## PENGARUH ATMOSFER DAN SUHU SINTERING
TERHADAP KOMPOSISI PELET HIDROKSIAPATIT YANG DIBUAT DARI SINTESIS KIMIA DENGAN MEDIA AIR DAN SYNTETHIC BODY FLUID (SBF)
Arifianto 1 , Siti Nikmatin 1 dan Ratih Langenati 2
1 Departemen Fisika, FMIPA - IPB Kampus Darmaga, Bogor
2 Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBBN) - BATAN Kawasan Puspiptek, Serpong 13514, Tangerang

## ABSTRAK
PENGARUH ATMOSFER DAN SUHU SINTERING TERHADAP KOMPOSISI PELET HIDROKSIAPATIT YANG DIBUAT DARI SINTESA KIMIA DENGAN MEDIAAIR DAN SYNTETHIC BODY FLUID ( SBF ). Penggunaan hidroksiapatit(HAp) sebagai bahan implantasi tulang sintetis telah banyak digunakan. Salah satu penerapannya adalah sebagai bahan pelapis logam yang akan diimplantasikan ke dalam tubuh sebagai pengganti tulang. Masalah yang timbul pada saat pelapisan adalah pada suhu yang tinggi, HAp ini digunakan variasi jenis pelarut pada saat pembuatan HAp yakni pelarut air dan pelarut SBF ( Syntethic Body Fluid ). Pelarut SBF menyumbangkan gugus karbonat dan ion-ion lain pada HAp yang menyebabkannya stabil. Sintering dilakukan untuk mendapatkan HAp dengan densitas tinggi yang stabil. Variasi suhu sintering yang digunakan adalah 900 o C, 1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C. Variasi atmosfer yang digunakan adalah gas Ar dan gas CO 2 . Dari hasil karakterisasi dengan XRD ( X-Ray Diffraction ) diperoleh hasil bahwa secara umum HAp yang di sinter dengan gas Ar maupun CO 2 tidak mengalami dekomposisi sampai suhu 1150 o C. Pengamatan terhadap foto SEM ( Scanning Electron Microscope ) HAp menunjukkan perbedaan bentuk morfologi HAp dengan pelarut air memiliki bentuk butir yang bulat dan berdempetan satu sama lain sedangkan morfologi HAp dengan pelarut SBF menunjukkan bentuk seperti jaring yang lebar. Pengukuran volume dan massa tiap sampel menunjukkan perubahan densitas, yakni semakin tinggi suhu sinter maka densitas pelet HAp semakin besar.
Kata kunci : Hidroksiapatit, sintering , atmosfer, dekomposisi

## ABSTRACT

## TEMPERATURE AND ATMOSPHERE SINTERING INFLUENCE TO PELETTE
HYDROXYAPATITE COMPOSITION WHICH IS MADE BY CHEMICAL SINTESA WITH MEDIA WATER AND SYNTETHIC BODY FLUID (SBF) . Hydroxyapatite (HAp) as syntethic material for bone implantation had wide aplication. One of the most important use of it is to layering metal wich then implant to body as bone subtitute. A problem arising out at layering process is when heating at high temperature, HAp
At this research used variation type of solution at the time of making of HAp namely water solution and SBF solution. SBF solution contribute carbonate bunch and other ions to HAp causing it stabilize. Sintering done to get stable, high density of HAp. The sintering temperature variation that use in this experiment is 900 o C, 1000 o C, 1100 o C and 1150 o C. The variation of atmosphere that use in this experiment is argon and carbondioxyde. From result caracterisation of XRD obtained that in general HAp which sintered with argon gas and also carbondioxyde gas did not decompose until temperature 1150 o C. Observation of SEM picture that mophology of HAP is like sphere for HAp with water solution and with SBF solution more like net.
Key words : Hydroxyapatite, sintering, atmosphere, decompose

## PENDAHULUAN
Memperbaiki kerusakan tulang dan patah tulang merupakan masalah kesehatan yang serius dalam setiap pekerjan klinik. Material pengganti tulang yang umum digunakan adalah autograf (penggantian satu bagian tubuh dengan bagian tubuh lainnya dalam satu
individu), allograf (penggantian tulang manusia dengan tulang yang berasal dari manusia lain), xenograf (penggantian tulang manusia dengan tulang yang berasal dari hewan), exogenus (penggantian atau implantasi dengan bahan sintetik disebut dengan biomaterial)
Pengaruh Atmosfer dan Suhu Sintering Terhadap Komposisi Pelet Hidroksiapatit yang Dibuat dari Sintesis Kimia dengan Media Air dan Syntethic Body Fluid (SBF) (Arifianto)
dan berbagai macam material sintetik lainnya seperti polimer, material logam, komposit dan biokeramik. Namun, setiap material tersebut memiliki kekurangan dan kelebihan sebagai material untuk memperbaiki tulang, seperti stabilitas kimia , , biokompatibilitas, biodegradasi dengan tubuh dalam waktu yang lama[1].
Saat ini, material pensubstitusi tulang yang terkemuka adalah keramik kalsium fosfat yang merupakan basis dari hidroksiapatit (HAp; Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) dan 3 (PO 4 ) 2 ). Komposisi kimia dari senyawa-senyawa tersebut memiliki hubungan dengan mineral tulang ( calcium-deficient carbonated hydroxyapatite ). HAp memiliki biokompatibilitas yang baik terhadap kontak langsung dengan tulang[2,3]. Perbedaan utama antara hidroksiapatit yang telah di- sintering dan mineral tulang adalah derajat kristalinitas yang tinggi dan besar pori atau kekosongan yang lebih sedikit karena terjadi proses pemadatan. Hasilnya menyebabkan laju biodegradasi yang rendah
memiliki laju biodegradasi yang lebih tinggi dan memiliki komposisi kimia yang berbeda dengan mineral tulang [1].
Kalsium fosfat hidroksiapatit biasanya digunakan sebagai biokeramik dalam bentuk serbuk atau bentuk kompakan yang telah di sintering . Sejumlah penelitian telah dilakukan untuk membentuk pemadatan HAp. Tetapi hanya sedikit pengetahuan tentang mekanisme sintering dari keramik ini sehingga perilakunya belum dapat dipahami . Pemahaman tentang sintering sangat penting karena memungkinkan untuk identifikasi dari parameter yang berpengaruh sehingga dapat mengendalikan pertumbuhan butir dan mendesain strukturmikro dari keramik [4].
Telah banyak publikasi perilaku HAp pada suhu tinggi mengacu pada potensinya untuk diaplikasikan dalam rekonstruksi tulang. Biasanya HAp dapat digunakan dalam bentuk serbuk yang halus dan permukaannya secara aktif berinteraksi dengan atmosfer disekelilingnya pada suhu tertentu. Perlakuan suhu dan atmosfer merupakan parameter yang penting dan bertanggung jawab terhadap proses densifikasi dari serbuk hidroksiapatit[5].
Aplikasi HAp di bidang medis telah banyak digunakan diantaranya sebagai tulang buatan, semen tulang, sendi buatan, saluran darah buatan dan sistem pengantar obat ( drug delivery system ) [6]. Beberapa penggunaannya memerlukan pemanasan pada suhu yang tinggi, misalnya penggunaan HAp untuk melapisi logam alloy (dengan metode spray plasma) yang digunakan untuk implantasi tulang buatan. Penggunaan HAp sebagai lapisan logam alloy memberikan kontak yang baik terhadap jaringan tubuh sekitarnya [5].
Adanya karbonat dalam HAp (disebut juga carbonated hydroxyapatite / CHA) akan meningkatkan biokompatibel dan bioaktif. Seperti yang telah disebutkan
yang tinggi dan mudah larut, konsekuensinya adalah menurunkan kekuatan Hap[7,8].
Untuk mendapatkan HAp dengan densitas tinggi yang stabil, perlu dilakukan sintering sampai suhu tertentu dan dijaga agar tidak terjadi dekomposisi HAp suhu saat sintering merupakan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi dekomposisi, karena secara aktif permukaan HAp dapat berinteraksi dengan atmosfer disekitarnya pada suhu tertentu [4 ].
Dalam penelitian ini ingin diketahui pengaruh atmosfer argon dan CO 2 dengan variasi suhu sintering 900 o C, 1000 o C, 1100 o C, 1150 o C terhadap kestabilan HAp. Juga dibandingkan antara HAp yang dibuat dengan pelarut air dan dengan pelarut SBF ( Syntetic Body Fluid ). Identifikasi dan karakterisasi dengan menggunakan alat XRD ( X-Ray Difraction ) dan SEM ( Scanning Electron Microscope ).
Tujuan dari dilakukannya penelitian ini adalah membandingkan HAp yang dibuat dengan media air dengan HAp yang dibuat dengan media SBF setelah sintering , mengetahui pengaruh suhu sintering terhadap kestabilan HAp dan Mengetahui pengaruh atmosfer gas argon dan CO 2 pada proses sintering terhadap kestabilan HAp.

## METODE PERCOBAAN
Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap yang diuraikan sebagai berikut : HAp (Bahan dasar yang digunakan adalah serbuk HAp yang telah dibuat dengan metode presipitasi pada suhu 40 o C dengan dua jenis pelarut yakni pelarut air dan pelarut SBF ) yang telah disiapkan digerus dengan menggunakan ball mill pada 40 rpm selama +10 menit. Kemudian dilakukan pengayakkan bertingkat, dimulai dari ayakan kasar mesh no.60), kemudian ayakan mesh no.80) dan yang mesh no.170. Karakterisasi dengan XRD , bertujuan untuk mengetahui fasa awal pada sampel. Kemudian sampel dipadatkan (dikompakkan) menjadi pelet. Untuk membuat 1 pelet ditimbang sampel sebanyak 1,7 gram, kemudian dimasukkan ke dalam cetakkan logam dan ditekan dengan tekanan 50 psi sampai dengan 150 psi. Setelah itu sampel pelet diukur dimensinya yaitu dimensi panjang dan tebal dengan menggunakan jangka sorong dan ditimbang dengan neraca analitik. Setelah itu HAp yang telah berbentuk pelet di sintering dengan menggunakan oven pada suhu 900 o C, 1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C, dengan menggunakan dua jenis gas yakni gas karbon dioksida dan argon sebagai atmosfer sintering . Pemanasannya sekitar 3 o C/menit sampai dengan 5 o C/menit sampai suhu yang diinginkan dan ditahan selama satu jam dan didinginkan secara alami (didiamkan sampai mencapai suhu ruang). Karakterisasi dengan menggunakan XRD
bertujuan untuk mengetahui fasa-fasa yang terbentuk dalam sampel. Parameter yang digunakan adalah kecepatan putar detektor 2 o /menit, cacahan kontinu dengan selang 0,054 o dari 10 o sampai 70 o . Sampel HAp sebelum sinter adalah dalam bentuk serbuk sehingga mudah dimasukkan ke dalam holder , dimampatkan dengan penggaris dimana bagian belakang holder telah direkatkan dengan selotip agar serbuk tidak tumpah. Sedangkan sampel setelah sinter adalah dalam bentuk pelet yang diameternya bervariasi antara 1,5 cm sampai 2,4 cm. Variasi diameter terjadi karena variasi ukuran cetakan ( dies ), sebab selama pengkompakkan beberapa dies telah rusak sehingga diganti dengan dies yang ukurannya berbeda, sebab lain dari variasi diameter juga terjadi karena varisi perubahan volume setelah sintering .
Ukuran lubang holder sekitar 1,8 cm x 2 cm, untuk sampel yang memiliki ukuran lebih kecil dari itu dapat langsung dimasukkan ke dalam holder dan direkatkan dengan selotip, tetapi untuk sampel yang memiliki ukuran yang lebih besar harus dipotong dahulu secara hati-hati agar pelet tidak pecah, sehingga dapat masuk ke dalam holder dan direkatkan dengan selotip. SEM , bertujuan untuk membandingkan morfologi strukturmikro untuk setiap sampel. Preparasi sampel HAp dengan memberi lapisan tipis emas agar sampel bersifat konduktif. Teknik pelapisan yang digunakan adalah dengan metode sputering . Alat sputering di set pada arus 40 mA dalam waktu 40 detik, lapisan yang terbentuk sekitar 200 m sampai 300 m. Sebelum dilapisi sampel dipotong kecil hingga dalam satu sampel holder dapat terisi oleh satu jenis sampel, kemudian direkatkan dengan perekat alumunium dan dilakukan sputering . Analisis data yang diperoleh meliputi membandingkan data XRD dengan data base JCPDS untuk menentukan perubahan fasa yang terjadi pada sampel, dari gambar SEM dibandingkan secara kualitatif ukuran butir untuk setiap sampel. Pengambilan kesimpulan tentang pengaruh atmosfer sintering gas CO 2 dan Ar, serta pengaruh suhu sintering terhadap dekomposisi HAp dan perubahan densitas HAp.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengaruh Suhu Sinter Terhadap Perubahan Densitas
Gambar 1 menunjukkan reduksi volume pelet HAp setelah sintering dari suhu 900 o C hingga 1150 o C. Proses reduksi volume ini terjadi karena tingginya suhu sehingga terjadi pembentukan leher antar batas butir dan jarak antar butir menjadi mengecil. Terlihat bahwa besarnya perubahan volume tergantung dari volume awal, yakni semakin besar volume awal maka semakin besar pula perubahan volume (reduksi volume), sebaliknya secara umum semakin kecil volume awal maka semakin kecil
perubahan volume. Hal ini dikaitkan dengan densitas pelet mentah(sebelum sintering ) dari tiap pelet HAp. Terlihat bahwa secara umum sampel yang memiliki volume yang besar memiliki densitas yang rendah, perbedaan volume ini cukup bervariasi karena pada proses pengkompakkan terjadi perbedaan tekanan kompaksi (Gambar 2).
Perubahan densitas yang terjadi tergantung dari suhu sinter , lama sintering dan densitas pelet mentah [10]. Dalam penelitian ini variasi suhu dilakukan, variasi tekanan tidak dilakukan (namun densitas pelet mentah sedikit bervariasi karena tekanan yang diberikan kurang seragam sehingga pengaruhnya dapat dilihat dari perubahan densitas) dan waktu sinter untuk setiap sampel dilakukan sama yaitu selama 1 jam. Sehingga variabel yang diperhatikan dalam penelitian ini adalah variasi suhu dan densitas pelet mentah yang mempengaruhi perubahan densitas setelah sintering .
Jika dibandingkan untuk setiap variasi suhu sinter , maka dapat dilihat pada Gambar 3 bahwa semakin tinggi suhu sinter semakin tinggi pula perubahan densitas yang terjadi. Tingginya suhu akan menurunkan energi bebas permukaan antar butir sehingga terjadi difusi atau pertukaran materi antar butir. Semakin tinggi suhu akan semakin menurunkan energi bebas tersebut sehingga akan menyebabkan semakin besarnya proses difusi. Difusi ini akan menyebabkan
-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 900 1000 1100 1150 s uhu s inte r ( o C)
HAP AIR (gas CO2) HAP SBF (gas CO2) HAP AIR (gas Ar) HAP SBF (gas Ar) Gambar 1 . Perubahan volume HAp setelah sintering dari suhu 900 o C sampai dengan 1150 o C.
Gambar 2 . Volume HAp sebelum sintering pada suhu 900 o C sampai dengan 1150 o C. 0 0.5 1 1.5 2 900 1000 1100 1150
suhu sinter ( o C) HAP AIR (gas CO2) HAP SBF (gas CO2) HAP AIR (gas Ar) HAP SBF (gas Ar)
Pengaruh Atmosfer dan Suhu Sintering Terhadap Komposisi Pelet Hidroksiapatit yang Dibuat dari Sintesis Kimia dengan Media Air dan Syntethic Body Fluid (SBF) (Arifianto)
penggabungan butir-butir yang menyebabkan volume tereduksi sehingga menaikkan densitas.

## Pengaruh Densitas Pelet Mentah Terhadap Perubahan Densitas
Perbedaan perubahan densitas untuk setiap sampel dipengaruhi oleh densitas pelet mentah (terkait dengan proses kompaksi pelet mentah). Secara umum semakin tinggi densitas pelet mentah maka perubahan densitasnya akan semakin kecil, sebaliknya densitas pelet mentah yang kecil akan menyebabkan perubahan densitas yang lebih besar (lihat Gambar 3 dan Gambar 4). Hal tersebut terjadi karena untuk pelet mentah dengan densitas yang besar memiliki pori atau ruang kosong antar butir yang kecil, juga memiliki tegangan sisa ( residual stres) sehingga menghambat proses sintering dimana energi bebas permukaan akan meningkat akibat tegangan sisa ini, hasilnya menghambat proses difusi antar butir. Pada proses kompaksi dengan tekanan kecil menghasilkan pelet mentah dengan densitas yang kecil (juga volume yang besar), tidak meninggalkan tegangan sisa dan butir-butir cukup bersinggungan sehingga memungkinkan terjadi perubahan permukaan spesifik dari batas antar butir dan terjadi pertumbuhan leher. Hal ini dapat dilihat dari sampel dengan suhu sinter 1000 o C dan 1100 o C baik HAp dengan pelarut air maupun HAp dengan pelarut SBF yang disinter dengan gas CO 2 mengalami perubahan densitas yang lebih kecil dibandingkan dengan sampel yang
disinter dengan gas Ar karena memang densitas pelet mentah dari HAp dengan pelarut air maupun HAp dengan pelarut SBF yang di sinter dengan gas CO 2 lebih besar dibandingkan dengan HAp dengan pelarut air maupun HAp dengan pelarut SBF yang disinter dengan gas Ar.

## Identifikasi FasaAwal Serbuk HAp
Untuk mengetahui fasa yang terbentuk dalam sampel serbuk HAp pelarut air dan HAp pelarut SBF sebelum sintering, dilakukan karakterisasi dengan alat XRD (Gambar 5). Dari gambar dapat dilihat bahwa empat puncak tertinggi yang berada pada pola XRD tersebut o , 31,7 o , 32,1 o , dan 32,9 o . Posisi jika dibandingkan dengan data JCPDS No. 090432 maka ternyata puncak-puncak tersebut adalah milik HAp dengan arah bidang (hkl) : 002, 211, 112, 300 dan puncak-puncak yang lain pada sudut Bragg lebih besar dari 37 o pada pola XRD tersebut sesuai dengan data JCPDS untuk HAp. Untuk puncak-puncak dengan intensitas sangat kecil tidak diambil karena dianggap sebagai background atau noise . Jadi sampel sebelum sintering dapat dikatakan tidak memiliki fasa lain selain fasa HAp.
Dari Gambar 5 dapat dijelaskan bahwa puncak-puncak yang terbentuk lebar dan puncak-puncak yang berdekatan saling berhimpit dan hampr tak bisa dibedakan. Lebarnya puncak yang terbentuk disebabkan
Gambar 3 . Perubahan densitas HAp setelah sintering dari suhu 900 o C sampai dengan 1150 o C. 0 20 40 60 80 100 900 1000 1100 1150
suhu sinter ( o C)
HAP AIR (gas CO2) HAP SBF (gas CO2) HAP Air (gas Ar) HAP SBF (gas Ar)
Gambar 5 . Pola XRD HAp pelarut air dan HAp pelarut SBF sebelum sintering. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2 HAP AIR HAP SBF
Gambar 6 . Data JCPDS Hap
Gambar 4 . Densitas pelet mentah HAp pada suhu 900 o C sampai dengan 1150 o C. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 900 1000 1100 1150 suhu sinte r ( o C)
HAP A IR (gas CO2) HAP SBF (gas CO2) HAP A IR (gas Ar)
HAP SBF (gas Ar)
karena fasa amorf pada bahan tersebut masih cukup banyak sehingga membuat pola XRD kristal dan pola XRD amorf bergabung menyebabkan puncak kristal melebar.
Pengaruh Parameter Sinter dan Jenis Pelarut HAp
Telah dibandingkan Gambar 7 sampai dengan Gambar 10 antara sampel HAp dengan pelarut air dan SBF sebelum dan setelah sintering dengan gas CO 2 dan Ar dengan suhu sinter bervariasi. Hasil perbandingan menunjukkan bahwa sampel yang belum di sinter memiliki
puncak yang lebar, sedangkan sampel yang telah di sinter memiliki puncak yang lebih ramping. Terihat pada pola XRD tersebut bahwa semakin tinggi suhu sinter dari 900 o C hingga 1150 o C lebar puncak semakin mengecil, artinya fasa amorf semakin berkurang dan fasa kristal semakin banyak dengan meningkatnya suhu sinter . Dengan kata lain semakin tinggi suhu sinter semakin besar pula derajat kristalinitas bahan.
Pada saat HAp dipanaskan diatas suhu 1000 o C pola XRD sampel yang telah disinter dibandingkan dengan data JCPDS untuk HAp No.090432, untuk
Gambar 7 . Perbandingan pola XRD HAp pelarut air sebelum dan setelah sintering dengan gas CO 2 dengan variasi suhu 900 o C,
1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2
sblm sinter 900 C 1000 C 1100 C 1150 C Gambar 8 . Perbandingan pola XRD HAp pelarut SBF sebelum dan setelah sintering dengan gas CO 2 dengan variasi suhu 900 o C, 1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2
sblm sinter 900 C
1000 C
1100 C 1150 C
Gambar 9 . Perbandingan pola XRD HAp pelarut air sebelum dan setelah sintering dengan gas Ar dengan variasi suhu 900 o C, 1000 OC, 1100 o C dan 1150 o C. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2
Sblm sinter 900 C 1000 C 1100 C 1150 C
Gambar 10 . Perbandingan pola XRD HAp pelarut SBF sebelum dan setelah sintering dengan gas Ar dengan variasi suhu 900 o C, 1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2
Sblm sinter 900 C 1000 C 1100 C 1150 C
Pengaruh Atmosfer dan Suhu Sintering Terhadap Komposisi Pelet Hidroksiapatit yang Dibuat dari Sintesis Kimia dengan Media Air dan Syntethic Body Fluid (SBF) (Arifianto)
Berdasarkan data tersebut puncak-puncak tertinggi yang o , dan 34,341 o dengan arah bidang 214 dan 220. Sedangkan
o , 22,890 o , 30,709 o dan 34,209 o dengan
arah bidang 62 1 , 132, 034 dan 290. Jika dibandingkan dengan pola XRD yang telah diperoleh puncak-puncak ini tidak ditemukan. Puncak-puncak yang diambil sebagai pembanding merupakan puncak-puncak karena biasanya fasa-fasa tersebut muncul dengan jumlah yang sedikit. Setelah perbandingan dilakukan, ternyata pada suhu sinter 900 o C, 1000 o C, 1100 o C sampai 1150 o C ternyata secara umum puncak-puncak tertinggi
Gambar 8, Gambar 9 dan Gambar 10).
Pada Gambar 9 pola XRD untuk suhu sinter 1000 o C memiliki keanehan, bawa muncul puncak-puncak yang tinggi pada posisi 27,757 o , 31,021 o , dan 32,430 o . Puncak-puncak tersebut bukan milik fasa HAp namun adanya fasa ini. Terjadinya dekomposisi pada bagian ini mungkin disebabkan selama pemanasan terjadi kebocoran sehingga udara dapat masuk ke dalam sel. Dekomposisi HAp pelarut air pada suhu 1000 o C yang disinter dengan gas Ar menunjukkan bahwa HAp dengan pelarut SBF lebih stabil dibandingkan HAp dengan pelarut air, karena kedua sampel tersebut berada dalam satu sel yang sama.
Perubahan fasa HAp menjadi TCP merupakan akibat dari lepasnya gugus OH - (dan melepaskan uap air) sehingga HAp mengalami dehidrasi dan membentuk TCP. Penelitian tentang sifat stabil HAp dengan pelarut SBF setelah dipanaskan pada suhu tinggi hingga 1600 o C pada atmosfer udara menunjukkan bahwa gugus CO 3 2- yang mensubtitusi gugus OH - dan PO 4 3- membuat HAp stabil pada suhu tinggi [14].
Berdasarkan hasil yang diperoleh pada penelitian ini HAp dengan pelarut SBF stabil sampai suhu 1150 o C baik di sinter dengan gasAr maupun gas CO 2 . Hal tersebut sesuai dengan penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya bahwa HAp stabil pada suhu pemanasan tinggi bahkan pada atmosfer udara. HAp dengan pelarut SBF mengandung karbonat yang diperoleh dari SBF pada saat pembuatan. Terlebih saat di sinter dengan menggunakan gas CO 2 , pelepasan gugus karbonat dari HAp menjadi CO 2 akan tertahan sehingga meningkatkan kestabilannya.
Pada HAp dengan pelarut air yang di sinter baik dengan gas Ar maupun gas CO 2 menunjukkan hasil yang sama tentang kestabilan HAp pada suhu hingga 1150 o C. HAp tersebut tidak mengandung karbonat yang berasal dari komponen pembuatannya, tetapi dari udara sekitarnya sehingga kadar kabonat cukup kecil dibandingkan dengan HAp dengan pelarut SBF . Sintering dengan menggunakan gas CO 2 akan menghalangi terjadinya dekomposisi HAp. Dekomposisi
terjadi karena HAp melepaskan gugus OH - dan menjadi TCP. Penggunaan gas CO 2 menghalangi hal tersebut terjadi karena menahan pelepasan CO 2 yang berasal dari karbonat pada HAp. Sedangkan penggunaan gas Ar sebagai atmosfer sintering juga dapat mencegah dekomposisi karena telah diketahui bahwa gas Ar merupakan gas inert sehingga tidak bereaksi dengan permukaan butir HAp.
Pada awal pembuatan sampel HAp harus dipastikan bahwa fasa yang terbentuk hanya fasa HAp muncul pada awal pembuatan sampel, maka setelah sintering fasa-fasa tersebut akan memiliki puncak (pola XRD ) yang semakin kuat (tinggi), artinya pembentukan menambah tingkat dekomposisi selama sintering .

## Analisis Morfologi dengan SEM
Untuk sampel HAp dengan pelarut air yang disinter dengan gas CO 2 pada suhu 900 o C, 1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C dan sampel HAp dengan pelarut SBF yng di sinter dengan gas CO 2 pada suhu 900 o C dan 1000 o C dilakukan pengambilan foto dengan menggunakan film polaroid. Sedangkan untuk sampel HAp dengan pelarut air yang di sinter dengan gas Ar pada suhu 900 o C, 1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C, sampel HAp dengan pelarut SBF yang disinter dengan gas Ar pada suhu 900 o C, 1000 o C, 1100 o C dan 1150 o C dan sampel HAp dengan pelarut SBF yng di sinter dengan gas CO 2 pada suhu 1100 o C dan 1150 o C digunakan pengambilan foto dengan komputer. Terlihat bahwa pegambilan gambar dengan film polaroid lebih jelas dibandingkan dengan pengambilan gambar dengan komputer karena perbesaran yang diambil cukup besar yakni 50.000 kali. Tetapi secara umum gambar tersebut masih bisa diinterprestasikan.
Gambar 11 menunjukkan morfologi HAp dengan pelarut air yang disinter dengan gas CO 2 . Bagian putih
Gambar 11 . Foto SEM HAp dengan pelarut air setelah sinter dengan gas CO 2 . (a)suhu sinter 900 o C (b) suhu sinter 1000 o C (c) suhu sinter 1100 o C (d) suhu sinter 1150 o C.
a b c d
dari gambar tersebut merupakan butir HAp sedangkan bagian hitam (gelap) adalah rongga atau pori pada sampel. Stuktur sampel ini terlihat seperti bulatan-bulatan yang saling menyambung satu sama lain. Untuk setiap sampel terlihat pembentukan leher, yakni bagian yang berdempetan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Pembentukan leher ini berhubungan erat dengan proses densifikasi. Pada Gambar (a) yakni dengan suhu sinter 900 o C pembentukan leher masih kecil, selanjutnya pada Gambar (b) ukuran butir lebih besar dan panjang leher juga semakin besar, begitu pula dengan meningkatnya suhu panjang leher semakin besar pada Gambar (c) sedangkan pada Gambar (d) butir-butir sudah saling berhimpitan satu sama lain.
Pengamatan sampel HAp dengan pelarut SBF yang disinter dengan gas CO 2 menunjukkan struktur yang berbeda dengan HAp dengan pelarut air. Struktur HAp dengan pelarut SBF tidak bulat melainkan lebar dengan banyak pori dan bentuknya mirip jaring. Pada Gambar 12 (a) terlihat bahwa ukuran partikel masih relatif kecil dan rongga masih banyak dan besar pada Gambar 12 (b) ukuran partikel makin besar dan rongga mulai mengecil. Untuk Gambar 12 (c) dan Gambar 12 (d) terlihat kurang jelas namun jika diperhatikan maka terlihat besar rongga atau pori semakin mengecil. Sehingga proses densifikasi disini dapat dijelaskan dengan saling mendekatnya partikel-partikel penyusun sehingga membuat rongga semakin mengecil dan membuat sampel semakin padat atau kompak.
Hasil SEM untuk HAp dengan pelarut air yang di sinter dengan gas Ar memperlihatkan struktur yang lebih memanjang dibandingkan dengan Gambar 13. Pembentukan leher dapat terlihat pada Gambar 13 (a) namun untuk Gambar 13 (b) pembentukan leher kurang terlihat, tetapi terlihat ukuran partikel semakin membesar dan ukuran pori semakin mengecil. Begitu pula untuk Gambar 13 (c) dan Gambar 13 (d) walau
kurang jelas terlihat tetapi terlihat bahwa bagian hitam yang merupakan rongga semakin mengecil, ini merupakan indikasi terjadinya densifikasi atau pemadatan pelet.
Kecenderungan pada Gambar 14 menunjukkan hasil yang sama dengan sampel yang lain. HAp dengan pelarut SBF yang di sinter dengan gasAr memiliki struktur yang mirip dengan HAp dengan pelarut SBF yang di sinter dengan gas CO 2 . Perubahan ukuran partikel terlihat pada Gambar 14 (a) dan Gambar 14 (b) bahwa pada suhu sinter 1000 o C memiliki ukuran partikel yang lebih besar dari pada suhu 900 o C. Pada Gambar 14 (c) terlihat partikel-partikel membesar dan berdekatan, sedangkan pada Gambar 14 (d) tampak jelas pembentukan leher antar partikel.

## KESIMPULAN
1. Densitas semakin besar pada proses sintering pelet HAp dan perubahan densitas semakin besar dengan meningkatnya suhu sinter.
Gambar 12 . Foto SEM HAp dengan pelarut SBF setelah sinter dengan gas CO 2 . (a) suhu sinter 900 o C (b) suhu sinter 1000 o C (c) suhu sinter 1100 o C (d) suhu sinter 1150 o C. c d a b Gambar 14 . Foto SEM HAp dengan pelarut SBF setelah sinter dengan gas Ar (a) suhu sinter 900 o C (b) suhu sinter 1000 o C (c) suhu sinter 1100 o C (d) suhu sinter 1150 o C. a b c c Gambar 13 . Foto SEM HAp dengan pelarut air setelah sinter dengan gas Ar. (a) suhu sinter 900 o C (b) suhu sinter
1000 o C (c) suhu sinter 1100 o C (d) suhu sinter 1150 o C. b c d a
Pengaruh Atmosfer dan Suhu Sintering Terhadap Komposisi Pelet Hidroksiapatit yang Dibuat dari Sintesis Kimia dengan Media Air dan Syntethic Body Fluid (SBF) (Arifianto)
2. Karakterisasi dengan menggunakan XRD menunjukkan bahwa sebelum sintering fasa yang terdapat dalam pelet mentah adalah hanya fasa HAp.
3. Pelet HAp yang disinter dengan gas CO 2 maupun gas Ar tidak menunjukkan perubahan fasa sampai suhu sinter 1150 o C.
4. HAp dengan pelarut SBF lebih stabil pada suhu tinggi dibandingkan HAp dengan pelarut air

## DAFTARACUAN
[1]. TADIC, A., BECKMANN, F. et. al., A Novel Methode to Produce Hydroxyapatite Object With Interconecting Porosity that Avoids Sintering .
www.elsevier.com ( 2003)
[2]. CHELULE, K.L., T.J. COOLE, Journal of Materials Processing Technology . www.elsevier.com ( 2003) [3]. KOUTSOPOULUS, S., Syntesis and
Characterization of Hydroxyapatite Crystals : Areview on The Analytical Methode . Departement of Chemistry, University of Patras. Greece (2002)
[4]. Bernache-Assolant, D.,Ababou, A. et. al. Sintering of Calcium Phosphate Hydroxyapatite Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 , I. Calcination and Particle Growth . www.elsevier.com ( 2002)
[5]. JUANG, H.Y., HON, M.H., Effect of Calcination on Sintering of Hydroxyapatite . www.elsevier.com
(1996)
[6]. AOKI, HIDEKI, Science and Medical Application of Hydroxyapatite . JAAS : Tokyo, Japan (1991)
[7]. SUCHANEK, W., YOSHIMURA, M., Processing and Properties of Hydroxyapatite-Based Biomaterials for Use as Hard Tissue Replacement Implants (review) . Yokohama, Japan (1997)
[8]. AOKI, S., SHUNRO Y., Journal of The European Ceramic Society . www.elsevier.com ( 2003)
[9]. GERMAN, R.M., Powder Metalurgi Science . Metal Powder Industries Federation, Princeton, New Jersey (1984)
[10]. ANONIM, Ceramics for Non-Ceramists: Body of Basic Knowledge for Materials Engineering Courses . http://www.mmat.ubc.ca/courses/ mmat382/cnc51.htm (2001) [11]. TANAKA, HIDEKAZU et al ., Influence of Thermal Treatment on The Stucture of Calcium Hydroxyapatite . Osaka University of Education, Osaka (2000)
[12]. ANONIM, Thermal Stability of Hydroxyapatite . www.azom.com (2000)
[13]. LANGENATI, RATIH, Aplikasi Hidroksiapatit Dibidang Medik . BATAN-PUSPIPTEK, Serpong.
[14]. CÜNEY, A., Biomimetic Preparation of HA Powders at 37 o C in Urea-and Enzyme Urease- Containing Synthetic Body Fluids . Departement of Metallurgical and Materials Engineering, Middle east Technical University. Ankara-Turkey (2000)
[15]. TIPLER, PAUL A., Fisika Untuk Sains dan Teknik . Penerbit Erlangga, Jakarta (1991)
[16]. CULLITY B.D., STOCK S.R., Elements of X-Ray Difraction . Prentice Hall, New Jersey (2001)
[17]. JENKINS, R., X-Ray Technique : Overview (In Encyclopedia of Analytical Chemistry) , John Wiley & Sons Ltd, Chichester (2000)