Komponen utama komposisi dental wax adalah natural, dan sintetis.
Malam kedokteran gigi dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaitu pattern wax dan processing wax. Malam inlay termasuk dalam bagian pattern wax.
Distorsi malam bisa disebabkan karena perubahan suhu, dan relaksasi dari tegangan yang disebabkan oleh kontraksi saat pendinginan, udara yang tersumbat, pencetakan, pengukiran, pelepasan,serta waktu dan suhu penyimpanan.
Faktor-faktor yang menyebabkan distorsi antara lain :
.1. Thermal Expansion
 Inlay Wax memiliki ekspansi termal yang lebih tinggi dibanding bahan kedokteran gigiyang lain. Hal ini dapat dilihat dari grafik dibawah ini.



Pada grafik A  menunjukan ekspansi termal ketika malam dibawah tekanan dimana malam mendingin dari keadaan cairan. Grafik B adalah hasil.
2.  Internal Stress
Wax dimanipulasi tanpa dilakukan pemanasan yang cukup hingga diatas suhu transisi padat-padat sehingga dapat terjadi tekanan yang sangat besar pada material.Tekanan ini disebut dengan internal stress .Stress ini timbul dari kontraksi pada saat pendinginan, udara yang terjebak mengakibatkan perubahan bentuk(distorsi) selama molding serta waktu dan suhu selama penyimpanan. Tekanan yang dilepaskan oleh wax tersebut pada saat didiamkan menimbulkan suatu kontraksi.
3. Elastic memory
Saat internal stress sudah terlepas dari dalam malam, suhu malam telah menurun di bawah suhu transisi solid-solid dan bentuk molekul dalam malam akan menjadi stabil kembali dan akan berhenti mengalami distorsi dan kembali mengeras atau cenderung kebentuk semula sesudah dimanipulasi (elastic memory). Elastic memory yang ditunjukkan terjadi lebih besar selama pengukuran ekspansi termal pada malam yang dibiarkan pada udara bebas daripada malam yang didiamkan dalam air.

Batang malam inlay dapat dilunakkan dengan api Bunsen , dibengkokkan menjadi berbentuk seperti tapal kuda , dan didinginkan pada posisi ini. Jika malam ini dibiarkan mengembang dalam air bertemperatur kamar selama beberapa jam , bentuk tapal kuda tersebut akan terbuka. Pada malam inlay hal ini lebih penting dibandingkan pada bahan cetak lain, karena restorasi logam yang dihasilkan harus masuk tepat pada jaringan keras yang tidak dapat meregang. Jika malam dibengkokkan menjadi tapal kuda , molekul-molekul bagian dalam akan mengalami ketegangan. Begitu stress dilepaskan perlahan-lahan pada temperature kamar, malam cenderung menjadi lurus kembali.

Dengan memperhatikan pembahasan diatas kami melakukan pengamatan dan mengukur distorsi akibat adanya stress released (pelepasan stress) dari malam inlay kedokteran gigi yang telah dimanipulasi. Dari hasil percobaan hanya terjadi perubahan  sebesar 0,1 mm dari bentuk tapal kuda. Jarak awal 0,25 mm , setelah dibiarkan dalam cawan petri berisi aquadest selama 24 jam terjadi perubahan jarak menjadi 0,35 mm. Berdasarkan teori , seharusnya malam inlay yang berbentuk tapal kuda yang dibiarkan mengambang dalam air selama beberapa jam, bentuk tapal kudanya akan terbuka.
Kegagalan praktikum kali ini disebabkan oleh :
·         Kekurangcermatan pengamat dalam membentuk pola tapal kuda batang malam inlay
·         Percobaan dilakukan dengan menutup keduabelah sisi cawan, sehingga tidak terjadi penurunan suhu dan tidak terjadi pelepasan stress sehingga menyebabkan malam inlay tidak mengalami distorsi
Kesimpulan   :
Dari hasil percobaan didapatkan  malam inlay kedokteran gigi yang telah dibengkokkan dan dibiarkan mengambang dalam air selama 24 jam mengalami sedikit distorsi melalui pelepasan stress secara perlahan-lahan.