REVISI

LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL II

Topik : Semen Glass Ionomer

Grup : C-6

Tgl. Praktikum : Kamis, 6 Desember 2012

Pembimbing : Endanus Harijanto,drg,M.Kes

Penyusun :

No. Nama NIM

1. Muhammad Akbar Arsyah S. 021111052

2. Agustin Tri Lisdiana 021111150

3. Ade Riska Pradina 021111151

4. Febria Rosana Satya Devi 021111152

5. Siti Atikah 021111153

6. Nadjwa 021111154

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

1

2012

1. TUJUAN

a. Dapat melakukan manipulasi semen glass ionomer dengan cara yang

tepat.

b. Dapat membedakan setting time semen glass ionomer dengan variasi

rasio bubuk/cairan.

2. CARA KERJA

2.1 Bahan :

a. Bubuk dan cairan glass ionomer tipe II

b. Vaselin

Gambar 2.1. Bubuk (kanan) dan Cairan (kiri) glass ionomer tipe 11

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. Kuas

2

Gambar 2.2. Kuas, sonde, plastic filling instrument, pengaduk plastik,

paper pad. (dari kiri ke kanan)

2.3 Cara Kerja :

2.3.1 Pembuatan Model Malam

a. Permukaan cetakan dan celluloid strip diulas vaselin, kemudian

cetakan diletakkan di atas celluloid strip yang telah diletakkan di

atas plat kaca.

b. Bubuk diambil 1 sendok takar, diletakkan di atas paper pad.

c. Cairan diteteskan sebanyak 1 tetes di atas paper pad, dekat bubuk.

Cara : botol dipegang secara vertical, kemudian ditekan perlahan

hingga menetes.

d. Waktu awal pencampuran dicatat. Bubuk dibagi menjadi dua

bagian. Bagian pertama dicampur selama 10 detik, kemudian

ditambahkan bubuk bagian kedua dan diaduk kurang lebih selama

10 detik sampai homogeny. Total pencampuran selama 20 detik.

e. Adonan dimasukkan ke dalam cetakan dengan menggunakan

plastic filling instrument kemudian permukaan diratakan.

Permukaan adonan ditutup dengan celluloid strip. Waktu

pengerjaan selama 1.5 menit. Gambar 2.3.

f. Selanjutnya celluloid strip dilepas, permukaan semen glass

ionomer ditusuk sonde untuk memeriksa kekerasan permukaan

semen denngan interval waktu 5 detik sampai tidak berbekas.

Waktu pengerasan dicatat. Gambar 2.4.

3

g. Setelah mengeras, sampel dilepas dari cetakan.

h. Setting time dicatat yang terhitung sejak awal pencampuran hingga

semen mengeras.

i. Percobaan diatas diulang dengan rasio bubuk setengah sendok takar

dengan cairan 1 tetes (encer) dan rasio bubuk satu setengah sendok

takar dengan cairan 1 tetes (kental).

Gambar 2.3. Adonan semen glass ionomer setelah pengerjaan

Gambar 2.4. Uji kekerasan semen glass ionomer menggunakan sonde

3. HASIL PRAKTIKUM

Berdasarkan dari praktikum diatas, hasil yang dapat kami

simpulkan adalah sebagai berikut :

Rasio

bubuk : cairan

Setting time

Percobaan I

Setting time

Percobaan II

Setting time

Percobaan III

Encer (½ : 1) 10 menit 30 detik 10 menit 25 detik -

Normal (1 : 1) 7 menit 55 detik 7 menit 30 detik -

Kental (1 ½ : 1) 6 menit 50 detik 7 menit 14 detik 7 menit

4

Pada rasio encer dengan perbandingan bubuk ½ sendok takar dan 1 tetes

cairan didapatkan setting time selama 10 menit 30 detik dan 10 menit 25 detik.

Pada rasio normal dengan perbandingan rasio bubuk : cairan sebesar 1 : 1

didapatkan setting time selama 7 menit 55 detik dan 7 menit 30 detik. Pada rasio

kental denan perbandingan rasio bubuk : cairan sebesar 1 ½ : 1 didapatkan setting

time selama 6 menit 50 detik, 7 menit, dan 7 menit 14 detik.

4. PEMBAHASAN

4.1 Semen glass ionomer

Bahan glass ionomer restoratif telah tersedia sejak tahun 1970-an dan

berasal dari semen silikat dan polikarboksilat semen. Polikarboksilat telah

dikembangkan beberapa tahun sebelumnya dan merupakan semen gigi

yang pertama yang inheren adhesi untuk substansi gigi yang dapat

dibuktikan. Semen glass ionomer merupakan bahan restorasi yang banyak

digunakan oleh dokter gigi dan terus dikembangkan. Semen glass ionomer

ini berupa bubuk dan cairan. Bubuk semen glass ionomer adalah calcium

fluoroaluminosilicate glass dengan formula SiO2-Al2O2-CaF2-Na3AlF6-

AlPO4, sedangkan cairan adalah larutan polyacrylic acid/itaconic acid

copolymer dalam air. Kandungan fluorida pada bahan ini sangat tinggi,

fluorida tersebut untuk memperendah suhu fusi kaca, meningkatkan

kekuatan dan translusensi semen. (McCabe & Walls,2008, hal 245)

4.2 Komposisi

Komposisi semen glass ionomer yang berupa bubuk terdiri dari silika

(SiO2), alumina (Al2O3), aluminium fluorida (AlF3), kalsium fluorida

(CaF2), natrium fluorida (NaF), aluminium phosphat (AlPO4). Sedangkan

komposisi liquid terdiri dari larutan yang berasal dari asam poliakrilat

dengan konsentrasi 40-50%. Liquid ini agak kental dan cenderung menjadi

gel dengan berjalannya waktu, liquid ini juga mengandung asam tartarik.

Asam ini memperbaiki karakteristik manipulasi dan meningkatkan waktu

kerja tapi memperpendek pengerasan. (Asti Meizarini dan Irmawati. 2005.

hal 147)

5

4.3 Reaksi setting

Dalam reaksi setting semen glass ionomer melibatkan pembentukan

garam melalui reaksi kelompok asam dengan kation yang dilepaskan dari

permukaan kaca. Sifat cross-linked garam polyalkenoate diilustrasikan

pada Gambar 4.1.(b) Pada pencampuran bubuk dan cairan atau bubuk dan

air asam perlahan akan memperendah lapisan partikel luar kaca karena

melepaskan ion Ca2+ dan Al3+. Selama tahap awal setting Ca2+ akan

direaksi lebih cepat karena bertanggungjawab dalam reaksi dengan

polyacid untuk membentuk reaksi yang mirip dengan Gambar 4.1.

Sedangkan Al3+ akan direaksi lebih lambat karena bereaksi dengan tahap

berikutnya yang sering disebut dengan reaksi setting tahap sekunder.

(McCabe & Walls. 2008. pp 247).

Gambar 4.1. Struktur kimia dari (a) polyacrylic acid dan (b) cross-linking ion Ca

dan ion Al

Reaksi Semen ionomer kaca merupakan reaksi asam basa antara acidic

polielektrolit dengan aluminosilicate glass. Polyacid kemudian bereaksi

dengan glass, sehingga melepaskan ion fluorida. Ion ini merupakan

kompleks metal fluoridaida, kemudian bereaksi dengan polianion untuk

membentuk salt gel matriks. Ion Al3+ menyebabkan matriks resisten

terhadap flow. Adhesi antara semen glass ionomer dengan permukaan gigi

dimulai dengan Polyalkenoic acid yang menempel pada email gigi dan

6

kemudian berikatan dengan Phosphat dan Calcium pada email gigi.

(Fauziah dkk. 2008)

Keuntungan dari semen glass ionomer adalah perlekatan ionik

permanen terhadap struktur gigi dan kapasitas untuk melepaskan fluorida.

Semen glass ionomer memiliki biokompatibilitas yang baik terhadap

jaringan gigi, solubilitas rendah, antikariogenik, perubahan dimensi kecil

dan tahan terhadap fraktur. Sedangkan kerugiannya adalah translusensi,

estetik, kehalusan permukaan, compressive strength, flexural strength

kurang dibandingkan dengan kompomer dan juga lebih tidak tahan

terhadap erosi. (Fauziah dkk. 2008)

4.4 Rasio bubuk/cairan

Glass ionomer semen dicampur dengan cairan asam karboksilat yang

memiliki kental lebih dengan rasio bubuk /cair adalah 1,3:1 hingga 1.35:1.

Sedangkan yang dicampur dengan cairan yang memiliki konsistensi

seperti air memiliki rasio bubuk / cairan 3.3:1 hingga 3,4: 1. Bubuk dan

cair dibagikan ke paper pad atau glass lab. (Craig.2002 pp.615)

Rasio bubuk/cairan yang direkomendasikan oleh produsen untuk GIC

harus diikuti. Paper pad cukup untuk melakukan pencampuran. Glass lab

yang dingin dan kering dapat digunakan untuk memperlambat reaksi dan

memperpanjang working time. Slab tidak boleh digunakan jika suhunya

dibawah dew point. Bubuk dan campuran tidak boleh dikeluarkan ke slab

sebelum prosedur dimulai. Kontak yang terlalu lama dengan atmosfer

dapat mengubah ratio asam/air pada cairan. Untuk aplikasi restorative,

bubuk harus dimasukkan dengan cepat ke dalam cairan menggunakan

spatula yang kaku dan sptula logam plastic untuk aplikasi luting. Mixing

time tidak boleh melebihi 45 sampai 60 detik, tergantung pada produk

masing-masing, campuran harus memliki penmapilan yang mengilap,

yang menunjukkan bahwa tidak adanya polyacid yang bereaksi

dipermukaan. Sisa asam dipermukaan sangat berpengaruh pada kekuatan

gigi. Penampilan yang kusam menunjukkan behwa adanya asam bebas

yang tidak adekuat untuk perlekatan. (Anusavice, 2009. pp 477)

7

4.5 Manipulasi

Materi diukur dengan hai-hati dan komponen yang baru dikeluarkan

dicampur dengan cepat dalam 30 sampai 40 detik. Beberapa merek yang

dikemas dalam bahan encapsulated, dicampur secara mekanis, dan

diaplikasikan. Rasio bubuk / cairan yang digunakan untuk luting adalah

sekitar 1.3:1 untuk convetional GIC. Hasil terbaik diperoleh dengan

mencampur bubuk dengan cairan pada lempengan yang dingin. Cara

penyemenan yang benar adalah mencampur cairan dan bubuk, mirip

dengan seng fosfat. Campuran restoratif harus memiliki konsistensi

puttylike dan permukaan yang glossy. Permukaan gigi harus bersih dan

bebas dari saliva. Permukaan restorasi harus bebas dari debris dan

kontaminasi. semen tersebut mengeras perlahan-lahan dan harus

dilindungi dari kelembaban ketika diatur secara klinis. (O’brien. 2002. pp.

255)

Bubuk dibagi menjadi dua porsi dengan jumlah yang sama

banyak.Bagian pertama disatukan dengan cairan, kemudian dicampur

dengan menggunakan spatula dengan gerakan rolling (melipat) dengan

tujuan hanya untuk membasahi permukaan partikel bubuk dan

menghasilkan campuran encer selama 10 detik. Kemudian bagian kedua

disatukan dengan adukan pertama. Pengadukan terus dilanjutkan dengan

gerakan yang sama sampai seluruh partikel terbasahi. Luas daerah

pengadukan diusahakan tidak meluas dan adukan selalu dikumpulkan

menjadi satu. (Dharsono. 2007)

Pengadukan glass ionomer pada praktikum ini dilakukan di atas paper

pad. Bubuk ditakar menurut variabel yang akan digunakan. Takaran bubuk

yang akan diaduk dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama diaduk

dengan cairan menggunakan spatula plastik yang kaku, sebelum bagian

bubuk yang kedua dimasukkan. Penggunaan spatula plastik dalam

pengadukan dimaksudkan agar tidak mengubah warna dari semen GIC.

Bila menggunakan spatula berbahan logam, maka semen akan berwarna

keabuan. (Aprilia. 2011 hal.32)

8

4.6 Sifat

Ketebalan

Ketebalan semen glass ionomer kurang lebih sama dengan semen zinc fosfat dan cocok untuk sementasi. (Craig. 2002. pp. 615)

Kekuatan

Kekuatan kompresif 24 jam semen glass ionomer berkisar antara 90 hingga 230 MPa, hal ini lebih besar daripada semen zinc fosfat. Tidak seperti semen zinc poliakrilat, semen glass ionomer mengalami kegagalan yaitu mengalami kerapuhan dalam tes kompresi diameter. Rigidity (kekerasan atau kekakuan) semen glass ionomer ditingkatkan oleh partikel kaca dan sifat ionik ikatan antar rantai polimer. Kekuatan kompresi semen glass ionomer meningkat antara 24 jam hingga 1 tahun. Semen glass ionomer diformulasi sebagai bahan pengisi mengalami peningkatan 160-280 MPa selama periode ini. Kekuatan semen glass ionomer akan meningkat lebih cepat apabila semen diisolasi dari kelembapan (basah) selama proses restorasi. (Craig. 2002. pp. 615)

Kekuatan ikatan

Semen glass ionomer yang berikatan dengan dentin memiliki niali-nilai kekuatan untuk saling mengikat antara 1 sampai 3 MPa. Kekuatan ikatan semen glass ionomer tidak terlalu kuat, mungkin karena sensitivitas semen glass ionomer pada kelembapan selama proses setting. Kekuatan ikatan ditingkatkan dengan memperlakukan dentin dengan kondisioner asam diikuti oleh sebuah aplikasi dari larutan encer FeCl. Semen glass ionomer berikatan baik dengan enamel, stainless steel, tin oxide-plated palatinum dan gold alloy. (Craig. 2002. pp. 616)

Kelarutan

Nilai kelaruatn pada semen glass ionomer yang diukur dalam air menunjukkan jauh lebih tinggi daripada yang diukur pada semen lainnya. ANSI/ADA specification no. 96 menentukan laju erosi asam maksimum sebesar 0.05 mm/jam, spesifikasi ini juga mengatur batas-batas kandungan larutan arsenic dan kandungan timbal. (Craig. 2002. pp.616)

Sifat-sifat biological

Semen luting glass ionomer dapat menyebabkan hipersensitivitas luting berkepanjangan, bervariasi dari ringan sampai parah. Direkomendasikan penggunaan rasio powder/liquid dan penerapan basis kalsium hidroksida di area yang dekat pulpa. (Craig. 2002. pp.616)

9

4.7 Hubungan teori dengan hasil

Pada rasio normal, ketika bubuk dan cairan semen glass ionomer

dicampurkan, bubuk akan menghasilkan ion kalsium (Ca2+) dan ion

aluminium (Al3+). Kemudian terjadi cross-link antara kation dengan

polyacid sehingga membentuk polyalkenoate yang dapat membuat

permukaan menjadi keras (setting). Waktu yang dibutuhkan untuk setting

antara 7-8 menit.

Pada rasio encer, setting time berlangsung lebih lama karena memiliki

rasio bubuk/cairan rendah sehingga bubuk akan menghasilkan Ca2+ dan

Al3+ dengan jumlah yang sedikit. Cross-link yang terjadi antara kation

dengan polyacid membentuk polyalkenoate akan berlangsung lama karena

terdapat sisa asam yang menunggu kation dari bubuk terurai untuk

melakukan cross-link sehingga waktu pengerasan berjalan lambat. Pada

praktikum ini didapatkan setting time lebih dari 10 menit.

Pada rasio kental, rasio bubuk/cairan yang tinggi akan mengakibatkan

setting time lebih cepat karena bubuk semen glass ionomer akan

menghasilkan Ca2+ dan Al3+ lebih banyak dibandingkan cairan asam.

Cross-link yang terjadi antara kation dengan polyacid membentuk

polyalkenoate tidak perlu menunggu terurainya kation sehingga proses

pengerasan berlangsung cepat. Pada praktikum ini didapatkan setting time

sekitar 7 menit.

Hasil percobaan pada rasio yang sama ternyata memiliki setting time

yang berbeda. Hal ini dikarenakan oleh dua mahasiswa berbeda mulai dari

penakaran rasio p/l semen, pencampuran, pengadukan, bahkan cara

menggores menggunakan sonde untuk mengecek kekerasan semen yang

dihasilkan.

5. KESIMPULAN

Setting time semen glass ionomer dipengaruhi oleh rasio bubuk / cairan.

Semakin tinggi rasio bubuk / cairan, semakin cepat setting time semen glass

ionomer dan sebaliknya jika rasio bubuk / cairan rendah, setting time semen

glass ionomer semakin lama.

10

6. DAFTAR PUSTAKA

Aprilia, Sari. 2011. Kesehatan Gigi Masyarakat Bireun NAD. Thesis UI hal.

32

Anusavice, KJ 2003, Phillips’ Science of Dental Materials, 11 th ed, Saunders,

pp. 477

Craig, RG & Powers, JM 2002, Restorative Dental Material, 11 th ed, Mosby

Elsevier, pp. 615-616

Dharsono, HDA. 2007. Restorasi Resin Komposit dengan Teknik Laminasi.

Bandung Dentistry 4. Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Padjadjaran:

Bandung. hal 10

Eva Fauziah, Ismu S Suwelo, Hendarlin Soenawan. Indonesian Journal Of

Dentistry 2008; 15(3) : 205-211.

Meizarini. A dan Irmawati. Kekerasan permukaan semen ionomer kaca

konvensional tipe II akibat lama penyimpanan. 2005. Maj. Ked. Gigi.

(Dent. J.), Vol. 38. No. 3. hal: 146–150

Mc.Cabe J.F, Walls A.W.G. 2008. Applied Dental Material 9th edition. UK.

Blackwell Publishing. Page: 254 dan 247

O’Brien, William J 2002, Dental Material and Their Selection, 3rd ed,

Quintessence Publishing Co, Inc, pp. 255

11