PEMBUATAN DAN PENGUJIAN SIFAT MEKANIK GI
PEMBUATAN DAN PENGUJIAN SIFAT MEKANIK GIGI TIRUAN BERBAHAN
KERAMIK DAN HIDROKSIAPATIT DARI CANGKANG TELUR
Waode Hastuti1, Dr.Nurlaela Rauf, M.Sc2, dan Prof. Dahlang Tahir, M.Si, PhD2
1
Mahasiswa Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
2
Dosen Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Hasanuddin Makassar
Sari Bacaan
Telah dilakukan pembuatan hidroksiapatit dari cangkang telur sebagai bahan
campuran gigi tiruan berbahan porselen dan pengujian sifat mekaniknya. Penelitian ini
dilakukan dengan empat macam komposisi dengan memvariasikan komposisi hidroksiapatit
kemudian menguji nilai kekerasan dan kuat tekannya. Hasil yang diperoleh menunjukkan
semakin banyak hidroksiapatit yang ditambahkan maka semakin menurunkan nilai kekerasan
dan kuat tekannya.
Kata kunci
: Hidroksiapatit; Gigi Tiruan; Kekerasan; Kuat tekan
Abstract
The research about Hydroxyapatite of eggshell as denture materials of porcelain,then
test the mechanical properties.This study was conducted with four kinds of compositions by
varying the composition of Hydroxyapatitethen testthe hardnessandcompressive strength. The
results showed the more hydroxyapatite were added the lower the value of hardness and
compressive strength.
Kata kunci
: Hydroxyapatite;Denture; Hardness; Compressivestrength
Pendahuluan
Biokeramik merupakan material
implan yang sangat dikenal dan banyak
digunakan untuk perbaikan, pergantian dan
penambahan jaringan tulang
dan
gigi.Salah satu biokeramik yang terkenal
dan sering digunakan dalam bidang
rehabilitasi jaringan tulang dan gigi adalah
hidroksiapatit.1
Hidroksiapatit (HA) yang juga
sering dikenal sebagai calcium phosphate
merupakan material yang bersifat bioaktif
disebabkan rasio kalsium–fosfat pada
material ini mirip dengan tulang dan gigi
alami.2
Hidroksiapatit (HA) merupakan
salah satu komponen utama penyusun
tulang dan gigi. Penyusun utama dari
tulang yaitu kolagen, kalsium fosfat dan
air. Sedangkan pada gigi terdapat 2 bagian
utama yaitu email dan dentin. Email
tersusun dari hidroksiapatit, air dan zat
organik lainnya. Dentin tersusun oleh
kristal hidroksiapatit, serat kolagen,
protein dan air.3,4
Biokeramik dipergunakan untuk
memperbaiki dan merekontruksi bagian
tubuh yang terkena penyakit atau cacat.2
1
Standar komposisi kimia dari biokeramik
meliputi SiO2 62,2%, Al2O3 13,40% dan
kadar CaO yang tinggi, karena merupakan
unsur penyusun utama gigi asli.7,8
Keramik gigi merupakan keramik
yang terdiri atas unsur nonmetal dan unsur
anorganik yang membutuhkan pemanasan
dalam proses pembuatannya.10 Tujuan
Pembuatan
keramik
gigi
adalah
melakukan berbagai macam perawatan
restorasi antara lain: karies, abrasi, erosi,
dan kebutuhan penggantian gigi lainnya.
Porselen
Ada beberapa macam bahan yang
dapat digunakan untuk membuat keramik
gigi, salah satunya adalah porselen. Bahan
penyusun porselen meliputi: Feldspar,
Kuarsa, Kaolin, Alumina (Al2O3).11
Porselen dapat dibagi menurut
suhu lelehnya menjadi tiga golongan
yaitu:12
a. Low Fusing
1100˚C
b. Medium Fusing
1300˚C
c. High Fusing
=
850
–
=
1100
-
= 1300 ˚C
Porselen
yang
suhu
pembakarannya rendah dipergunakan
dalam pembuatan restorasi mahkota atau
gigi tiruan jembatan, sedangkan porselen
yang suhu pembakarannya sedang dan
tinggi digunakan untuk pembuatan gigi
artifisial.
Porselen
dengan
suhu
pembakaran
yang
tinggi
memiliki
kandungan kristalin yang lebih banyak
dan biasanya memiliki penampilan estetik
atau penampilan alamiah yang lebih baik.12
Hidroksiapatit
Hidroksipatit dengan rumus kimia
Ca10(PO4)6(OH)2 merupakan salah satu
senyawa
kalsium
fosfat.
Material
Hidroksiapatit dapat dihasilkan
dari
limbah
cangkang
telur
dengan
memanfaatkan kalsium dari kulit telur
kemudian direaksikan dengan senyawa.3
Telur ayam merupakan sumber
protein, lemak, vitamin, mineral dan air.
Putih dan kuning telur ayam mengandung
banyak mineral seperti sulfur, magnesium
dan sodium. Sedangkan kalsium (Ca) yang
dibutuhkan dalam sintesis hidroksiapatit
banyak terdapat di cangkang telur ayam
berupa senyawa kalsium karbonat (CaCO3)
yaitu sebesar 95%.13
Hidroksiapatit pada umumnya
dimanfaatkan
sebagai
bahan
baku
pembuatan biomaterial berupa tulang
buatan dan gigi manusia. Hidroksiapatit
dari kulit telur dapat dihasilkan setelah
melakukan kalsinasi pada suhu 900˚C.13
Dalam pembuatan biomaterial rasio
perbandingan antara kalsum fosfat (Ca/P)
yang diijinkan adalah sebesar 1,67.17
Terdapat banyak variasi sifat
mekanik
dari
hidroksiapatit
yang
disintesis. Jarco melaporkan hidroksiapatit
padat memiliki rata –rata kekuatan tekan
dan tarik masing masing adalah 917 Mpa
dan 196 Mpa.17 Kato melaporkan
hidroksiapatit memiliki kekuatan tekan
3000 kg/mm2 (294 Mpa), kekuatan tekuk
1500 kg/cm2 (147 Mpa) dan kekerasan
Vickers
350
kg/mm2(3,43
Gpa),18
sedangkan Suchanek melaporkan bahwa
hidroksiapatit padat memiliki kekuatan
tekuk 38-250 Mpa,kekuatan tekan 120-900
Mpa.3
Hidroksiapatit memiliki sifat kimia
yang penting yaitu biocompatible, bioaktif,
dan
bioresorbable.
Biocompatible
maksudnya material tersebut tidak
menyebabkan reaksi penolakan dari sistem
kekebalan oleh tubuh manusia yang
dianggap benda asing. Bioaktif adalah
material yang dapat menimbulkan respon
biologis antara implan dan jaringan.
Bioresorbable material akan melarut
sepanjang waktu (tanpa memperhatikan
mekanisme
yang
menyebabkan
pemindahan material) dan mengijinkan
2
jaringan yang baru terbentuk tumbuh pada
sembarang permukaan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Catur, Setiawan D. 2013. Analisis
sifat fisis dan mekanis bahan
biokeramik Hydroxyapatit padat
dari bahan baku alami. Unversitas
Gajah Mada : Yogyakarta.
2. Hench, L.L.1991. Bioceramic:
from concept to clinic, journal of
American Ceramic Society,p.14871510
3. Suchanek, W, and Yoshimura, M.
1998. Processing and Properties of
Hydroxyapatite-based Biomaterials
for
Use
as
Hard
Tissue
Replacements Implants, Journal of
Materials Research,p.94-117.
4. Yue,
L.D.S.
I.
And
Money,D.J.1998. Biodegradable
Polymer Matrices In Dental Tissue
Engineering, Frontiers In Tissue
Engineering, 1th ,. Redwood Books.
Great Brittain.
5. Irfan,Muhammad.
2002.Biokompatibilitas
Biokeramik. Unversitas Sumatera
Utara: Medan
6. Saputra,Sidik.2013.Pembuatan
Dan Pengujian Sifat Mekanik Pada
Gigi
Tiruan.
Unversitas
Hasanuddin : Makassar
7. O’Brien Wiliam.j.1940. Dental
Materials
and
Their
Selection.University of Machigan.
1940-RK652.5.d454 2002
8. Arbiansyah.
2013. Analisis
Struktur bahan keramik untuk
pembuatan gigi tiruan. Unversitas
Hasanuddin : Makassar
9. Kohn,H.David Bioceramics.journal
materials. University Machighan
ann arbor
10. Ferlyta, Intan.2013. Sifat Sifat
Penggunaan Keramik Dibidang
Kedokteran
Gigi.
Unversitas
Hasanuddin : Makassar
11. Rahmi.2002. Teknik Pembuatan
3
KERAMIK DAN HIDROKSIAPATIT DARI CANGKANG TELUR
Waode Hastuti1, Dr.Nurlaela Rauf, M.Sc2, dan Prof. Dahlang Tahir, M.Si, PhD2
1
Mahasiswa Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
2
Dosen Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Hasanuddin Makassar
Sari Bacaan
Telah dilakukan pembuatan hidroksiapatit dari cangkang telur sebagai bahan
campuran gigi tiruan berbahan porselen dan pengujian sifat mekaniknya. Penelitian ini
dilakukan dengan empat macam komposisi dengan memvariasikan komposisi hidroksiapatit
kemudian menguji nilai kekerasan dan kuat tekannya. Hasil yang diperoleh menunjukkan
semakin banyak hidroksiapatit yang ditambahkan maka semakin menurunkan nilai kekerasan
dan kuat tekannya.
Kata kunci
: Hidroksiapatit; Gigi Tiruan; Kekerasan; Kuat tekan
Abstract
The research about Hydroxyapatite of eggshell as denture materials of porcelain,then
test the mechanical properties.This study was conducted with four kinds of compositions by
varying the composition of Hydroxyapatitethen testthe hardnessandcompressive strength. The
results showed the more hydroxyapatite were added the lower the value of hardness and
compressive strength.
Kata kunci
: Hydroxyapatite;Denture; Hardness; Compressivestrength
Pendahuluan
Biokeramik merupakan material
implan yang sangat dikenal dan banyak
digunakan untuk perbaikan, pergantian dan
penambahan jaringan tulang
dan
gigi.Salah satu biokeramik yang terkenal
dan sering digunakan dalam bidang
rehabilitasi jaringan tulang dan gigi adalah
hidroksiapatit.1
Hidroksiapatit (HA) yang juga
sering dikenal sebagai calcium phosphate
merupakan material yang bersifat bioaktif
disebabkan rasio kalsium–fosfat pada
material ini mirip dengan tulang dan gigi
alami.2
Hidroksiapatit (HA) merupakan
salah satu komponen utama penyusun
tulang dan gigi. Penyusun utama dari
tulang yaitu kolagen, kalsium fosfat dan
air. Sedangkan pada gigi terdapat 2 bagian
utama yaitu email dan dentin. Email
tersusun dari hidroksiapatit, air dan zat
organik lainnya. Dentin tersusun oleh
kristal hidroksiapatit, serat kolagen,
protein dan air.3,4
Biokeramik dipergunakan untuk
memperbaiki dan merekontruksi bagian
tubuh yang terkena penyakit atau cacat.2
1
Standar komposisi kimia dari biokeramik
meliputi SiO2 62,2%, Al2O3 13,40% dan
kadar CaO yang tinggi, karena merupakan
unsur penyusun utama gigi asli.7,8
Keramik gigi merupakan keramik
yang terdiri atas unsur nonmetal dan unsur
anorganik yang membutuhkan pemanasan
dalam proses pembuatannya.10 Tujuan
Pembuatan
keramik
gigi
adalah
melakukan berbagai macam perawatan
restorasi antara lain: karies, abrasi, erosi,
dan kebutuhan penggantian gigi lainnya.
Porselen
Ada beberapa macam bahan yang
dapat digunakan untuk membuat keramik
gigi, salah satunya adalah porselen. Bahan
penyusun porselen meliputi: Feldspar,
Kuarsa, Kaolin, Alumina (Al2O3).11
Porselen dapat dibagi menurut
suhu lelehnya menjadi tiga golongan
yaitu:12
a. Low Fusing
1100˚C
b. Medium Fusing
1300˚C
c. High Fusing
=
850
–
=
1100
-
= 1300 ˚C
Porselen
yang
suhu
pembakarannya rendah dipergunakan
dalam pembuatan restorasi mahkota atau
gigi tiruan jembatan, sedangkan porselen
yang suhu pembakarannya sedang dan
tinggi digunakan untuk pembuatan gigi
artifisial.
Porselen
dengan
suhu
pembakaran
yang
tinggi
memiliki
kandungan kristalin yang lebih banyak
dan biasanya memiliki penampilan estetik
atau penampilan alamiah yang lebih baik.12
Hidroksiapatit
Hidroksipatit dengan rumus kimia
Ca10(PO4)6(OH)2 merupakan salah satu
senyawa
kalsium
fosfat.
Material
Hidroksiapatit dapat dihasilkan
dari
limbah
cangkang
telur
dengan
memanfaatkan kalsium dari kulit telur
kemudian direaksikan dengan senyawa.3
Telur ayam merupakan sumber
protein, lemak, vitamin, mineral dan air.
Putih dan kuning telur ayam mengandung
banyak mineral seperti sulfur, magnesium
dan sodium. Sedangkan kalsium (Ca) yang
dibutuhkan dalam sintesis hidroksiapatit
banyak terdapat di cangkang telur ayam
berupa senyawa kalsium karbonat (CaCO3)
yaitu sebesar 95%.13
Hidroksiapatit pada umumnya
dimanfaatkan
sebagai
bahan
baku
pembuatan biomaterial berupa tulang
buatan dan gigi manusia. Hidroksiapatit
dari kulit telur dapat dihasilkan setelah
melakukan kalsinasi pada suhu 900˚C.13
Dalam pembuatan biomaterial rasio
perbandingan antara kalsum fosfat (Ca/P)
yang diijinkan adalah sebesar 1,67.17
Terdapat banyak variasi sifat
mekanik
dari
hidroksiapatit
yang
disintesis. Jarco melaporkan hidroksiapatit
padat memiliki rata –rata kekuatan tekan
dan tarik masing masing adalah 917 Mpa
dan 196 Mpa.17 Kato melaporkan
hidroksiapatit memiliki kekuatan tekan
3000 kg/mm2 (294 Mpa), kekuatan tekuk
1500 kg/cm2 (147 Mpa) dan kekerasan
Vickers
350
kg/mm2(3,43
Gpa),18
sedangkan Suchanek melaporkan bahwa
hidroksiapatit padat memiliki kekuatan
tekuk 38-250 Mpa,kekuatan tekan 120-900
Mpa.3
Hidroksiapatit memiliki sifat kimia
yang penting yaitu biocompatible, bioaktif,
dan
bioresorbable.
Biocompatible
maksudnya material tersebut tidak
menyebabkan reaksi penolakan dari sistem
kekebalan oleh tubuh manusia yang
dianggap benda asing. Bioaktif adalah
material yang dapat menimbulkan respon
biologis antara implan dan jaringan.
Bioresorbable material akan melarut
sepanjang waktu (tanpa memperhatikan
mekanisme
yang
menyebabkan
pemindahan material) dan mengijinkan
2
jaringan yang baru terbentuk tumbuh pada
sembarang permukaan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Catur, Setiawan D. 2013. Analisis
sifat fisis dan mekanis bahan
biokeramik Hydroxyapatit padat
dari bahan baku alami. Unversitas
Gajah Mada : Yogyakarta.
2. Hench, L.L.1991. Bioceramic:
from concept to clinic, journal of
American Ceramic Society,p.14871510
3. Suchanek, W, and Yoshimura, M.
1998. Processing and Properties of
Hydroxyapatite-based Biomaterials
for
Use
as
Hard
Tissue
Replacements Implants, Journal of
Materials Research,p.94-117.
4. Yue,
L.D.S.
I.
And
Money,D.J.1998. Biodegradable
Polymer Matrices In Dental Tissue
Engineering, Frontiers In Tissue
Engineering, 1th ,. Redwood Books.
Great Brittain.
5. Irfan,Muhammad.
2002.Biokompatibilitas
Biokeramik. Unversitas Sumatera
Utara: Medan
6. Saputra,Sidik.2013.Pembuatan
Dan Pengujian Sifat Mekanik Pada
Gigi
Tiruan.
Unversitas
Hasanuddin : Makassar
7. O’Brien Wiliam.j.1940. Dental
Materials
and
Their
Selection.University of Machigan.
1940-RK652.5.d454 2002
8. Arbiansyah.
2013. Analisis
Struktur bahan keramik untuk
pembuatan gigi tiruan. Unversitas
Hasanuddin : Makassar
9. Kohn,H.David Bioceramics.journal
materials. University Machighan
ann arbor
10. Ferlyta, Intan.2013. Sifat Sifat
Penggunaan Keramik Dibidang
Kedokteran
Gigi.
Unversitas
Hasanuddin : Makassar
11. Rahmi.2002. Teknik Pembuatan
3