7
Sedangkan untuk membuat porinya ditambahkan porogen lilin lebah dengan
menggunakan metode sonikasi untuk mendapatkan pori yang lebih rata dan
seragam. Lilin lebah yang digunakan terlebih dahulu direbus menggunakan
aquades
sehingga lilin lebah terpisah dari sarangnya. Sarang lebah dengan
berat 21,6794 gram yang direbus di dalam
100 ml
aquades dapat
menghasilkan 4,6905 gram lilin lebah.
4.2 Preparasi Cangkang Kerang Darah
Anadara granosa Linn.
Cangkang kerang darah dapat diperoleh
dengan mudah
karena jumlahnya yang berlimpah. Komposisi
mineral dari cangkang kerang darah A. granosa
terdiri dari 98,7 kalsium karbonat
CaCO
3
berdasarkan penelitian Awang
et al.
[26]
Hal tersebut mendorong
penggunaan cangkang
kerang darah A. granosa dalam bidang sains terutama sebagai sumber kalsium
untuk pembuatan senyawa kalsium fosfat. Sebelum menjadi serbuk CaO,
cangkang kerang darah A. granosa terlebih dahulu dibersihkan dari lumpur
yang menempel pada cangkangnya lalu dikeringkan, seterusnya dikalsinasi pada
suhu 1000
o
C selama 5 jam. Serbuk CaO cangkang kerang sebanyak 80,7667
gram dihasilkan dari kalsinasi cangkang kerang sebanyak 165,3860 gram. Reaksi
yang terjadi akibat proses kalsinasi tersebut adalah sebagai berikut:
CaCO
3
CaO + CO
2
Keberadaan ion karbonat akan berpengaruh dalam pembuatan senyawa
kalsium fosfat. Ion karbonat akan menempati dua posisi dalam struktur
HAp, pertama menggantikan gugus OH
-
membentuk apatit karbonat tipe-A AKA
dengan rumus
kimia Ca
10
PO
4 6
CO
3
sedangkan posisi kedua menggantikan gugus PO
4 3-
membentuk apatit karbonat tipe-B AKB dengan
rumus kimia Ca
10
PO
4 3
CO
3 3
OH
2 [27]
. Gambar 4 Pola XRD cangkang kerang
darah Anadara granosa Linn.
Hasil kalsinasi serbuk cangkang kerang dianalisis menggunakan XRD.
Analisis XRD
dilakukan untuk
mengetahui fase kalsium yang terdapat di dalam cangkang kerang darah A.
granosa. Gambar 4 memperlihatkan
pola XRD dari cangkang kerang darah A. granosa.
Pola XRD untuk hasil Pola XRD untuk hasil cangkang kerang darah
A. granosa menunjukkan fase CaO
untuk keseluruhan puncak dan terlihat dua puncak tertinggi yaitu pada sudut
βθ = 37,251
o
dan 53,748
o
. Hal ini mengacu pada data JCPDS Joint Committee of
Powdered Diffraction Standard. Data
JCPDS yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran 3.
4.3 Sintesis dan Karakterisasi XRD Senyawa Kalsium Fosfat
Pembuatan senyawa kalsium fosfat
dapat dilakukan
dengan menggunakan metode sol gel. Bahan
utama pembuatan senyawa kalsium fosfat yang digunakan dalam penelitian
ini adalah serbuk CaO cangkang kerang darah sebanyak 5,6 gram yang
dicampurkan dengan 3,5 ml H
3
PO
4
yang masing-masing dicampur sampai dengan
100 ml etanol 96. Perbandingan nilai CaP yang digunakan sebesar 1,67. Hasil
sintesis senyawa kalsium fosfat tersebut dianalisa menggunakan XRD sehingga
fase yang terbentuk di dalam sampel dapat diketahui. Pola XRD senyawa
kalsium fosfat pada sampel kontrol Gambar 5 memperlihatkan bahwa
= CaO
8
tidak semua puncak yang muncul menunjukkan fase HAp.
Gambar 5 Pola XRD senyawa kalsium fosfat kontrol tanpa porogen
lilin lebah Fase HAp ditunjukkan oleh
puncak-puncak dengan
intensitas tertinggi yaitu pada sudut βθ = 25,88
o
; 31,78
o
; dan 32,94
o
. Namun, masih terdapat dua puncak yang bukan milik
HAp dengan intensitas yang rendah, yaitu pada βθ = 17,λ8
o
dan 39,8
o
. Mengacu pada data JCPDS, sudut βθ
tersebut merupakan fase dari senyawa trikalsium fosfat TKF.
4.4 Sintesis dan Karakterisasi XRD Senyawa Kalsium Fosfat Berpori
dengan Porogen Lilin Lebah Senyawa kalsium fosfat yang
memiliki tingkat kestabilan paling tinggi adalah HAp, tetapi mempunyai tingkat
kelarutan yang lama sehingga mem- butuhkan pori untuk mengatasi hal
tersebut. Senyawa kalsium fosfat berpori dapat dibuat dengan penambahan suatu
bahan yang tidak memberikan bahaya terhadap tubuh. Pembuatan senyawa
kalsium fosfat berpori dalam penelitian ini menggunakan lilin lebah sebagai
bahan porogennya.
Lilin lebah dimasukkan ke dalam campuran CaO dan H
3
PO
4
, dengan cara sonikasi kemudian di-
endapkan. Selanjutnya dipanaskan dan diaduk sampai membentuk gel, lalu
disintering pada suhu 900
o
C. Saat temperatur mencapai 900
o
C, campuran CaO dan H
3
PO
4
membentuk cluster, karena lilin lebah tidak larut di dalam
campuran CaO dan H
3
PO
4
, maka lilin lebah terjebak di dalam cluster-cluster
tersebut. Selama proses pemanasan campuran CaO dan H
3
PO
4
akan bereaksi membentuk fase stabil HAp, dan lilin
lebah akan menguap. Pada suhu 69
o
– 70
o
C lilin lebah akan berubah fase menjadi gas dan akan meninggalkan
pori-pori pada HAp. Lilin lebah yang ditambahkan dalam penelitian ini
bervariasi, yaitu 10 - 50.
Identifikasi fase hasil sintesis senyawa kalsium fosfat dapat dianalisa
menggunakan XRD sedangkan untuk menentukan fase yang muncul mengacu
pada data JCPDS. Hasil analisa XRD sampel senyawa kalsium fosfat berpori
dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 6 Pola XRD senyawa kalsium
fosfat dengan penambahan lilin lebah a 10, b 20,
c 30, d 40, e 50
= HAp = TKF
βθ a
b
c
d
e
= HAp = TKF
= AKB = AKA
9
Pola XRD yang terbentuk dari hasil sintesis senyawa kalsium fosfat
berpori dengan menambahkan porogen lilin lebah dengan konsentrasi yang
bervariasi 10 - 50 memperlihatkan bahwa di setiap sampel terdapat
senyawa HAp. Namun demikian, pada beberapa sampel terdapat senyawa
selain senyawa HAp, yaitu TKF, apatit karbonat tipe-A AKA, dan apatit
karbonat tipe-B AKB. Penentuan fase yang terbentuk pada setiap sampel
mengacu pada data JCPDS.
Pola XRD pada Gambar 6a senyawa kalsium fosfat dengan porogen
lilin lebah 10 memperlihatkan pola XRD yang hampir sama dengan pola
sampel kontrol. Fase yang dominan adalah fase HAp dengan tiga puncak
tertingginya, yaitu pada sudut
βθ = 31,96
o
; 32,36
o
; dan 33,06
o
. Pada Gambar 6a terdapat satu puncak milik
TKF. Puncak
tersebut memiliki
intensitas yang rendah yaitu pada βθ =
18,14
o
. Hasil XRD sampel dengan
porogen lilin 20 Gambar 6b menunjukkan bahwa puncak tertinggi
yang terbentuk adalah fase AKB dengan sudut
βθ = γβ,04
o
. Fase TKF terbentuk pada sudut
βθ = 18,β
o
; 34,28
o
; 40,04
o
; dan 46,92
o
. Sedangkan fase HAp terbentuk antara lain pada sudut
βθ = 32,44
o
; 33,16
o
; dan 33,16
o
. Pola XRD yang terbentuk pada sampel senyawa
kalsium fosfat dengan porogen lilin lebah 30 Gambar 6c mem-
perlihatkan bahwa semua puncak yang terbentuk adalah milik HAp tanpa ada
fase lain, dengan puncak tertinggi pada sudut
βθ = 31,865
o
. Hasil
XRD pada
sampel senyawa kalsium fosfat dengan porogen
lilin lebah 40 Gambar 6d me- nunjukkan bahwa puncak tertinggi
adalah fase AKB pada sudut βθ =
32,131
o
. Pada sampel ini terdapat dua fase AKB lainnya dengan sudut
βθ = 29,341
o
dan 40,258
o
, sedangkan fase yang paling banyak muncul adalah TKF
dengan sudut βθ antara lain 22,163
o
; 32,538
o
; 34,732
o
; 35,544
o
; 43,942
o
; 50,795
o
, dan 53,531
o
. Fase HAp antara lain terbentuk pada sudut
βθ = 26,199
o;
28,122
o
; 33,269
o
; 47,03
o
; dan 49,847
o
. Selain fase HAp, TKF, dan AKB juga
terdapat satu puncak yang menunjukkan fase AKA yaitu pada
βθ = γ1,4
o
. Pola XRD pada sampel senyawa
kalsium fosfat dengan porogen lilin 50 Gambar 6e memperlihatkan bahwa
fase yang dominan terbentuk adalah TKF dengan puncak tertinggi pada sudut
βθ = γ1,β1
o
. Puncak tertinggi fase TKF berikutnya ada
lah pada βθ = 13,847
o
; 17,097
o
; dan 34,569
o
. Fase HAp memiliki tiga puncak tertinggi, yaitu
pada βθ = 25,982
o
; 28,014
o
; dan 31,942
o
. Hasil XRD semua sampel dalam
penelitian ini memperlihatkan bahwa senyawa kalsium fosfat dengan porogen
lilin 30 yang paling stabil karena semua
puncaknya menunjukkan
senyawa HAp. Sedangkan pada sampel lainnya masih terdapat senyawa kalsium
fosfat yang belum stabil dan fase karbonat. Fase AKA dapat terbentuk
pada suhu tinggi dan menggantikan posisi OH
-
dalam struktur HAp sedangkan fase AKB dapat terbentuk
pada suhu rendah dan menggantikan ion PO
4 3-
. Berdasarkan penelitian Deepak et al
fase TKF dapat terbentuk mulai dari suhu 600
o
C dengan bahan kalsium yang digunakan bersumber dari kalsium
nitrat tetrahidrat CaNO
3 2
4H
2
O yang direaksikan
dengan di-ammonium
hidrogen ortofosfat NH
3 2
HPO
4
.
[28]
Hasil parameter kisi sampel dapat dilihat pada Tabel 2. Parameter
kisi dapat dihitung dengan meng- gunakan metode Cohen yang dapat
dilihat pada Lampiran 10. Berdasarkan hasil perhitungan pada Tabel 2
menunjukkan
tingginya persentase
ketepatan yang dihasilkan dalam setiap sampel sehingga dapat dikatakan bahwa
fase yang terkandung dalam sampel pada umumnya adalah HAp. Besarnya
persentase ketepatan parameter kisi a pada kisaran
83,720
– 99,859, sedangkan untuk
persentase ketepatan
pada parameter kisi c pada kisaran
75,670
– 99,874.
10
Tabel 2 Parameter kisi sampel Kode
Sampel Parameter
Kisi Å Ketepatan
a=b c
a=b c
Kontrol 9,41 6,87 99,86 99,87 10
9,44 6,89 99,81 99,83 20
9,57 7,00 98,38 98,26 30
9,48 6,93 99,34 99,32 40
7,89 5,21 83,72 75,67 50
9,51 6,96 99,02 98,80 Tabel 3
Ukuran kristal sampel βθ
deg rad D nm
25,88 0,178
0,003 45,776
26,04 0,212
0,004 38,447
26,14 0,205
0,004 39,768
26,012 0,136
0,002 59,929
26,199 0,379
0,007 21,513
25,982 0,352
0,006 23,153
Ukuran kristal pada bidang 0 0 2 dihitung
menggunakan persamaan
Scherrer. Pada Tabel 3 memperlihatkan ukuran kristal sampel berkisar antara
21,513 – 59,929 nm. Ukuran kristal
yang diperoleh berbanding terbalik dengan nilai FWHM full width at half
maximum. Berdasarkan hasil per-
hitungan terlihat bahwa sampel dengan porogen lilin 30 memiliki ukuran
kristal yang paling besar.
4.5 Karakterisasi SEM Senyawa Kalsium Fosfat Berpori dengan