LAPORAN PRATIKUM ILMU MATERIAL I
Topik:Setting time Gipsum tipe II berdasarkan perbandingan air
dan bubuk
Kelompok:B9
Tgl Praktikum:3 Maret 2015
Pembimbing:Sri Yogyarti, drg., MS
Penyusun :
NONAMANIM
1Grandis Ratnaning F. E.021411131102
2Anggy Prayudha021411131103
3Kemala U. P. Nasution021411131104
4Agnes Robia A.021411131105
5Ainin Nafilatus S. F.021411131106
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGIFAKULTAS KEDOKTERAN
GIGIUNIVERSITAS AIRLANGGA2015
1. Tujuana. Melakukan manipulasi gipsum plaster dengan tepat.b.
Mengukur initial setting time dengan tepat berdasarkan variasi
perubahan perbandingan air dan bubuk dengan tepat.c. Mengukur final
setting time dengan tepat berdasarkan variasi perubahan
perbandingan air dan bubuk dengan tepat.
2. Cara Kerja2.1. Alata. Mangkuk karetb. Spatulac. Gelas ukurd.
Stopwatche. Timbangan analitikf. Cetakan bentuk cincing. Vibratorh.
Jarum Gillmorei. Termometer air2.2. Bahana. Gipsum plaster b. Air
PAMc. Vaselin2.3. Cara kerja : Disiapkan alat dan bahan. Bubuk
gipsum ditimbang menggunakan timbangan analitik sesuai ukuran yang
ditentukan. Air PAM diukur menggunakan gelas ukur sesuai dengan
takaran yang ditentukan. Air dituangkan ke dalam bowl. Pada saat
mulai pencampuran gipsum dan air stopwatch mulai dinyalakan. Bubuk
gipsum ditaburkan secara perlahan kedalam bowl dengan gerakan
memutar bowl selama 20 detik. Didiamkan selama 30 detik,selama
menunggu oleskan cetakan cincin bagian dalam dan bawah dengan
vaselin. Diaduk menggunakan spatula dengan gerakan memutar selama 1
menit/120 putaran,bersamaan dengan itu mangkuk karet diputar secara
perlahan. Kemudian diletakan diatas vibrator dengan kecepatan
rendah selama 30 detik untuk menghilangkan gelembung udara.
Diletakan cetakan cincin diatas kaca,kemudian diletakan diatas
vibrator. Dituangkan adonan kedalam cetakan cincin. Permukaan
cetakan diratakan menggunakan spatula. Sisa adonan di mangkuk karet
dijadikan acuan dimulainya pengujian dengan jarum gillmore. Uji
penusukan jarum gillmore dimulai saat sisa adonan di mangkuk karet
tidak lagi kembali kebentuk semula ketika ditusuk dengan spatula.
Pada awal pengujian digunakan jarum gillmore dengan berat beban
pound dan penampang jarum 1/12 inch dengan interval 30 detik.
setelah adonan mulai mengeras interval dikurangi menjadi 10 detik,
pengujian ini dilakukan sampai jarum tidak meninggalkan bekas pada
adonan. Catat waktu sebagai initial setting time. Ulangi pengujian
seperti diatas dengan menggunakan jarum gillmore berukuran 1/24
inch dengan beban 1 pound sampai jarum tidak lagi meninggalkan
bekas pada adonan. Catat waktu sebagai final setting time. Ulangi
langkah-langkah diatas dengan rasio w/p yang berbeda.
3. Hasil praktikuma. Manipulasi material praktikum1) Diukur
initial setting time dan final setting time gipsum tipe II
menggunakan w/p ratio 15 ml : 25 gr.2) Diukur initial setting time
dan final setting time gipsum tipe II menggunakan w/p ratio 15 ml :
20 gr.3) Diukur initial setting time dan final setting time gipsum
tipe II menggunakan w/p ratio 15 ml : 30 gr.Pengukuran dilakukan
dalam :Suhu : 23,1CKelembapan : 62%b. Data hasil pengamatan
praktikumNow/p ratioInitial setting timeFinal setting timeSetting
time
115/251415 detik713 detik2128 detik
215/201517 detik786 detik2303 detik
315/30710 detik590 detik1300 detik
4. Tinjauan PustakaGipsum adalah mineral hasil alam dengan
bentukan bubuk warna putih dengan nama kimia calcium sulphate
dihydrate (CaSO42H2O)2CaSO42H2O (CaSO4)2H2O + 3H2OGipsum yang
digunakan pada kedokteran gigi adalah calcium sulphate hemihydrates
(CaSO4)2H2O sebagai model, die, dan masih banyak lainnya.CaSO4) +
H2O + 3H2O 2CaSO42H2O (McCabe, 2008)Gipsum yang telah ditambang
akan dipanaskan hingga kering dengan proses calcining, jika
dipanaskan diantara 110-130 tambah menambah tekanan bubuk dihidrat
ini akan berubah menjadi hemihidrat yang disebut sebagai plaster
namun apabila gipsum dipanaskan antara 110-130 dengan tekanan bubuk
dihidrat ini akan berubah menjadi hemihidrat yang lain yang disebut
stone. (Ferracane,2005).Menurut ISO gipsum untuk kedokteran gigi
dibagi menjadi:1) Tipe 1 Dental plaster, pencetakan2) Tipe 2 Dental
plaster, model3) Tipe 3 Dental stone, die, model4) Tipe 4 Dental
stone, die, kekuatan besar, ekspansi rendah5) Tipe 5 Dental stone,
die, kekuatan besar, ekspansi tinggi (McCabe,2008)Setting time dari
gipsum dimulai dari pencampuran bubuk dengan air hingga mengeras.
Setting time sendiri dibagi menjadi beberapa bagian yakni:1)
Working Time : Percampuran di fase semi-fluid dan dapat
dimanipulasi (Soratur, 2007)Waktu kerja atau waktu pengaturan awal
adalah jangka waktu dari awal pencampuran sampai massa mencapai
tahap setengah-keras. Ini merupakan waktu yang tersedia untuk
memanipulasi produk, dan ditandai dengan adanya reaksi setting
sebagian (McCabe,2008)02) Initial Setting Time : Pencampuran di
fase mulai mengeras dan mulai mengeluarkan panas eksotermik
(Soratur, 2007)Setelah pencampuran viskositasnya akan naik, waktu
pertama yang dicapai oleh material ini dalam keadaan solid lemah
disebut dengan initial setting time (McCabe,2008)3) Final Setting
Time : Waktu kedua yang dicapai material hingga menjadi keras dan
kuat setelah fase initial setting time disebut dengan final setting
time. (McCabe,2008) Final setting time disebut juga waktu material
sudah benar-benar mengeras (Soratur, 2007)Secara umum ratio air
yang lebih tinggi membuat setting time melambat sedangkan apabila
bubuk gipsum yang lebih tinggi maka setting time lebih cepat
(Soratur, 2007)Melambatnya setting time disebabkan karena
penggunaan air yang berlebihan dapat menyebabkan inti kristalisasi
menjadi lebih sedikit sehingga waktu setting menjadi lebih lama.
(Anusavice, 2013)Pencampuran bubuk dengan air dengan diaduk dengan
sangat cepat akan membuat setting time menurun (Chandra,
2007)Kristal dari gipsum akan terbentuk dengan segera sesaat
setelah bercampur dengan air. Saat pencampuran dimulai, pembetukan
kristal akan meningkat sehingga waktu setting menurun. (Anusavice,
2013)Plaster atau stone bersifat porus, dan semakin besar W/P
ratio, maka semakin besar porositasnya. Semakin besar W/P ratio,
semakin berkurang kekuatan plaster setelah benar-benar kering.
(Anusavice, 2013)Reaksi gipsum merupakan reaksi eksotermik, dimana
temperatur maksimum dicapai saat adonan benar-benar mengeras.
Peningkatan suhu mempercepat proses solusi, tetapi menghambat
kristalisasi. (McCabe, 2008)Terjadi sedikit perubahan setting time
yang terjadi antara 0C-50C. Apabila suhu campuran plater dan air
melebihi 50C, retardasi gradual terjadi. Ketika suhu mendekati
100C, reaksi tidak akan terjadi. (Anusavice, 2013)Bubuk gipsum juga
dipengaruhi oleh kandungan anhydrite dan cara penyimpanan.
Anhydrite bereaksi sangat cepat dengan air, sehingga mempercepat
setting time. Produk plaster yang masih fresh mengandung anhydrite,
cukup untuk mempercepat setting time sehingga susah untuk
dimanipulasi. Untuk mengatasi ini plaster dibiarkan dahulu sampai
matang sebelum penggunaan sehingga anhydrite menyerap uap air
(bersifat higroskopis) dan berubah menjadi hemihydrate yang kurang
reaktif. Jika plaster dibiarkan terlalu lama di tempat lembab,
kristal-kristal hemihydrate akan terlapisi oleh dihydrate yang
tingkat reaksinya rendah. (McCabe, 2008)
5. PembahasanPraktikum ini mengamati setting time dari gipsum
tipe II berdasarkan pengaruh rasio w/p dengan menggunakan 3
perbandingan rasio w/p seperti di bawah ini :1) 15 ml : 25 gram2)
15 ml : 20 gram3) 15 ml : 30 gramSemua alat dan bahan disiapkan
sesuai petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing. Bubuk gipsum
ditimbang menggunakan timbangan analitik sesuai ukuran yang
ditentukan. Air PAM diukur menggunakan gelas ukur sesuai dengan
takaran yang ditentukan, kemudian air dituangkan ke dalam bowl.
Pada saat mulai pencampuran gipsum dan air, stopwatch mulai
dinyalakan. Setelah itu, bubuk gipsum ditaburkan secara perlahan
kedalam bowl dengan gerakan memutar bowl selama 20 detik. Campuran
kemudian didiamkan selama 30 detik, selama menunggu oleskan vaselin
pada cetakan cincin bagian dalam dan bawah. Campuran diaduk
menggunakan spatula dengan gerakan memutar selama 1 menit/120
putaran, bersamaan dengan itu mangkuk karet diputar secara
perlahan. Kemudian diletakan diatas vibrator dengan kecepatan
rendah selama 30 detik untuk menghilangkan gelembung udara.
Selanjutnya letakan cetakan cincin diatas kaca, kemudian letakan
diatas vibrator. Adonan dituangkan kedalam cetakan cincin dan
permukaan cetakan diratakan menggunakan spatula. Sisa adonan di
mangkuk karet dijadikan acuan dimulainya pengujian dengan jarum
gillmore.Uji penusukan jarum gillmmore dimulai saat sisa adonan di
mangkuk karet tidak lagi kembali kebentuk semula ketika ditusuk
dengan spatula. Pada awal pengujian digunakan jarum gillmore dengan
berat beban pound dan penampang jarum 1/12 inch dengan interval 30
detik. setelah adonan mulai mengeras interval dikurangi menjadi 10
detik, pengujian ini dilakukan sampai jarum tidak meninggalkan
bekas pada adonan. Catat waktu sebagai initial setting time.
Kemudian ulangi pengujian seperti diatas dengan menggunakan jarum
gillmore berukuran 1/24 inch dengan beban 1 pound sampai jarum
tidak lagi meninggalkan bekas pada adonan. Catat waktu sebagai
final setting time.Initial setting adalah permulaan setting time
dimana terjadi pencampuran antara gipsum dengan air dan sudah tidak
dapat lagi mengalir ke dalam cetakan (Soratur, 2007). Secara visual
ditandai dengan loss of gloss (hilangnya kemengkilatan/ timbulnya
kemuraman). Keadaan dimana gips tidak dapat hancur tapi masih dapat
dipotong dengan pisau.Final setting adalah waktu yang dibutuhkan
oleh gipsum untuk mengeras dan bereaksi secara lengkap dari kalsium
sulfat dihidrat, meskipun reaksi dehidrasinya belum selesai.
Tandanya antara lain adalah kekerasannya yang belum maksimum,
kekuatannya belum maksimum, dan dapat dilepas dari cetakan tanpa
distorsi atau patah.Pada manipulasi pertama dengan w/p rasio normal
sesuai aturan pabrik yaitu 15 ml : 25 gram didapatkan initial
setting time yakni 1415 detik dan final setting time 713 detik
sehingga didapatkan setting time 2128 detik. Pada manipulasi kedua
dengan w/p rasio normal sesuai aturan pabrik yaitu 15 ml : 20 gram
didapatkan initial setting time yakni 1517 detik dan final setting
time 786 detik sehingga didapatkan setting time 2303 detik. Pada
manipulasi ketiga dengan w/p rasio normal sesuai aturan pabrik
yaitu 15 ml : 30 gram didapatkan initial setting time yakni 710
detik dan final setting time 590 detik sehingga didapatkan setting
time 1300 detik.Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui
bahwa semakin tinggi rasio bubuk semakin cepat initial,final, dan
setting time. Hal ini disebabkan karena perbandingan bubuk yang
lebih banyak dan perbandingan air yang tetap maka inti kristalisasi
menjadi lebih banyak sehingga waktu setting menjadi lebih cepat.
Sedangkan perbandingan bubuk yang lebih sedikit dan perbandingan
air yang tetap maka inti kristalisasi menjadi lebih sedikit
sehingga waktu setting menjadi lebih lama. (Anusavice,
2013)Pencampuran bubuk dengan air dengan diaduk dengan sangat cepat
akan membuat setting time menurun. Hal ini disebabkan karena
beberapa kristal gipsum segera terbentuk ketika plaster atau stone
kontak dengan air. Saat pengadukan dimulai pembentukan Kristal ini
meningkat. Pada saat yang bersamaan Kristal ini pecah karena proses
spatulasi, yang menyebabkan semakin banyak nukleus kristalisasi.
(Chandra, 2007)Terdapat faktor-faktor yang juga mempengaruhi
initial setting time dan final setting time, semakin tinggi
temperatur ruang dan air maka semakin cepat initial setting time
dan final setting time, dalam percobaan ini suhu ruang dan
temperatur air yang digunakan normal sehingga initial setting time
dan final setting time juga relatif cepat. Selain itu shelf time
atau waktu penyimpanan dan cara penyimpanan dari bubuk gipsum juga
mempengaruhi initial setting time dan final setting time.
6. KesimpulanDari percobaan yang telah dilakukan dapat
disimpulkan bahwa rasio bubuk yang lebih banyak dengan rasio air
yang tetap maka menyebabkan initial,final dan setting time yang
lebih cepat. Sedangkan rasio bubuk yang lebih sedikit dengan rasio
air yang tetap maka menyebabkan initial, final, dan setting time
yang lebih lambat. Faktor-faktor lain juga dapat memperngaruhi
initial setting dan final setting time diantaranya temperatur ruang
dan temperatur air, spatulasi, dan shelf time. Semakin tinggi
temperatur ruang dan air semakin cepat initial setting dan final
setting time, semakin banyak dan cepat pengadukan yang dilakukan
semakin cepat initial setting dan final setting time, dan semakin
lama penyimpanan bubuk gipsum semakin lama initial setting dan
final setting time. Faktor-faktor tersebut mempengaruhi
terbentuknya inti kristalisasi dari bubuk gipsum saat bereaksi
dengan air.
7. Daftar PustakaAnusavice, K., 2013. Phillips Science of Dental
Material. 12th penyunt. Philadelphia: Elsevier Ltd.Chandra, S.,
2007. A Textbook of Dental Materials: With Multiple Choice
Question. New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers
Ltd.Ferracane, J. L., 2005. Materials in Dentistry: Principles and
Applications. 2nd penyunt. Philadelphia: Lippincott Williams &
Wilkins.McCabe, J. & Walls, A., 2008. Applied Dental Materials.
9th penyunt. Oxford: Blackwell Publishing Ltd.Soratur, S., 2007.
Essensials of Dental Materials. New Delhi: Jaypee Brothers Medical
Publishers Ltd.
8. Lampiran