1. Mahasiswa mampu memahami a. Pengertian gypsum: Gipsum adalah bubuk mineral putih dengan nama kimia kalsium sulfat dihidrat(CaSO4∙2H2O). Produk gipsum yang banyak digunakan dalam ilmu kedokteran gigiadalah kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4. H2O).Gipsum adalah salah satu bahan yang paling sering digunakan dalamlaboratorium pembuatan gigi tiruan karena murah dan mudah untuk di modifikasi dengan cara menambahkan bahan kimia lainnya b. Kegunaan gypsum Produk gipsum dapat digunakan secara umum seperti untuk membuat patung dan sebagai bahan bangunan. Di bidang kedokteran, produk gipsum dapat digunakan sebagai alat ortopedi. Di bidang kedokteran gigi, produk gipsum digunakan untuk membuat model dari rongga mulut serta struktur maksilofasial dan sebagai piranti penting untuk pekerjaan laboratorium kedokteran gigi yang melibatkan pembuatan protesa gigi Untuk membuat model studi, model analisa, model diagnose, model anatomis, biasanya model-model tersebut digunakan gypsum tipe Plaster/β-Hemihidrat. Plaster/β-Hemihidrat. Sedangkan untuk membuat model kerja dan die biasanya digunakan gypsum tipe α-Hemihidrat. Secara umum fungsi gips adalah untuk membuat suatu model dan die, mounting, bahan tanam, packing akrilik, bahan cetak c.
Jenis gypsum KG
IMPRESSION PLASTER (TIPE I) Gips tipe I (Impression Plaster) memiliki kalsium sulfat hemihidrat terkalsinasi sebagai bahan utamanya dan ditambahkan kalsium sulfat, borax dan bahan pewarna.13 Gips tipe ini jarang digunakan untuk mencetak dalam kedokteran gigi sebab telah digantikan oleh bahan yang tidak terlalu kaku seperti hidrokoloid dan elastomer, sehingga gips tipe I
terbatas digunakan untuk cetakan akhir, atau wash, untuk rahang edentulus. MODEL PLASTER/PLASTER OF PARIS (TIPE II) terdiri dari kalsium sulfat terkalsinasi/ ββhemihidrat sebagai bahan utamanya dan zat tambahan untuk mengontrol setting time. β hemihidrat terdiri dari partikel kristal ortorombik yang lebih besar dan tidak beraturan dengan lubang-lubang kapiler sehingga partikel β-hemihidrat β-hemihidrat menyerap lebih banyak air bila dibandingkan dibandingkan dengan ααhemihidrat. Pada masa sekarang, gips tipe II digunakan terutama untuk pengisian kuvet dalam pembuatan gigitiruan dimana ekspansi pengerasan tidak begitu penting dan kekuatan yang dibutuhkan cukup, sesuai batasan yang disebutkan dalam spesifikasi. Selain itu, gips tipe II dapat digunakan sebagai model studi. DENTAL STONE (TIPE III) Gips tipe III (Dental Stone) terdiri dari hidrokal/ α-hemihidrat dan zat tambahan untuk mengontrol setting time, serta zat pewarna untuk membedakannya dengan bahan dari plaster yang umumnya berwarna putih. ααhemihidrat terdiri dari partikel yang lebih kecil dan teratur dalam bentuk batang atau prisma dan bersifat tidak poreus sehingga membutuhkan air yang lebih sedikit ketika dicampur bila dibandingkan dengan ββhemihidrat. Gips tipe III ideal ideal digunakan untuk membuat model kerja yang memerlukan kekuatan dan ketahanan abrasif yang tinggi seperti pada konstruksi protesa dan model ortodonsi. Kekuatan kompresi gips tipe III berkisar antara 20,7 MPa (3000 psi) – psi) – 34,5 34,5 MPa (5000 psi) DENTAL STONE HIGH STRENGTH (TIPE IV) Gips tipe IV (Dental Stone, High Strength) terdiri dari densit yang memiliki bentuk partikel kuboidal dengan daerah permukaan yang lebih kecil sehingga partikelnya paling padat dan halus bila dibandingkan dengan ββhemihidrat dan hidrokal. Gips tipe IV sering dikenal sebagai die stone sebab gips tipe IV ini
sangat cocok digunakan untuk membuat pola malam dari suatu restorasi, umumnya digunakan sebagai dai pada inlay, mahkota dan jembatan gigi tiruan. DENTAL STONE HIGH EXPANSSION (TIPE V)
STRENGTH
HIGH
Adanya penambahan terbaru pada klasifikasi produk gipsum ADA dikarenakan terdapat kebutuhan dental stone yang memiliki kekuatan serta ekspansi lebih tinggi. Pembuatan gips tipe V sama seperti gips tipe IV namun gips tipe V memiliki kandungan garam lebih sedikit untuk meningkatkan setting ekspansinya. Gips tipe V memiliki setting ekspansi sekitar 0,1% - 0,3% untuk mengkompensasi pengerutan casting yang lebih besar pada pemadatan logam campur.Kekuatan yang lebih tinggi diperoleh dengan menurunkan rasio air-bubuk. Gips tipe V umumnya digunakan sebagai dai untuk pembuatan bahan logam campur yang memiliki pengerutan tinggi. Bahan ini umumnya berwarna biru atau hijau dan merupakan produk gipsum yang paling mahal. d. Sifat gipsum - Sifat mekanis baik, artinya harus kuat sehingga tidak mudah rusak atau tergores selama proses pembuatan piranti restorasi atau saat ukir malam, dll. - Dapat mereproduksi detail yang halus dengan batas yang tajam. - Memiliki stabilitas dimensional yang baik (menunjukkan perubahan dimensi yang sangat kecil saat setting dan hendaknya cukup stabil). - Kompatibel dengan bahan cetak, tidak terjadi interaksi antara permukaan cetakan dengan permukaan model, die. - Murah dan mudah dipergunakan e. Komposisi gipsum Bahan dasar gypsum adalah mineral gypsum kalsium sulfat dihidrat (CaSO4.2H2O). Apabila dipanaskan, CaSO4.2H2O akan kehilangan 1,5
gr/mmol H2O yang kemudian akan menjadi kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4)2.H2O, yakni produk gypsum yang digunakandalam bidang kedokteran gigi. Berikut dibawah ini adalah proses reaksi nya : 2CaSO4.2H2O + (CaSO4)2.H2O + 3H2O
pemanasan
Calcium Sulfate Dehydrate calcium sulfate Hemihydrate Hasil yang diperoleh dari pemanasan merupakan bubuk (powder). Bila kalsium sulfat hemihidrat dicampur dengan air, maka akan terjadi reaksi kimia : (CaSO4)2.H2O + 3H2O 2CaSO4.2H2O + 3900 kal/gmol :
KOMPOSISI DARI GYPSUM ADALAH
1. Calcium
sulfate
merupakan
hemihydrat
konstitusi
utama
dari
gypsum yang digunakan di kedokteran gigi 2. Gypsum cetak sama seperti di atas dengan
bahan
natrium
tambahan
seperti
sulphate,borax,dan
zat
pewarna 3. Hexagonal
calcium
terdapat,akan
sulphate,bila
mengalami
hydrasi
dengan cepat 4. Orthorhombic calcium sulphate,yang dapat dihasilkan dari gypsum yang terlalu banyak overheating sewaktu pembuatan,bereaksi sangat lambat dengan air (dikenal dengan gypsum gosong atau “dead burnt” plaster) 5. Adanya
impurity
lain,baik
yang
didapati dari bahan baku gypsum
maupun yang terjadi selama proses pembuatan
Untuk
6. Bahan akselerator dan retardus yang ditambahkan
2. Kontaminasi
mencegah
bercampur
agar
dengan
tidak
bekas-bekas
gypsum yang telah diset atau bahan
Akselerator
(bisa
impurity lainnya.
mempercepat waktu setting) 3. Rasio air dan powder yang tepat
Contoh :
Natrium
sulfat
bertindak
sebagai
W:P optimal ditentukan, takaran yang
akselerator
dengan
sama harus selalu digunakan. Air dan
cara
mempercepat
powder
harus
pembentukan larutan
menggunakan
kalsium
volume
sulfat
air
menimbang
hemihydrat
(penakaran)
Retardus (bisa memperlambat
diukur
dengan
silinder yang
pengukur
akurat
kesetaraannya
dan untuk
powder.
waktu setting) 4. Mencegah
Contoh :
tersentaknya
udara
di
Natrium citrate,bahan
dalam campuran
ini
mengurangi
Masukkan powder ke dalam air dan
kecepatan pelarutan
diaduk sedemikian rupa agar udara
hemihydrat dan juga
jangan terperangkap ke dalam bahan.
terabsorbsi ke dalam
Untuk mencegah terjadinya porous.
inti
kristalisasi
sehingga “meracuni” inti
dan
5. Cara
pengadukan
dan
waktu
pengadukan
menyebabkannya
Terjebaknya udara ke dalam adonan
tidak efektif
harus
dihindari
untuk
mencegah
porous yang dapat menyebabkan Manipulasi Gypsum 1. Penyimpanan
kelemahan
dan
ketidakakuratan
permukaan. Pengadukan harus terus
Untuk mencegah terjadinya reaksi
berlangsung sampai diperoleh adonan
dengan kelembaban atmosfer yang
yang halus, biasanya dalam 1 menit.
dapat mempercepat setting time,
Semakin lama waktu pengadukan
sehingga kekuatan gypsum berkurang.
berarti
mengurangi
waktu
kerja,
khususnya untuk menuang model.
sewaktu
proses
pembuatan)
akan
mempercepat setting time. b. Hexagonal calcium sulphate
6. Vibrator
Untuk membantu mengalirkan adonan
Bila terdapat hexagonal calcium sulphate akan
ke dalam cetakan dan mempermudah
mengalami hydrasi dengan cepat.
terlepasnya gelembung udara. Vibrasi
c. Orthorombic calcium sulphate
hendaknya jangan sampai berlebih, untuk mencegah ditorsinya bahan
Orthorombic calcium sulphate, yang dapat dihasilkan dari gypsum yang terlalu banyak
cetak.
overheating sewaktu pembuatan, bereaksi REAKSI SETTING
sangat lambat dengan air (dikenal dengan
(Ca SO4) 2 H2O + 3H2O → 2CaSO4 2H2O + panas
gips gosong atau ‘dead burnt’ plaster).
Setting time→ waktu yang diperlukan bahan
d. Adanya impurity lain
untuk setting sampai menjadi rigid
Adanya impurity lain, baik yang didapati
PROSES SETTING
dari bahan baku gypsum maupun yang terjadi selama proses pembuatan.
1. Kalsium sulfat hemihidrat larut dan bereaksi dengan air membentuk Kalsium sulfat dihidrat 2. Terjadi presipitasi kristal kalsium sulfat dihidrat→
bahan menjadi kaku tetapi
tidak keras, dapat diukir dapat
tetapi
Bahan akselerator dan retardus yang ditambahkan, yaitu:
tdk
dibentuk, ekspansi thermis dan panas
masih berlangsung→
e. Bahan akselerator dan retardus
INITIAL SETTING
3. Bahan keras,kaku, ekspansi thermis dan
i. Bahan akselerator Contoh: 1.
Natrium
sulfat
bertindak
sebagai
akselerator dengan cara mempercepat
panas sudah berakhir→ FINAL SETTING
pembentukan larutan kalsium sulfat
FAKTOR SETTING TIME
hemihydrat. 1. Komposisi gips atau stone, sebagaimana yang telah disediakan oleh pabrik:
2.
Gypsum
mempersiapkan
inti
pertumbuhan Kristal dihydrate a. Gypsum Bila terdapat (misalnya, disebabkan karena adanya dehydrasi yang tidak sempurna
terbentuk lebih lanjut.
bagi yang
ii. Bahan retardus
hanya pada bentuk ion tetapi juga pada
Contoh: Natrium citrate dan borax, bahan
ini
pelarutan
mengurangi
kecepatan
hemihydrate
dan
juga
terabsorbsi ke dalam inti kristalisasi sehingga
‘meracuni’
inti
dan
menyebabkannya tidak efektif.
pembuatan sering dilakukan penumbukan setelah proses dehydrasi. Ini mempercepat waktu setting:
ditumbuk
diffusi ion-ion Ca2+ dan SO4 2- pada suhu 50oC
adalah
kira-kira
dua
kali
lipat
Kecepatan diffusi ion-ion berbanding lurus dengan
konsentrasinya.
Kelarutan
hemihydrate pada suhu 5 oC adalah 0,8% sedangkan pada suhu 50 oC menjadi sebesar
sebagian
dari
dapat
kristal
yang
menjadi
inti
pertumbuhan kristal sewaktu setting. ii. Dilakukannya penumbukan menambah luas
Suhu, dapat diperlihatkan bahwa kecepatan
ii. Konsentrasi
Bentuk fisis dari gips atau stone, sewaktu
Karena
i. Suhu
kecepatan diffuse pada suhu 5 oC.
2. Bentuk fisis dari gips atau stone
i.
suhu dan konsentrasi ion.
permukaan
hemihydrate
0,4%. Jadi pada suhu yang lebih tinggi kecepatan
diffusi
disebabkan
oleh
semakin karena
lambat
menurunnya
konsentrasi.
yang
Faktor (i) dan (ii) diatas berlawanan satu
terbuka ke air sehingga mempercepat
dengan lainnya kira-kira serupa sehingga
laju pelarutan hemihydrate.
antara suhu 5oC sampai 50oC. Faktor suhu hanya member pengaruh yang relative kecil
3. Suhu dan konsentrasi
terhadap kecepatan reaksi. Pada suhu yang Suhu pencampuran, suhu sampai 50 oC
lebih tinggi terjadi retardasi hydrasi, dan
mempunyai
pada suhu 100oC sama sekali tidak terjadi
pengaruh
sangat
kecil,
misalnya seperti pada hasil pengujian satu
dehydrasi,
batch dental stone. Ini berbeda dengan
hemihydrate dan dihydrate mempunyai
kebanyakan reaksi kimia yang umumnya
daya larut yang sama.
pada
suhu
sekitar
ini
dipercepat oleh adanya kenaikan suhu. Hal ini dapat dijelaskan dengan asumsi bahwa
4. Perbandingan air/puder
laju reaksi tergantung pada kecepatan difusi
Perbandingan air/puder ini mempunyai
random ion Ca2+ dan SO42- ke Kristal-kristal
pengaruh sangat kecil terhadap laju hydrasi
dehydrate yang terbentuk. Kecepatan difusi
hemihydrate,
ion-ion dalam larutan tergantung tidak
jumlah air dalam adonan menghasilkan
meskipun
peningkatan
waktu setting lebih lambat sebagaimana
hasil pengujian dengan jarum Vicat dan
- Pengadukan
Gillmore. Hal ini disebabkan karena pada
Pengadukan sebaiknya dilakukan 1 menit
bahan dengan perbandingan air/puder
sampai halus dan homogen
yang lebih tinggi terdapat lebih sedikit pertumbuhan kristal dehydrate per satuan volume adonan. Jadi pada adonan yang
- Initial setting time-working time
lebih encer perlu terjadi lebih banyak
Setelah dicampur selama 1 menit,working time
pertumbuhan kristal sampai terdapat cukup
dimulai.Selama
banyak kristal yang berkontak sehingga
bertambah, bahan tidak lagi mengalir dan
bahan menjadi cukup kaku untuk sanggup
mulai megeruh. Saat mulai mengeruh berarti
menahan penetrasi jarum pengukur pada
campuran telah mencapai initial setting. Atau
waktu setting.
bisa dilihat pada awal campuran dimana bahan
viscositas
dari
campuran
menjadi kaku tetapi tidak keras dan tidak dapat 5. Waktu pengadonan
dibentuk serta terjadi ekspansi termis atau
Peningkatan waktu pengadonan dapat
adanya panas. Pada umumnya, initial setting
mempercepat terjadinya set. Pengadonan
terjadi selama 8 –10 menit mulai dari awal
dapat merusak sebagian Kristal dihydrate
pengadukan
yang
gtelah
terbentuk
sehingga
menghasilkan lebih banyak inti kristalisasi.
- Finnal setting Finnal setting dicapai saat bahan dapat dengan
FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP
aman dibentuk, tetapi memiliki kekuatan dan
PROSES MANIPULASI
resistensi yang minimal. Saat final setting
manipulasi dipengaruhi oleh hal hal sebagai berikut :
reaksi kimia selesai dan model terasa dingin saat
disentuh.Sebagian
merekomendasikan
besar
pabrik
1 jam sampai akhirnya
- Pemilihan
bahan bisa dengan aman dilepas dari cetakan
Untuk proses awal, harus dilakukan pemilihan
- Penyimpanan
gips berdasarkan aplikasi yang akan dibuat.
Gips
- Perbandingan ( rasio air/bubuk)
lingkungan.Kelembaban dan tempat yang
Perbandingan air dan bubuk yang tepat akan
delat dengan sumber air akan berpengaruh
sangat menentukan proses manipulasi dan
buruk
juga setting reaksi, misalnya apabila terlalu
mempengruhi
banyak kandungan air dalam gips maka waktu
sebaiknya disimpan dalam kontainer tertutup.
setting akan lebih cepat dan diperoleh hasil
- Kebersihan
gips yang lunak.
dapat
pada
menyerap
powdernya..Hal
air
ini
dari
akan
waktu setting, sehingga gips
Peralatan
manipulasi
gips
harus
dijaga
kebersihannya. Seperti yang disebut diatas waktu setting gips akan lebih cepat karena pengadukan. Bowl, spatula, dan vibrator harus segera dibersihkan segera sebelum setelah menipulasi, sehingga tidak terkontaminasi bahn lain. (Hatrich dkk,2003)
- Pemberian bahan separator Sebelum dilakukan pencetakan dengan gips sebaiknya pola diberi bahan separasi seperti Vaseline. Hal ini bertujuan agar setelah gips setting maka akan mudah dilepas. Namun tidak boleh terlalu berlebihan karena akan membuat permukaan menjadi lebik lunak
- Hindari terjebaknya udara Adanya kandungan udara dalam pencampuran gips akan dapat menyebabkan porositas pada hasil akhir dari gips. Sehingga terlebih dulu menuangkan air ke dalam wadah setelah itu memasukkan powder
.Kekuatan kompresi (paling umum digunakan untuk mengukur kekuatan gips) yang baik. Besarnya kekuatan kompresi dari beberapa produk gipsum berkisar (12 Mpa38Mpa)2.Kekuatan tarik, tergantung pada penggunaan. Bila digunakan untuk membuat piranti restorsi maka dibutuhkan kekuatan tarik yang lebih besar dibanding bila digunakan untuk membuat model studi.3.Kekerasandanketahananabrasi.Kekera san dan ketahanan abrasi permukaan gipsum harus baik.4. Produksi detail permukaan. Dapat memberikan detail permukaan yang tajam.Dental stone memiliki kekuatan kompresi minimal 1 jam 20,7 Mpa atau sekitar 3000 psi, tetapi tidak melebihi 34,5 Mpa atau sekitar 5000psiGambar : Dental stone untuk orthodontiGambar : Dental stone untuk modela.AbrasidanKetahananTerhadapAbrasi 5Kekerasan sering kali digunakan sebagai suatu petunjuk dari kemampuan suatu bahan menahan abrasi atau pengikisan. Namun, abrasi merupakan mekanisme kompleks pada lingkungan mulut yang mencakup interaksi antara sejumlah faktor. Untuk alasan ini, peran kekerasan sebagai suatu prediktor ketahanan abrasi adalah terbatas. Seringkali abrasi digunakan untuk membandingkan bahan-bahan dengan klasifikasi tertentu, seperti satu merek logam tuang dengan merek lain jenis logam tuang campuran yang sama. Tapi, kekerasan kurang sahih bila digunakan untukmengevaluasi kelas bahan yang berbeda, seperti bahan logam dengan resin sintetik..b.KekentalanSampai disini, diskusi mengenai sifat fisik bahan kedokteran gigi terutama dititikberatkan pada sifat bahan padat tersebut yang terpajan berbagai jenis tekanan pada temperatur ruangan atau temperatur mulut. Namun, kebanyakan, bila tidak semua, logam-logam adalah berwujud cair pada tahap-tahap tertentu dalam aplikasinya dibidang kedokteran gigi. lebih jauh lagi, keberhasilan atau kegagalan dari suatu bahan tertentu bergantung pada
sifatnya dalam wujud cair sama seperti sifatnya dalam wujud padat. Misalnya seperti semen dan bahan cetak yang mengalami perubahan wujud dari cair ke padat di dalam mulut. Produk gipsum yang digunakan dalam pembentukan model dan ‘die’, serta logam tuang adalah bahan-bahan berbentuk cairan yang menjadi struktur yang padat di luar mulut. Meskipun suatu cairan tidak dapat menahan tekanan geser (gaya geser per unit daerah geser), kebanyakan cairan bila dibuat bergerak, menahan gaya beban yang membuatnya bergerak. Ketahanan untk bergerak disebut viscositas atau kekentalan dan dikendalikangaya friksi internal dalam cairan. Kekentalan adalah ukuran konsistensi suatu cairan beserta ketidakmampuannya untuk mengalir. Cairan dengan kekentalan tinggi mengalir lambat karena viscositasnya yang tinggi.c.StrukturdanRelaksasiTekananSetelah suatu senyawa diubah bentuk secara permanen (deformasi plastik), akan ada tekanan internal yang terjebak. Sebagai contoh, dalam suatu senyawa kristal atomatom dalam pola ruang geometrik berubah tempat dan sistem tersebut tidak dalam keseimbangan.d.WarnadanPersepsiWarnaBag ian selanjutnya membahas sifat-sifat yang diperlukan agar suatu bahan dapat merestorasi fungsi dari jaringan asli yang rusak atau hilang. Tujuan lain dari perawatan gigi yang juga penting adalah merestorasi warna dan penampilan gigi asli
