Fabrikasi serta studi sifat mekanis dan fisis biokeramik hidroksiapatit (HAp) dari Kalsit Gunung Kidul

NASUTION, Dewin Amsari, Ir. Alva Edy Tontowi, M.Sc.,Ph.D

2006 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Hidroksiapatit [HAp; Ca10(PO4)6(OH)2] merupakan bahan biokeramik yang sudah sangat luas digunakan sebagai bahan pengganti tulang dan gigi manusia. Hidroksiapatit memiliki sifat biokompatibilitas dan bioaktivitas yang sangat baik. Ia memiliki komposisi kimia dan struktur kristalografi yang sama dengan jaringan keras manusia. Yang menjadi masalah di negara kita adalah hidroksiapatit masih diimpor dan harganya sangat mahal. Tujuan penelitian ini adalah membuat hidroksiapatit dari bahan kalsium karbonat atau kalsit lokal agar dapat mengatasi permasalahan mahalnya harga. Serbuk hidroksiapatit dibuat dengan menggunakan teknik hidrotermal dengan mencampur serbuk kalsium karbonat (CaCO3) dan trisodium fosfat (Na3PO4.12 H2O). Analisis XRD digunakan untuk menentukan fasa hidroksiapatit yang terbentuk. Untuk mengetahui adanya gugus fungsi hidroksiapatit, bahan diuji dengan menggunakan FT-IR. Bentuk permukaan, bentuk partikel, dan untuk melihat adanya senyawa apatit dilakukan dengan menggunakan SEM. Kalsinasi serbuk dilakukan pada temperatur 800oC selama 3 jam. Sampel dicetak dengan menggunakan penekan uniaksial dengan memvariasikan tekanan pada 125-200 MPa. Untuk proses pemadatan maka green part disinter pada temperatur 1300oC di dalam dapur. Hasil-hasil karakterisasi menunjukkan adanya kemiripan antara hidroksiapatit yang dibuat dari kalsium karbonat Gunung Kidul dengan hidroksiapatit komersial (HAp 200). Kekerasan Vickers, kekuatan bending, dan densitas dihasilkan masing-masing adalah 137-292 VHN, 30-50,39 MPa, dan 2,15-2,48 g/cc.

Hydroxyapatite [HAp; Ca10(PO4)6(OH)2] is widely used as bioceramic materials for the replacement of human bone and teeth. Hydroxyapatite has excellent biocompatibility and bioactivity. It has similarity in chemical composition and crystallography structure to human hard tissue. The main problem with the use of hydroxyapatite in our country is that commercial Hap should be imported and the price is too expensive. The aim of this research is to fabricate synyhetic hydroxyapatite by hydrothermal treatment of calcium carbonate or local calcite in order to improve competitive values of local material to overcome the above problems. In this research HAp powders were synthesized from local calcium carbonate (CaCO3) powders of Gunung Kidul by hydrothermalizing the powders using 0,5 M Na3PO412H2O. XRD analysis was pattern done to confirm the phases transformation of hydroxyapatite. The functional groups present were identified by FT-IR spectrometry. Surface morphology, particle shape, and formation of apatit compound were examined using scanning electron microscopy (SEM). Calcination was carried out at 800oC for 3 hours. The sample molded under uniaxial pressure at different pressure varying from 125-200 MPa. These green parts were sintered at 1300oC for 4 hours in a furnace for densification. The results show that there is resemblance between synthesized hydroxyapatite fabricated in this research and commercial hydroxyapatite (HAP 200). Vickers hardness, bending strength, and density of hidroxyapatite were 137- 292 VHN, 30-50,39 MPa, and 2,15-2,48 g/cc, respectively.

Kata Kunci : Hidroksiapatit, Hidrotermal, Tekanan Uniaksial, Hydroxyapatite, Calcite, Hydrothermal, Uniaxial Pressure.