BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang - Perbedaan Perubahan Dimensi pada Gipsum Tipe III Komersial Dengan Gipsum Tipe III Daur Ulang Sebagai Bahan Model Kerja Gigitiruan
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gipsum adalah mineral yang ditambang dari berbagai belahan dunia. Gipsum telah digunakan selama beberapa abad untuk tujuan konstruksi dan mulai digunakan di kedokteran gigi untuk membuat model sejak 1756. Bahan gipsum di kedokteran gigi berasal dari kalsium sulfat dihidrat murni (CaSO .2H O) yang dipanaskan
4
2 1,2
sehingga terbentuk kalsium sulfat hemihidrat (CaSO
4 .½H
2 O). Produk gipsum
dalam kedokteran gigi digunakan untuk berbagai aplikasi yaitu sebagai bahan cetak, pembuatan die untuk mahkota dan jembatan, pembuatan model, serta sebagai bahan tanam dalam pembuatan gigitiruan. Gipsum menjadi bahan pilihan karena memenuhi persyaratan yaitu memiliki sifat mekanis yang kuat, kompatibel dengan bahan cetak dan malam, dapat mereproduksi detail yang halus, serta bahannya yang murah dan
3-5 mudah digunakan.
Gipsum dalam kedokteran gigi dapat diklasifikasikan menjadi lima tipe sesuai dengan spesifikasi ADA (American Dental Association) No. 25 yaitu tipe I
Impression Plaster , tipe II Model Plaster, tipe III Dental Stone, tipe IV Die Stone:
6,7
High Strength , dan tipe V Die Stone: High Strength, High Expansion. Pada
dasarnya semua jenis gipsum yang digunakan memiliki senyawa dasar yang sama yaitu kalsium sulfat hemihidrat (CaSO .½ H O) yang membedakannya adalah metode
4
2
yang dilakukan untuk mengubah ukuran dan bentuk partikel gipsum. Perbedaan ukuran dan bentuk partikel tersebut akan mempengaruhi jumlah air yang dibutuhkan untuk mengubah kristalisasi kalsium sulfat hemihidrat menjadi dihidrat sehingga
1,8,9 mengakibatkan perbedaan kekuatan kompresi dari masing-masing gipsum.
Gipsum atau kalsium sulfat dihidrat (CaSO
4 .2H
2 O) saat dipanaskan akan
kehilangan 1,5 gr mol dari H
2 O dan diubah menjadi kalsium sulfat hemihidrat
(CaSO .½H O). Jika kalsium sulfat hemihidrat dicampur dengan air, reaksi
4
2
sebaliknya terjadi dan kalsium sulfat hemihidrat diubah kembali menjadi kalsium sulfat dihidrat. Oleh karena itu, dehidrasi parsial dari batu gipsum dan rehidrasi dari kalsium sulfat hemihidrat merupakan reaksi reversibel. Secara kimiawi, reaksi
10 dinyatakan seperti di bawah ini.
. .
CaSO
4 ½ H
2 O + 1½ H
2 O CaSO
4
2H
2 O + 3900 kal/g mol
Sifat reversibel dari reaksi tersebut memungkinkan untuk dilakukannya proses daur ulang pada gipsum yang telah mengalami setting menjadi sebuah model. Menurut Ibrahim (1995) kalsium sulfat hemihidrat dapat direproduksi dari model dengan
11
pemanasan dalam autoclave. Penelitian lain mengenai gipsum daur ulang yang dilakukan oleh Bardella (2006), yang bertujuan untuk mengevaluasi morfologi kristal gipsum terhidrasi dan gipsum daur ulang dengan menggunakan Scanning Electron
Microscopy (SEM), menunjukkan keadaan mikrostruktural jarum kristal gipsum
(daur ulang dan komersial) yang sama. Namun dalam pengukuran kekuatan, gipsum
12
daur ulang lebih lemah jika dibandingkan dengan gipsum komersial. Abidoye (2010) juga melakukan proses pendaur-ulangan bahan gipsum dengan cara pemanasan ulang pada suhu yang berbeda-beda untuk memperoleh kekuatan kompresi yang lebih baik. Penurunan kekuatan kompresi pada gipsum daur ulang tersebut terjadi akibat masih terdapat sisa air yang terperangkap pada kisi kristal
13 gipsum.
Adapun karakteristik gipsum meliputi perubahan dimensi, kekuatan kompresi,
8,14
rasio air bubuk, setting time dan setting ekspansi. Perubahan dimensi biasanya dinyatakan sebagai persentase dari panjang semula atau volume. Perubahan dimensi mungkin terjadi selama waktu pengerasan sebagai hasil dari reaksi kimia sehingga mempertahankan dimensi selama prosedur menyiapkan model sangat penting dalam
15,16
keakuratan restorasi gigi. Perubahan dimensi berhubungan dengan setting ekspansi. Semakin tinggi atau besar nilai dari setting ekspansi maka perubahan dimensinya juga akan semakin besar. Setting ekspansi gipsum dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu rasio air bubuk, lama pengadukan (mixing time), penambahan
15,17
akselerator dan retarder serta lama penyimpanan. Jorgensen cit Selby (1979) menyatakan bahwa ekspansi dari gipsum bergantung pada ukuran dan bentuk dari kristal dihidrat mupun adanya kelebihan air saat proses mengerasnya gipsum dan
18 rasio air bubuk pada saat pencampuran.
Heshmati (2002) melaporkan bahwa ekspansi gipsum dapat terus berlangsung
19
sampai 120 jam. ANSI/ADA Spesifikasi No. 25 mengharuskan pengukuran
7 ekspansi dilakukan 2 jam setelah pencampuran bubuk gipsum dengan air.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Michalakis (2012) nilai ekspansi tertinggi dari spesimen dalam kelompok kontrol tercatat antara 72 dan 96 jam (0,19% ±0,17%), sedangkan nilai ekspansi tertinggi untuk semua spesimen dalam kelompok eksperimen tercatat setelah 24 jam (0,30% ±0,015%) dan tidak ada perbedaan hasil
15 pengukuran antara minggu kedua dan ketiga.
Gipsum tipe III merupakan jenis gipsum yang paling sering digunakan dalam praktik kedokteran gigi sehari-hari. Gipsum tipe ini digunakan untuk pembuatan model kerja karena memiliki kemampuan yang baik untuk menahan fraktur. Model kerja digunakan dokter gigi atau laboran sebagai media pembuatan gigitiruan. Untuk mencapai hasil perawatan yang sukses, selain kekuatan model, keakuratan model
4,10
kerja perlu diperhatikan. Tetapi karena pemakaiannya hanya dalam batas waktu tertentu model kerja tersebut akan dibuang apabila tidak digunakan lagi sehingga limbah gipsum akan bertambah banyak. Bila terus berlanjut limbah tersebut akan menyebabkan masalah pencemaran lingkungan sebab limbah gipsum tidak mudah
13 diuraikan.
1.2 Permasalahan
Dalam bidang kedokteran gigi, khususnya bagian Prostodonsia, gipsum mempunyai banyak kegunaan. Salah satu dari kegunaan gipsum tersebut adalah sebagai bahan untuk pembuatan model atau replika dari keadaan rongga mulut pasien sehingga proses pembuatan gigitiruan dapat dilakukan tanpa kehadiran pasien dan rencana perawatan dapat dijelaskan kepada pasien melalui model tersebut. Model gigitiruan tersebut umumnya terbuat dari gipsum tipe III yang bertujuan agar model yang diperoleh lebih tahan terhadap fraktur dan abrasi. Namun model itu hanya digunakan untuk waktu yang singkat, sehingga sangat mudah menjadi limbah dan sebagian besar limbah tersebut berasal dari gipsum tipe III. Tetapi mengingat sifat kimia gipsum yang reversibel, maka perlu dilakukan upaya untuk mengolahnya kembali. Berdasarkan penelitian sebelumnya dinyatakan bahwa gipsum tersebut dapat didaur ulang dan menunjukkan keadaan mikrostruktural jarum kristal yang mirip dengan gipsum komersial, tetapi terdapat molekul air yang terperangkap pada kisi kristal. Sehingga pada saat reaksi pengerasan kristal dapat bertumbuh lebih bebas dan akan mempengaruhi perubahan dimensi dari model gigitiruan. Perubahan dimensi tersebut akan mempengaruhi hasil akhir dari kesesuaian bahan atau alat restorasi di rongga mulut. Perubahan dimensi dari gipsum dapat dilihat selama proses pengerasan. Penelitian sebelumnya menyatakan bahwa perubahan tersebut dapat
19
berlangsung hingga 120 jam. ADA Spesifikasi No. 25 mengharuskan pengukuran
7
dilakukan 2 jam setelah pencampuran. Penelitian lain menyatakan bahwa nilai tertinggi dari setting ekspansi tercatat pada 24 dan 72 atau 96 jam sedangkan pada
15
minggu ke dua dan ketiga tidak terdapat perbedaan hasil pengukuran. Dari uraian di atas maka timbul permasalahan apakah ada perbedaan perubahan dimensi pada gipsum tipe III komersial dengan gipsum tipe III daur ulang sebagai bahan model kerja gigitiruan.
1.3 Rumusan Masalah
Dalam penelitian ini dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Berapa besar perubahan dimensi gipsum tipe III komersial pada 2, 24, 72 jam dan 2 minggu setelah pencampuran.
2. Berapa besar perubahan dimensi pada gipsum tipe III daur ulang pada 2, 24, 72 jam dan 2 minggu setelah pencampuran.
3. Apakah ada perbedaan perubahan dimensi pada gipsum tipe III komersial dengan gipsum tipe III daur ulang.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui besar perubahan dimensi gipsum tipe III komersial pada 2, 24, 72 jam dan 2 minggu setelah pencampuran.
2. Untuk mengetahui besar perubahan dimensi pada gipsum tipe III hasil daur ulang pada 2, 24, 72 jam dan 2 minggu setelah pencampuran.
3. Untuk mengetahui perbedaan perubahan dimensi pada gipsum tipe III komersial dengan gipsum tipe III daur ulang.
1.5 Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Teoritis
1. Penelitian ini dapat memberikan kontribusi atau sumbangan bagi pengembangan ilmu pengetahuan kedokteran gigi khususnya di bidang Prostodonsia.
2. Hasil penelitian ini dapat menjadi referensi untuk penelitian lebih lanjut tentang gipsum daur ulang di kedokteran gigi.
1.5.2 Manfaat Praktis
1. Penelitian ini dapat memberi masukan bagi dokter gigi dan laboratoris untuk memanfaatkan kembali limbah gipsum.
2. Penelitian ini dapat memberikan gambaran kepada dokter gigi dan laboratoris mengenai perubahan dimensi pada produk gipsum daur ulang dan gipsum komersial.
3. Penelitian ini dapat memberi masukan bagi dokter gigi dan laboratoris mengenai pengaruh lama dan cara pengadukan terhadap perubahan dimensi pada produk gipsum.