PENCARUH ATMOSFER DAN SUHU SINTERINC PADA KUALITAS

KE DAFTAR ISI
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
ISSN 0854 - 5561
PENCARUH ATMOSFER DAN SUHU SINTERINC PADA
KUALITAS PELET SINTER HIDROKSIAPATIT
(HA 1 DAN 2)
Ratih Langenati1,
Bambang Sugeng2,
Nusin Samosir1, Djoko Kisworo
1,
Ngatijo 1
ABSTRAK
PENGARUH
ATMOSFER
HIDROKSIAPATIT
DAN SUHU SINTERING
Hal ini dilakukan
terdekomposisi,
terdekomposisi.
PELET SINTER
(HA 1 DAN 2). Untuk mengetahui unjuk kerja serbuk HA lebih lanjut,
maka pada tahun ini dilakukan karakterisasi
sintering.
PADA KUALITAS
pada suhu tinggi dengan variasi atmosfer
untuk mengetahui
pada suhu berapa HA tersebut
akan
karena berdasarkan
pustaka pada suhu sekitar
1ooo~e akan
Akan tetapi, menurut pustaka lainnya, sampai dengan suhu 11000e HA
masih tetap stabil karena adanya karbonat dan kation lain seperti Na+, K+, Mg2+ akan
menurunkan
suhu densifikasi
dan menghambat
terjadinya dehidroksilasi.
Tujuan
dari
penelitian ini adalah untuk memperoleh HA yang mempunyai kerapatan tinggi yang akan
digunakan pad a implan yang memerlukan spesifikasi tersebut. Kedua serbuk HA (HA 1
dan HA2) tersebut dikompakkan menjadi pelet yang kemudian dipanggang pada suhu
tinggi (9000, 10000, 11000, 11150°c), Hasil pemanggangan diperiksa menggunakan
XRD
untuk memeriksa fasa yang ada dan SEM untuk melihat morfologinya. Hasil pengujian
tersebut ker,ludian dianalisa,dan dibandingkan. Disimpulkan bahwa serbuk hidroksiapatit,
HA 1 dan HA2, pad a suhu tinggi sampai dengan 10000e dengan atmosfer argon dan CO2
masih menunjukkan
kestabilan.
Selain itu, pemanasan
menggunakan
menunjukkan laju perubahan densitas lebih cepat dibandingkan
atmosfer CO2,
PENDAHULUAN
Kemudian,
Pada
diperoleh
penelitian
data
hidroksiapatit
konvensional
yang
lalu
pembuatan
serbuk
(HA)
melalui
proses
dengan
variasi
menunjukkan
spektra
HA
adanya
1 dan
perbedaan
HA
2, spektra
dipanggng
pada
unjuk kerja serbuk
korakterisasi
pad a suhu tinggi (di atas 900DC)
dengan variasi atmosfer
sintering
(carbon
dioksida dan gas inert). Hal ini dilakukan untuk
mengetahui pada suhu berapa
akan terdekomposisi,
karena
literatur
FTIR
[2]
pada suhu
sekitar
HA tersebut
be'rdasarkan
10000e
akan
[3.4]
terdekomposisi.
Akan tet~pi, menurut
sampai dengan suhu 1100De HA masih tetap
antara
HA
tersebut
HA lebih lanjut, maka pad a tahun ini dilakukan
tersebut
telah
diuji
dengan'
XRD
dan
menunjukkan spektra yang dihasilkan sama
dengan spectra HA sesuai dengan JePDS 9dari hasil uji dengan
dengan menggunakan
Untuk mengetahui
pelarut air dan
cairan tubuh smtetls (SBF) yang disebut
serbuk HA 1 dan serbuk HA2, ·Kedua serbuk
432. Sedangkan
argon
suhu tinggi 9000, 10000, 11000, 12000 dengan
atmosfer udara dan diamati dengan XRD[11
telah
bahwa
serbuk
atmosfer
2
stabil.
Disamping
itu
menu rut
dengan
menunjukkan
adanya gugus karbonat yang
berada pada posisi fosfat. Hal ini terjadi karena
adanya karbonat dan kation lain seperti Na+,
pelarut
K+, Mg2+ akan menurunkan
yang
digunakan
adalah
SBF.
256
[5.6.7]
suhu densifikasi
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
ISSN 0854 - 5561
dan
menghambat
terjadinya
METODA PENELITIAN
dehidroksilasi.
Diagram
Selain itu pada penelitian ini, atmosfer sintering
diperoleh
atmosfer CO2 dan argon serta ditahan selama
30 menit dengan laju pemanasan
sekitar
3°C/men it. Sebelum dan setelah pemanasan
bila mempunyai
kerapatan
tinggi.
Kerapatan
tinggi
untuk
material HA dapat dicapai bila dipanaskan
dimensi.
pad a suhu tinggi. ntuk memperoleh
densitasnya.
mempunyai
digunakan
kerapatan
tinggi
pada implan yang
spesifikasi
dilakukan.
tersebut,
Serbuk HA
maka
HA yang
pelet
untuk
menghitung
Pelet hasil pemanasan
diperiksa
Hasil pengujian tersebut kemudian dianalisa.
ini
Pemangganga
T: 900°, 1000°,
1100°, 1150°C
t: 30 menit
Pengompakan
diukur
dengan XRD untuk mengecek fasa yang ada
kemudian diperiksa morfologinya dengan SEM.
yang
akan
memerlukan
penelitian
ditunjukkan
yang kemudian dipanaskan pada suhu tinggi
900°, 1000°, 1100°, 1150° menggunakan
Alasan dilakukan penelitian ini adalah untuk
memperoleh HA dengan sifat mekanik yang
dapat
Penelitian
pada Gambar 1. Kedua serbuk HA (HA 1 dan
HA2) tersebut dikompakkan
menjadi pelet
pun divariasikan untuk melihat pengaruhnya
karena menurut pustaka penggunaan atmosfer
tersebut dapat menghambat laju dekomposisi.
baik yang
alir
Analisa,
evaluasi dan
pelaporan
Pengujian
XRD,SEM
Gambar 1. Diagram alir Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
pada suhu 900°, 10000C dan Gambar 5 adalah
Dari hasil percobaan
diperoleh
grafik XRD dari serbuk awal HA2 dan hasil
data
XRD, untuk sementara ini data yang diperoleh
pemanasan
baru sebagian,
seperti
ditunjukkan
pada
gambar berikut. Grafik XRD pad a Gambar 2
adalah HA hasil pemanasan
900°C dan
empat gambar tersebut
Gambar
3
HA 2 tidak menunjukkan
10000C,
keduanya
adalah
HA
hasil
dengan
adanya
fasa dari HA. Hal tersebut
CO2,
bahwa
perubahan
mengindikasikan
bahwa HA stabil sampai dengan pemanasan
1000oC.
Sedangkan pada Gambar 4 adalah grafik XRD
dari serbuk awal HA 1 dan hasil pemanasan
Gambar 2. Grafik XRD dati HA pada
pemanasan 9000C dengan atmosfer CO2
menunjukkan
sarnpai
deng~n
pemanasan
10000C
menggunakan atmosfer CO2, HA 1 maupun
pemanasan
atmosfer
pada suhu 900°, 10000C. Dari ke
Gambar 3. Grafik XRD dari HA pada
pemanasan 10000C dengan atmosfer CO2
2.5"1
ISSN 0854 - 5561
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
I
600
I
500
I
I
.
400
300
200
100
0,.
''''''''''''''''''''''~'»~''I.''''''%'<>'',",~'''''''''''~'''\,;''''=\,'\.~'\,''''''''''''''''\,'\,''''\,'\,\''%'\,'''<>
2 teta
[~900:C02~h2-6TOOO~02=-~J
Gambar
4.
Grafik
XRD
dari
HA
Selain
itu
dari
hasil
Gambar 5. Grafik XRD dari HA dengan
pelarut SBF dengan atmosfer CO2
dengan pelarut air dengan atmosfer CO2
atmosfer
pengukuran
argon
menunjukkan
bahwa
laju
densitas pelet seperti pad a gambar 6 dan 7
menunjukkan
bahwa dengan meningkatnya
perubahan densitas meningkat lebih cepat
dibandingkan
dengan
pemanggangan
suhu
menggunakan
pemanasan,
meningkat.
densitas
Pad a
pelet
pemanggangan
juga
atmosfer
Hal
CO2,
inipun
didukung pula dengan gambar SEM.
dengan
100%
!
~
90'-'
~
8.
50""
B
40%_
=
30%
20%
e
c.
80'-'
80%
70%
60'-'
j§
70%
a'
~
600/.
~ soo/.
8. 40'/.
30'-'
51
J3
~
20'-'
o
10%
0%
1oo/.
0'-'
is.
900
1100
1000
1150
900
suhu
_HA
Gambar
6.
hasil
h20co2 _HAsbfco2
Perubahan
SEM,
1150
suhu
HA h20 argon _HA
densitas
diperoleh
Gambar
HA
sbfargon
7. Perubahan
densitas
HA
pada suhu tinggi dengan atmosfer argon
pada suhu tinggi dengan atmosfer CO2
Dari
1100
1000
pertumbuhan butir dan porositas yang ada.
gambar
sebagai berikut yang menunjukkan adanya
Gambar 8 Morfologi HA 1 pada pemanasan 900°C
258
I
Gambar 10 Morfologi HA 1 pada pemanasan
ISSN 0854 - 5561
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
dengan atmosfer CO2
1000°C dengan atmosfer CO2
Gambar 9 Morfologi HA2 pada pemanasan 900°C
Gambar 11 Morfologi HA2 pad a pemanasan
1000°C dengan atmosfer CO2
KESIMPULAN
Hydroxyapatite/Platinum,
Thesis Magister
Teknik-Universitas Indonesia, 1999.
Dari uraian di atas dapat disimpulkan
bahwa serbuk hidroksiapatit, HA 1 dan HA2,
pada
suhu
tinggi
sampai
dengan
4.
1000°C
dengan
Synthesis
With
5.
menggunakan
Anna
Siosarczyk,
Phosphate
Precipitates
et.all,
Ratih Langenati, et all, The Microstructures
6.
of
Hydroxyapatite
Powder
From
Precipitation Method in Different Solution,
6th
2.
National
Seminar
(6th
Microanalysis
September 15, 2005.
Larry L.Hench and
Introduction
to
on Microscopy
NSMM),
June
Bioceramics,
and
7.
An
Sinter'
Ratios,
J.Am. Ceram. Soc., 79[1 0]2539-44( 1996).
J.Barralet, et.all, Thermal decomposition of
E.Landi, et.all, SBF-based
characterization
of
8. Ratih
synthesis and
carbonated
Langenati,
Basuki A.
Widjaksana,
Hydroxyapatite
Behaviour
Ratih Langenati, Pengaruh Penambahan
Platinum pada Densitas I dan Kekerasan
Pelet
Molar
hydroxyapatite powders, in progress.
Advanced
Series in Ceramics, World Scientific, vol. 1,
1993.
3.
Calcium
synthesised
carbonate
hydroxyapatite,
J.Mater. Science: Mater.in Medicine, [13]
529-533 (2002).
Bogor,
Wilson,
of
Thermal
Materials
Prepared
from
with
various
Calcium:Phosphorus
PUSTAKA
1.
High
Resistance,
Technical
Report
on
Indonesia-Italy Scientific and Technological
Cooperation, 2001.
pemanasan
menggunakan
atmosfer argon
menunjukkan laju perubahan densitas lebih
cepat dibandingkan
atmosfer CO2.
Langenati,
Hydroxyapatite
masih
itu,
dengan
atmosfer
argon dan CO2
menunjukkan
kestabilan.
Selain
Ratih
at
High
Pudjanto,
Powder
Temperature,
Proceedings of Asian Physics Symposium
2005 December
7-8, 2005, Bandung,
Indonesia.
Komposit
259
KE DAFTAR ISI