LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL II
Topik
: Semen Glass Ionomer
Grup
: C2
Tgl. Praktikum
: 5 Desember 2013
Pembimbing
: Helal Soekartono, drg., M.Kes
Penyusun : 1. Ahmad Sukma Faisal
021211133018
2. Ayu Rafania Atikah
021211133019
3. Rizka Febriyanti
021211133020
4. Emanuel Damar W
021211133021
5. Afifah Ulfa Anindya
021211133022
6. Rizky Devina
021211133023
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2013
1. TUJUAN a. Mahasiswa mampu melakukan manipulasi semen glass ionomer dengan cara yang tepat. b. Mahasiswa mengetahui setting time semen glass ionomer dengan w/p ratio yang berbeda.
2. MANIPULASI SEMEN GLASS IONOMER 2.1 Bahan a. Bubuk dan cairan glass ionomer tipe II
2.2 Alat a. Pengaduk plastik
b. Paper Pad
c. Celluloid Strip d. Plat kaca
e. Cetakan plastik ukuran diameter 10 mm, tebal 1 mm
f. Plastic filling instrument
g. Sonde h. Spatula semen
2.3 Cara Kerja a. Mengulas permukaan cetakan dengan vaselin, kemudian cetakan diletakkan di atas celluloid strip. b. Mengambil bubuk 1 sendok takar (untuk adonan normal) dan diletakkan di atas paper pad. c. Meneteskan cairan sebanyak satu tetes di atas paper pad di dekat bubuk. d. Membagi bubuk menjadi dua bagian, kemudian mencampurkan bubuk bagian pertama dengan cairan selama kurang lebih 5 detik. e. Menjalankan pencatat waktu sejak pencampuran pertama dimulai. f. Mencampurkan bubuk bagian kedua segera setelah 5 detik bubuk bagian pertama.
g. Mengaduk bubuk bagian kedua selama kurang lebih 15 detik. Total waktu pencampuran kurang lebih 20 detik. h. Memasukkan adonan ke dalam cetakkan dengan menggunakan plastic filling instrument. i. Meratakan permukaan adonan kemudian menutupnya dengan celluloid strip. j. Melepas celluloid strip setelah waktu pengerjaan mulai dari pengadukan mencapai 1.5 menit. k. Melakukan penusukan permukaan semen dengan sonde untuk memeriksan kekerasan permukaan dengan interval waktu 5 detik. l. Melepas semen dari cetakan setelah keras. m. Praktikum dilakukan sebanyak 3 kali, dengan variabel perlakuan: ukuran adonan kental (1 1/2 sendok), adonan encer (1/2 sendok), adonan kental dengan plastic filling instrument dan metal filling instrument, dan adonan encer dengan plastic filling instrument dan metal filling instrument.
3. HASIL PRAKTIKUM
Tabel 3.1 Hasil Praktikum GIC Rasio bubuk : cairan Jenis Adonan 1:1
Normal
Waktu 6 menit 14 detik
Rata-rata 6 menit 54 detik
7 menit 35 detik 1,25 : 1
Kental
6 menit 10 detik
6 menit 40 detik
7 menit 10 detik 0,75 : 1
Encer
8 menit 15 detik 10 menit 15 detik
9 menit 15 detik
4. PEMBAHASAN Material glass ionomer terdiri dari bubuk dan cairan. Bubuk dalam bahan glass ionomer ialah calcium aluminum fluorosilicate glass dengan ukuran partikel sekitar 40 um untuk bahan filling, dan kurang dari 25 um untuk bahan luting. Terdapat pula beberapa merk semen glass ionomer di pasaran yang dalam bubuknya terkandung zinc oxide dan silver powder. (O’Brien, 2002, p 255). Sementara cairan pada glass ionomer terdiri dari 50% larutan asam polyacrylic-itaconic atau polycarboxylic acid copolymer yang berisi sekitar 5% asam tartaric. Beberapa bahan lain juga berisi 10% sampai 20% tambahan perak, silver alloy, atau stainless steel. Asam tartaric berfungsi untuk meningkatkan working time dan memberikan sharp setting dengan membentuk kompleks ion logam. Perbedaan dalam komposisi tiap merk glass ionomer di pasaran mempengaruhi tingkat pengerasan dan sifatnya (O’Brien, 2002, p. 255). Glass mengandung kadar fluoride yang signifikan, meskipun tidak secara langsung terlibat dalam reaksi pengaturan, mungkin memiliki efek pada kerentanan karies dari substansi gigi di sekitarnya (Mc cabe, 2008, p.245). Pada praktikum semen glass ionomer (GIC) kali ini, percobaan dilakukan sebanyak 6 kali dengan perbandingan powder dan liquid yang berbeda, kemudian dicampurkan dengan menggunakan paper pad dan spatula plastik. Percobaan pertama dilakukan dengan perbandingan powder dan liquid yang normal, yaitu 1 scoop powder dan 1 tetes liquid, semen setting setelah 6 menit 54 detik. Pada percobaan kedua dilakukan lagi dengan perbandingan powder dan liquid yang tinggi (kental), yaitu dengan banyak powder 1 ¼ scoop powder dan 1 tetes liquid, dan setting time yang didapat adalah 6 menit 40 detik. Pada percobaan terakhir dilakukan dengan perbandingan powder dan liquid yang rendah (encer), yaitu dengan jumlah powder sebanyak ¾ scoop powder dan 1 tetes liquid. Konsistensi lebih encer dari kedua percobaan awal, sehingga pencampuran yang dilakukan lebih mudah dan ringan. Adonan semen setting setelah 9 menit 15 detik.
Dengan ketiga hasil percobaan di atas, dapat dilihat bahwa setting time dengan w/p rasio tinggi (kental) memiliki setting time yang lebih cepat daripada normal, sedangkan dengan w/p ratio rendah (encer) memiliki setting time yang lebih lama dari pada normal. Berdasarkan Craig, 2002 & Combe, 1992 Glass Ionomer Cement diklasifikasikan menjadi :
Tipe I : Luting Kekuatan Klasifikasi GIC
Tipe II : Semen Restorasi Estetika Tipe III : Lining
Gambar 4.1 Klasifikasi GIC Luting biasanya digunakan dalam kedokteran gigi untuk merekatkan protesa cekat pada gigi pasien yang telah dipreparasi, restorasi porselen, penyemenan cast alloy dan orthodontics bands. Semen glass ionomer sebagai luting mengalami pengerasan lebih lama dibandingkan dengan semen glass ionomer sebagai basis. Konsistensi yang dibutuhkan pada luting lebih encer dibandingkan konsistensi pada basis, karena pada luting dibutuhkan sifat flow untuk mengisi ruang atau celah mikroskopik di daerah pertemuan abutment-protesa. Basis digunakan untuk memproteksi pulpa dari rangsangan mekanis, termal, ataupun elektrik. Konsistensi basis tidak boleh encer, karena semakin encer konsistensinya akan menimbulkan reaksi asam, dikhawatirkan akan mengiritasi pulpa ( Annusavice, 2003). Glass ionomer kaca pada tipe II yaitu sebagai restorasi secara umum memiliki sifat lebih keras dan kuat dibandingkan dengan luting, karena mempunyai rasio antara powder dan liquid lebih tinggi. Sehingga didapatkan hasil lebih keras. Sifat glass ionomer kaca cukup keras, rapuh, kekuatan tekan relatif tinggi, tetapi daya tahan terhadap fraktur dan keausan rendah, sehingga tidak dapat digunakan
untuk merestorasi gigi dengan beban yang besar. Daya tahan yang rendah terhadap keausan, dipengaruhi oleh sifat kekerasan permukaan (Meizarini, Irmawati, 2005). Setting reaksi semen glass ionomer melibatkan pembentukan garam melalui reaksi gugus asam dengan kation yang dilepaskan dari permukaan kaca. Reaksi dasar cross-linked garam polyalkenoate diilustrasikan pada gambar berikut.
Gambar 4.2 Struktur asam poliakrilat (a) dan ikatan silang melalui kalsium dan ion aluminium (Mc cabe 2008, p.247) Pada saat pencampuran antara bubuk dengan cairan, asam dari cairan perlahan-lahan mendegradasi lapisan luar partikel glass dari bubuk dengan melepaskan ion Ca2+ dan Al3+. Selama tahap awal setting, ion Ca2+ dilepaskan lebih cepat sehingga dapat bereaksi dengan polyacid untuk membentuk produk reaksi. Sementara itu, ion Al3+ dirilis lebih lambat dan baru terlibat dalam pada tahap setting berikutnya, yang dimana sering disebut sebagai tahap reaksi sekunder atau tahap kedua (Mc cabe 2008, pp.247-248). Material glass ionomer yang telah setting terdiri dari inti-inti silicate glass yang terikat pada matriks setelah beraksi saling silang dengan polyacid. Reaksi kedua dari reaksi setting dimulai dengan melibatkan inkorporasi dari aluminium dalam struktur matriks yang pada akhirnya menghasilkan dan menjadikan glass ionomer memiliki sifat fisik yang lebih baik dan matang (Mc cabe 2008, pp.247248).
Gambar 4.3 Diagram ilustrasi setting GIC (Mc cabe 2008, p. 248) Asam tartaric memainkan peran penting dalam mengontrol karaterisktik setting material glass ionomer. Zat ini membantu mendobrak lapisan permukaan partikel-partikel silica glass, sehingga dengan cepat ion-ion aluminium dapat dilepas. Ketika konsentrasi aluminium telah mencapai level tertentu, reaksi setting tahap kedua berjalan dengan cepat (Mc cabe 2008, pp.247-248). Asam tartarat ini membantu pembentukan kompleks antara ion polyacid dan ion aluminium dengan mengatasi masalah halangan sterik yang mungkin terjadi ketika ion aluminium berupaya untuk melakukan pembentukan garam dengan tiga kelompok asam karboksilat. Oleh karena itu, banyak garam aluminium mengikat dua gugus karboksilat dan satu kelompok tartarat. Mekanisme ini didukung oleh fakta bahwa ada sangat sedikit terikat asam tartarat tersisapada semen yang telah set (Mc cabe 2008, pp.247-248). Pelepasan ion fluoride dari partikel glass membuat matriks glass ionomer yang telah setting menjadi seperti penampung fluoride. Setelah setting sempurna, matriks kemudian dapat melepaskan fluoride yang ada ke lingkungan sekitarnya ataupun menyerapnya apabila terdapat konsentrasi fluoride yang tinggi (Mc cabe 2008, pp.247-248).
Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi setting time pada GIC adalah : a. Temperatur Sebuah lempengan kaca dingin dan kering dapat digunakan untuk menghambat reaksi setting dan menambah working time (annusavice, 2003, p. 477). b. Asam tartarat Asam tartarat dapat memperpanjang working time, tetapi memperpendek setting time (annusavice, 2003, p. 472). c. Rasio powder : liquid d. Powder Powder yang digunakan pada dasarnya bubuk gelas kalsium aluminosilikat yang mengandung fluor. Ukuran partikel gelas bervariasi antara 19 mm untuk luting cement maupun semen dasar sampai 45 jam untuk restorasi. Semakin halus partikel maka reaksi pengerasan akan semakin cepat, kekuatan semakin besar dan permukaan semen akan lebih halus. Bila kandungan lebih banyak silikat, semen terlihat lebih translusen, tetapi bila lebih banyak kalsium fluorida atau alumina, semen terlihat radioopak. Kandungan fluor dalam semen glass ionomer merupakan keuntungan dalam menurunkan temperatur fusi dan dapat mencegah terjadinya karies sekunder, Namun penambahan bahan ini dapat menurunkan kekuatan semen (Armilia, Milly. 2006). e. Liquid Liquid dalam semen glass ionomer adalah larutan poliakrilik yang merupakan polimer asam karboksilat tidak jenuh yang dikenal sebagai asam polialkenoat. Semen glass ionomer yang menggunakan asam poliakrilik memiliki setting time yang panjang, ditambahkan asam tartar yang juga dapat mengakibatkan translusensi semen menjadi lebih baik. Gel yang terjadi dapat dicegah dengan menggunakan larutan yang mengandung kopolimer asam akrilat dan asam itakonat. Air merupakan unsur yang berfungsi sebagai media terjadinya reaksi pengerasan dan melembabkan hasil reaksi. Kandungan air yang terlalu banyak melemahkan semen, namun bila terlalu sedikit akan mengurangi reaksi pengerasan. Air merupakan bagian terpenting dalam liquid GIC, yang pada awalnya berfungsi sebagai media reaksi dan lama kelamaan menghidrasi matriks ikatan silang, dengan
demikian akan menambah kekuatan dari bahan selanjutnya akan membentuk massa yang padat (Armilia, Milly. 2006)
Pada praktikum kali ini pencampuran liquid dan powderdiatas paper pad. Glass slab tidak digunakan sebagai tempat mixing dikarenakan glass ionomer dapat melekat erat pada permukaan kaca sehingga akan sulit untuk diambil dan dibersihkan apabila telah setting. Papper pad cukup untuk melakukan pencampuran. Glass slab yang dingin dan kering dapat digunakan untuk memperlambat reaksi dan memperpanjang working time. Slab tidak boleh digunakan jika suhunya dibawah dew point. Bubuk dan cairan tidak boleh dikeluarkan ke slab sebelum prosedur pencampuran dimulai. Kontak yang terlalu lama dengan atmosfer dapat mengubah rasio asam/air pada cairan (Anusavice, 2003. Pp.477). Selain menggunakan paper pad pencampuran juga dilakukan dengan menggunakan agate spatula yang dimana terbuat dari plastik, tidak menggunakan pengaduk yang terbuat dari logam karena partikel dalam glass ionomer dapat bereaksi dengan pengaduk yang terbuat dari logam, pada akhirnya dapat mengakibatkan terjadinya metal abbrassion. Dari seluruh hasil percobaan diatas, hasil yang diperoleh sesuai dengan teori yang ada. Rasio bubuk dan cairan mempengaruhi setting time dari semen glass ionomer. Semakin kental rasio bubuk dan cairan, maka setting time semakin cepat dari control rasio normal. Begitu juga sebaliknya, semakin encer rasio bubuk dan cairan maka setting time semen glass ionomer pun semakin lama dari patokan rasio normal. 5. KESIMPULAN Semakin besar perbandingan powder:liquid maka setting time semakin cepat dibandingkan dengan setting time pada perbandingan powder:liquid yang normal. Sedangkan apabila perbandingan liquid semakin banyak, maka setting time menjadi lebih lama dibandingkan dengan setting time powder:liquid yang normal.
6. DAFTAR PUSTAKA Anusavice K.J. Science of Dental Material. 11th ed. 2003. St Louis. WB Saunders Co. pp 471, 476-477.
Craig RG, Powers JM. Restorative Dental Materials. 11th Ed. 2002. Missouri : Mosby Inc. pp 615. Mc.Cabe dan Walls. Applied Dental Material. 9th ed. 2008. Blackwell Science publ. pp 245-246, 248-249, 255. O’Brien W.J. Dental Material and Their Selection. 3rd ed. 2002. Michigan. Quintessence Publishing Co Inc. pp. 255, 257.
