BAB I PENDAHULUAN

Josafat sianturi 13703032 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sintesa Kalsium Ferrite (CaFe4O7) yang berbasis biogelas keramik sampai

saat ini telah banyak dilakukan. Secara khusus di India untuk penelitian sejenis ini

sudah sangat maju. Kalsium Ferrite adalah suatu senyawa baru yang timbul akibat

reaksi kimia dari beberapa bahan kimia seperti : Na2CO3, CaCO3, CaHPO4.2H2O,

Fe2O3, SiO2 dan H3BO3[1]. Senyawa – senyawa tersebut jika dipanaskan hingga

temperatur cairnya dan akan membentuk gelas keramik. Selain kalsium ferrite,

fasa yang mungkin terbentuk akibat reaksi yang berlangsung ini adalah α-Fe2O3

(hematite - iron oxide) yang sering disebut bio aktif gelas keramik. Untuk

temperatur peleburan bahan – bahan ini, penulis mengacu kepada beberapa jurnal

yang sudah pernah ada.

Sintesa kalsium ferrite untuk menghasilkan α-Fe2O3 cukup mudah dilakukan

karena tidak membutuhkan peralatan yang berteknologi tinggi, ukuran partikel

tidak terlalu kecil (tidak sampai ukuran nano), bahan – bahannya mudah

didapatkan.

Peleburan dilakukan pada temperatur 1150oC dan 1130oC[1]. Peleburan ini

bertujuan untuk mereaksikan senyawa – senyawa tersebut menjadi senyawa gelas.

Untuk membuktikan bahwa senyawa ini memang benar adalah senyawa gelas,

maka dilakukan karakterisasi dengan menggunakan X-ray diffraction pada range

temperature 20oC – 100oC. Selanjutnya bahan gelas ini akan di heat treatment

agar mendapatkan fasa – fasa baru yaitu Kalsium Ferrite (CaFe4O7) sebagai bahan

bio aktif gelas keramik (BGAK) dan α-Fe2O3[1].

BAB I PENDAHULUAN

Josafat sianturi 13703032 2

Heat treatment atau perlakuan panas pada penelitian ini dilakukan dengan dua

tahap. Tahap pertama sebagai tahap pengintian (nukleasi) atau sering dikenal

dengan sintering, sedangkan tahap kedua adalah tahap pertumbuhan (growth) atau

sering disebut sebagai kristalisasi Fe2O3 menjadi α-Fe2O3[17]. Heat treatment

dilakukan pada beberapa temperatur[1]. Heat treatment ini bertujuan untuk

memberikan perubahan pada karakter material setelah dilakukan pemanasan

sederhana dengan zat kimia lain. Tidak terbatas hannya pada keramik tetapi juga

pada logam[17]. Contohnya NaOH yang diheat treatment menggunakan logam

paduan titanium, dan logam Tantalum atau H3PO4 yang diheat treatment

menggunakan zirkonia tetragonal[17].

Kalsium ferrite (CaFe4O7) adalah suatu senyawa yang fasanya menyerupai tulang.

Sehingga sangat dimungkin sekali untuk Kalsium Ferrite ini digunakan sebagai

bahan pembantu dalam perbaikan tulang. Sedangkan α-Fe2O3 digunakan sebagai

bio aktif gelas untuk mendeteksi keberadaan dan besarnya sel kanker tersebut

dengan bantuan MRI (Magnetic Resonance Imaging)[1].

Bio aktif gelas keramik α-Fe2O3 berfungsi sebagai bahan magnetik. Sehingga

dimungkinkan sekali bio gelas ini dapat terdeteksi oleh MRI.

Sebagai prekursor, digunakan larutan SBF (Simulated Body Fluid) yang

menyerupai fungsi darah atau garam – garam dalam tubuh manusia dengan

standard Kokubo et al[11,12]. Larutan SBF ini akan membawa α-Fe2O3 pada sel

kanker kemudian α-Fe2O3 akan menyelimuti sel kanker tersebut, sehingga sel

kanker akan terdeteksi dan besar sel kanker tersebut juga akan terlihat.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini bertujuan untuk membuat bio

aktif gelas (BAG) keramik sebagai pendeteksi sel kanker serta pengaruh Heat

Treatment pada pembuatan bio aktif gelas tersebut, mempelajari pengaruh larutan

BAB I PENDAHULUAN

Josafat sianturi 13703032 3

SBF (Simulated Body Fluid) pada perendaman sample biogelas aktif keramik.

Setelah itu, sample dikarakterisasi menggunakan X-ray dan SEM untuk melihat

perubahan yang terjadi setelah perendaman selama 8 hari.

1.3 Batasan masalah

Batasan penulisan tugas akhir ini adalah:

1. Pembentukan Kalsium Ferrite (CaFe4O7) dan α-Fe2O3 dari

senyawa Na2CO3, CaCO3, CaHPO4.2H2O, Fe2O3, SiO2 dan H3BO3

sebagai bahan Biogelas Aktif Keramik (BAGK).

2. Heat Treatment pada beberapa temperatur mengacu pada penelitian

– penelitian yang sejenis.

3. Pembuatan larutan SBF (Simulated Body Fluid) pada temperature

37oC dan pH = 7.4 dengan menggunakan standar Kokubo et al[4,12].

4. Menghitung pengurangan berat bio gelas keramik (BGK) setelah

direndam selama beberapa hari dalam larutan SBF.

5. Karakterisasi sampel Biogelas Aktif Keramik (BAGK) setelah masa

perendaman dalam larutan SBF.

1.4 Metodologi Penelitian

Dalam Tugas Akhir ini, metodologi yang dilakukan meliputi studi literatur,

persiapan sampel, pembuatan Gelas keramik, pembuatan serbuk biogelas keramik

kemudian dilanjutkan dengan heat treatment dengan dua tahap, yaitu tahap

pertama bertujuan untuk sintering, sedangkan tahap kedua bertujuan untuk

kristalisasi Fe2O3 menjadi α-Fe2O3, karakterisasi menggunakan XRD

penghitungan persentase pengurangan berat biogelas aktif keramik (BAGK) dan

mendeteksi kekuatan magnetik α-Fe2O3.

BAB I PENDAHULUAN

Josafat sianturi 13703032 4

1.5 Sistematika Penulisan

Laporan tugas akhir ini ditulis menggunakan sistematika sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian,

metodelogi penelitian, dan sistematika penelitian.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas tentang teori pendukung yang terkait dengan topik

penelitian ini.

BAB III METODELOGI PENELITIAN

Menjelaskan tentang alat dan bahan yang diperlukan dan digunakan

dalam proses pengerjaan serta tahapan kerja yang dilakukan secara

sistematis.

BAB IV DATA PERCOBAAN DAN ANALISA

Mangolah data yang didapatkan dari setiap percobaan serta

menganalisis semua hal – hal yang terjadi baik selama pengerjaan

maupun setelah mendapatkan hasil dari percobaan yang dilakukan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan serta

saran – saran untuk perbaikan maupun kelanjutan untuk

pengembangan penelitian.