Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin (Multidiciplinary Research) Vol.  7, No. 2, Agustus 2024, pp. 96~104
ISSN: 2614-6096, DOI: 10.52626/jg.v%vi%i.357 ║ 96
Utilization of oyster shell waste (crassostrea gigas) as a source of calcium in hydroxyapatite synthesis
Pemanfaatan limbah cangkang tiram ( crassostrea gigas ) sebagai sumber kalsium pada sintesis hidroksiapatit
Irhamni Irhamni 1 *, Eka Juliana 2 ,  Zulfalina Zulfalina 3 , Fauzi Fauzi 4 , Muhammad Isa 5 , Zulkarnain Jalil 6 1,2,3,4,5 Faculty of  Mathematics and Natural Science, Syiah Kuala University, Indonesia
1* irhamni@usk.ac.id , 2 ekajulianamunawariyati@gmail.com , 3 zulfalina@usk.ac.id , 4 fauzi@usk.ac.id , 5 muhammadisa@usk.ac.id , 6 zjalil@usk.ac.id *Corresponding Author: irhamni@usk.ac.id

## ABSTRACT
Biomaterials  are  materials  that  interact  with  living  tissues  for  the  purpose  of treating  and replacing  tissues  either  temporarily  or  permanently.    Biomaterials  can  be  developed  from hydroxyapatite-based materials. The source of calcium for the manufacture of hydroxyapatite is obtained from oyster shell waste (Crassostrea gigas) from the waters of Alue Naga Banda Aceh. The purpose of this study was to examine the opportunity to utilize oyster shell waste as a source of calcium for hydroxyapatite synthesis. The hydroxyapatite synthesis process was carried out by calcining oyster shells at a temperature of 1000 0 C for 5 hours to obtain calcium oxide  (CaO)  content.  Then,  the  CaO  powder  was  reacted  with  phosphoric  acid  (H 3 PO 4 )  to obtain hydroxyapatite compound (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) and then sintered at 900C for 2 hours. Analysis of CaO and hydroxyapatite phases was carried out through XRD (X-Ray Diffraction) characterization results. Surface morphology and element content were obtained from SEM- EDS  characterization.  Based  on  the  analysis,  CaO  and  hydroxyapatite  phases  have  been successfully  formed  and  the  surface  morphology  of hydroxyapatite  crystal  structure  is  not clearly visible because of the formation of agglomeration. Based on the elemental content test, the ideal Ca/P ratio has not been obtained. Based on the results of the research, oyster shell waste (Crassostrea gigas) from the waters of Alue Naga, in Syiah Kuala District, Banda Aceh City has the opportunity to be utilized as a source of calcium in hydroxyapatite synthesis and can be developed as a biomaterial.
Keywords: oyster shell; CaO; hydroxyapatite; surface morphology; biomaterials

## ABSTRAK
Biomaterial  merupakan  bahan  yang  berinteraksi  dengan  jaringan  makhluk  hidup  untuk tujuan  mengobati  dan  menggantikan  jaringan  baik  sementara  maupun  permanen. Biomaterial dapat dikembangkan dari bahan berbasis hidroksiapatit. Sumber kalsium untuk pembuatan  hidroksiapatit  diperoleh  dari  limbah  cangkang  tiram  ( Crassostrea  gigas) yang berasal dari perairan Alue Naga Banda Aceh. Tujuan penelitian ini adalah mengkaji peluang pemanfaatan limbah cangkang tiram sebagai sumber kalsium untuk sintesisi hidroksiapatit. Proses  sintesis  hidroksiapatit  dilakukan  dengan  cara  mengkalsinasi  cangkang  tiram  pada temperatur  1000 0 C  selama  5  jam  untuk  mendapatkan  kandungan  kalsium  oksida  (CaO). Kemudian, serbuk CaO direaksikan dengan asam Fosfat (H 3 PO 4 ) untuk mendapatkan senyawa hidroksiapatit (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) dan selanjutnya disintering pada temperatur 900 0 C selama 2 jam. Analisis fasa CaO dan hidroksiapatit dilakukan melalui hasil karakterisasi XRD ( X-Ray
║
97
Diffraction ). Morfologi permukaan dan kandungan unsur diperoleh dari karakterisasi SEM- EDS.  Berdasarkan  hasil  analisis,  fasa  CaO  dan  hidroksiapatit  telah  berhasil  terbentuk  dan morfologi  permukaan  hidroksiapatit  struktur  kristalnya  tidak  terlihat  dengan  jelas  karena terbentuk  aglomerasi.  Berdasarkan  uji  kandungan  unsur  belum  diperoleh  rasio  Ca/P  yang ideal. Berdasarkan hasil penelitian limbah cangkang tiram ( Crassostrea gigas) dari perairan Alue  Naga,  di  Kecamatan  Syiah  Kuala,  Kota  Banda  Aceh  berpeluang  dimanfaatkan  sebagai sumber  kalsium  dalam  sintesis  hidroksiapatit  dan  dapat  dikembangkan  sebagai  bahan biomaterial.
Kata kunci: cangkang tiram; CaO; hidroksiapatit; morfologi permukaan; biomaterial

## 1. PENDAHULUAN
Biomaterial  merupakan  bahan  yang  dapat  digunakan  dalam  tubuh  manusia  dengan tujuan  meningkatkan  taraf  hidup  orang  tersebut.  Biomaterial  ini  banyak  digunakan  untuk implan  tubuh.  Menurut  Smallman  and  Bishop  (2000)  biomaterial  adalah  material  yang digunakan  di  bidang kedokteran  yang ditujukan  untuk  dapat berinteraksi  dengan  jaringan hidup.  Salah  satu  bahan  yang  sedang  dikembangkan  sebagai  biomaterial  sintesis  adalah biokeramik.  Menurut  Ratner  et  all  (2004)  biokeramik  adalah  salah  satu  jenis advanced ceramics material yang didefinisikan sebagai bahan keramik atau komponen yang digunakan dalam  medis,  industri,  terutama  sebagai  implan  ataupun  organ  pengganti.  Perkembangan bahan  biomaterial  sintesis  sebagai  rehabilitasi  jaringan  tulang  dan  gigi  diharapkan  dapat meningkatkan pertumbuhan sel-sel yang akan melanjutkan fungsi  daur  kehidupan  jaringan yang digantikan. Perkembangan biomaterial di bidang kedokteran terbagi dalam biomaterial sintetis  dan  biomaterial  rekayasa  jaringan.  Material  seperti  logam,  keramik,  polimer,  dan komposit. Sedangkan biomaterial rekayasa jaringan meliputi perkembangan scaffolds , sel, dan sinyal dalam pembuatan jaringan pengganti tulang. Saat ini sangat banyak bahan biomaterial yang  telah  dikembangkan.  Penggunaan  biomaterial berkembang pesat pada tahun 1800-an dan kemudian proses aplikasi untuk teknik operasinya dikembangkan oleh Dr. Joseph Lister pada  tahun  1860-an.  Pertama  kali  digunakan  perangkat  metal  untuk perbaikan  kerusakan tulang pada  awal  abad  ke-8 dan ke-9 setelah penemuan metal, selanjutnya dikembangkan material  polimer  yang  pertama  kali  digunakan  untuk  menggantikan  kornea  mata menggantikan  pembuluh  darah  pada  tahun  1950-an  dan  1960-an.  Hingga  kini  semakin banyak  orang  yang  bergantung  pada  implan-implan  biomaterial  yang  sudah  dapat diaplikasikan sebagai material-material pengganti di dalam tubuh manusia. Hampir seluruh kerusakan  organ  di  tubuh  manusia  yang  membutuhkan  implan  menggunakan  bahan biomaterial (Park and lakes, 2007). Pemilihan biomaterial yang tepat sangat diperlukan dalam proses pengganti tulang dan gigi antara lain mudah diperoleh dalam proses,  biokompatibel, efektif,  dan  tidak  beracun.  Untuk  material  yang  paling  sering  digunakan  adalah  bahan biokeramik yang mengandung kalsium fosfat seperti hidroksiapatit.
Hidroksiapatit (HAp) memiliki rumus kimia Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 merupakan fase kristal dari senyawa kalsium fosfat yang paling stabil (Ratner et all, 2004). Salah satu jenis biokeramik khususnya keramik jenis kalsium fosfat yang kandungan mineralnya mirip dengan tulang dan gigi serta mempunyai struktur kristal yang identik dengan tulang. Hidroksiapatit merupakan komponen  utama  mineral  tulang  yang  digunakan  untuk  menggantikan  dan  memperbaiki jaringan serta organ yang rusak atau hilang. Hidroksiapatit terbentuk dari  ikatan kimia  yang kuat  dan  termasuk  ke  dalam  komponen  penyusun  tulang  organisme  yang  hidup  ( in  vivo ). Hidroksiapatit bersifat biokompatibel dan bioaktif dengan jaringan sekitarnya di dalam tubuh, ketahanan  korosi  dalam  cairan  terdapat  di  dalam  tubuh,  sehingga  sangat  tepat  digunakan sebagai  bahan  pengganti  tulang  dan  gigi  yang  rusak  (Yusuf  dkk,  2019).  HAp  turunan  dari kalsium  fosfat  yang  paling banyak  digunakan  dalam  pelapisan  pada  tulang dan  gigi  karena merupakan  salah  satu  biomaterial  yang  memenuhi persyaratan sebagai material pengganti tulang dan gigi yang baik (Rini dkk, 2015).  Untuk mendapatkan  HAp  ini,  maka sumber  yang dapat  digunakan  adalah  material  alam  yang  memiliki  tingkat  kalsium  yang  tinggi  sehingga
98 dapat dihasilkan HAp yang baik pula. Sumber kalsium dapat berasal dari alam maupun buatan (sintetis). Material alam sumber kalsium yang dapat disintesis menjadi hidroksiapatit berasal dari  berbagai  sumber,  organik  maupun  anorganik.  Bahan  organik  seperti  tulang  sapi (Salsabila dkk, 2018), maupun biogenic seperti cangkang telur (Wardani dkk, 2015), kerang- kerangan  ( bivalvia) (Iqhbal  dkk,  2015).  Salah  satu  kelompok  kerang-kerangan  yaitu  tiram (Nontji, 1993).
Tiram  ( Crassostrea  gigas )  adalah  sekelompok  kerang-kerangan  dengan  cangkang berkapur  dan  relatif  pipih.  Tiram  termasuk  dalam  filum mollusca dan tergolong dalam kelas bivalvia genus Crassostrea spesies Crassostrea gigas . Secara morfologi tiram memiliki sepasang cangkang yang berbentuk tidak sama, Umumnya tiram sering dijumpai di daerah pesisir pinggir laut dengan permukaan landai bersubstrat seperti lumpur, pasir, kerikil, atau batu  (Salamanu,  2017).  Perairan  Alue  Naga termasuk salah satu  gampong yang berada di kecamatan Syiah Kuala Kota Banda Aceh merupakan salah satu gampong penghasil tiram, di perairan  Alue  Naga  terdapat  satu  jenis  tiram  yang  ditemukan  yaitu Crassostrea  gigas (Handayani  dkk,  2017).  Cangkang  tiram  berpeluang  dijadikan  salah  satu  material  yang digunakan pada sintesis hidroksiapatit karena mengandung senyawa kalsium.  Pemanfaatan limbah  cangkang  tiram  di  masyarakat  masih  terbatas  dan  belum  termanfaatkan  secara optimal.  Limbah  cangkang  tiram  membutuhkan  waktu  yang  relatif  lama  diuraikan  oleh mikroba tanah, sehingga akan berdampak pada meningkatnya pencemaran lingkungan yang berdampak  terhadap  kualitas  tanah,  air  dan  estetika  lingkungan.  Di  Aceh,  tiram  sudah dimanfaatkan untuk pakan ikan dan udang. Akan tetapi, pemanfaatan tersebut belum optimal dan masih banyak limbah tiram yang belum digunakan. Sehingga perlu untuk memanfaatkan limbah tiram tersebut sebagai sumber kalsiun dalam sintesis HAp. Berdasarkan penelusuran limbah  cangkang  tiram  mengandung  senyawa  kalsium  (CaCO 3 )  yang  cukup  tinggi.  Analisa terhadap komposisi kalsium dari cangkang tiram diperoleh sebanyak 98,7%. Tingginya kadar kalsium dalam cangkang tiram dapat dilihat pada tingkat kekerasan cangkangnya. Semakin keras cangkang, maka semakin tinggi kadar kalsiumnya (Affandi dkk, 2015). Penelitian sebelumnya menunjukan bahwa HAp dapat berhasil disintesis dengan metode kimia  basah  (presipitasi).  Sawittree  (2014)  telah  melakukan  sintesis  hidroksiapatit  tiram jenis Crassostrea  glomerata yang  berasal  dari  pantai  Thailand dengan metode presipitasi. Proses  kalsinasi  cangkang  tiram  pada  suhu  1200°C  selama  2  jam  transformasi  yang  lebih sempurna  dari  CaCO 3 menjadi  CaO.  Kemudian  Agung  dkk  (2020)  juga  telah  berhasil melakukan sintesis hidroksiapatit tiram jenis Anodonta nuttaliana dari danau Poso Sulawesi Tengah  berhasil  disintesis  HAp  dari  serbuk  cangkang  tiram  menggunakan  metode  basah (presipitasi) dengan proses kalsinasi cangkang tiram pada suhu 1000°C selama 5 jam.  Hasil sintesis  HAp  dari  cangkang  tiram Anodonta  nuttaliana menunjukkan  berhasil  didapatkan CaCO 3 menjadi  CaO.  Cangkang  tiram Anodonta  nuttaliana sangat  potensial  untuk  dijadikan sumber  biokeramik  HAp.  Penelitian  ini  akan  menggunakan  suhu  kalsinasi  1000°C,  serta metode yang digunakan yaitu metode presipitasi sebagai sumber HAp dikarenakan penelitian tentang tiram ( Crassostrea gigas) masih sangat minim dilakukan sehingga perlu dikaji lebih lanjut  mengenai  pemanfaatan  tiram  sebagai  bahan  baku  kalsium  untuk  pembuatan biomaterial berbasis HAp.
Berdasarkan  kajian  di  atas,  penting  dilakukan  kajian  pemanfaatan  cangkang  tiram sebagai sumber kalsium pada  sintesis HAp. Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan jenis    tiram Crassostrea gigas yang diperoleh dari perairan Alue Naga kecamatan Syiah Kuala Kota Banda Aceh serta metode yang digunakan yaitu metode presipitasi, diharapkan dalam penelitian  ini  dapat  mengoptimalkan  pemanfaatan  limbah  cangkang tiram sebagai sumber kalsium dalam sintesis hidroksiapatit (HAp).

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  eksperimental  berbasis  kajian  laboratorium,  dengan memanfaatkan limbah cangkang tiram Crassostrea gigas yang berasal dari perairan Alue Naga
║
99
Kota  Banda  Aceh  sebagai  bahan  utama  sintesis  HAp.  HAp  disintesis  menggunakan  metode presipitasi (metode basah) dengan proses kalsinasi cangkang tiram pada suhu 1000 0 C, waktu tahan 5 jam. HAp disintering pada temperatur 900 0 C dengan waktu tahan 2 jam. Selanjutnya dikarakterisasi  fasa  CaO  dan  HAp  menggunakan  XRD.  Karakterisasi  lainnya  adalah  analisis morfologi permukaan dan kandungan atom menggunakan SEM-EDS.
1. Preparasi Sampel
Preparasi sampel pada penelitian ini, mengikuti langkah-langkah berikut
a. Cangkang tiram diambil dari Alue Naga yang berada di kecamatan Syiah Kuala, Kota Banda Aceh, provinsi Aceh, Indonesia.
b. Cangkang tiram dibersihkan dengan menggunakan sikat dan di cuci sampai bersih menggunakan aquades.
c. Cangkang tiram ditumbuk kasar menggunakan palu.
d. Cangkang tiram kemudian direndam dengan larutan NaOH selama 8 jam untuk menghilangkan  unsur  pengotor  yang  tersisa  pada  cangkang  dan  selanjutnya cangkang tersebut dikeringkan dibawah sinar matahari ± 3 hari.
e. Cangkang  tiram  yang  sudah  kering  dari  sinar  matahari  kemudian  dikeringkan mengunakan oven hingga diperoleh massa konstan.
2. Sintesis CaO
Untuk  mendapatkan  serbuk  CaO,  langkah-langkah  yang  dilakukan  adalah  sebagai berikut
a. Cangkang tiram kering dikalsinasi pada temperetur  1000°C waktu tahan 5 jam dengan  mengunakan  alat furnace .  Proses  kalsinasi  serbuk  cangkang  tiram membuat komponen organik yang terkadung didalam cangkang tereliminasi pada saat  proses  kalsinasi  berlangsung  sehingga  kalsium  karbonat  (CaCO 3 ) terdekomposisi menjadi kalsium oksida (CaO).
b. Cangkang tiram hasil kasinasi didinginkan secara natural cooling.
c. Selanjutnya cangkang  tiram  ditumbuk  menggunakan  mortar  hingga menjadi serbuk.
d. Serbuk  cangkang  tiram  di milling dengan  kecepatan putaran 350 rpm selama 2 jam, selanjutnya diayak menggunakan ayakan 200 mesh.
e. Serbuk    yang    telah    lolos    ayakan    200    mesh     kemudian dikarakterisasi menggunakan XRD untuk analisis kandungan fasa CaO yang terbentuk.
3. Sintesis Hidroksiapatit
Hidroksiapatit  (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 )  didapatkan  dari  sintesis  menggunakan  precursor kalsium dan precursor fosfat. Untuk mendapatkan serbuk hidroksiapatit dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
a. Proses  sintesis  hidroksiapatit  dilakukan  dengan  cara  larutan  Ca(OH) 2 direaksikan dengan larutan asam fosfat (H 3 PO 4 ) dengan perbandingan volume (% V) larutan Ca(OH) 2 : asam fosfat adalah 50:50.
b. Campuran diaduk dengan magnetic stirrer pada tempertur 90 0 C selama 1 jam agar lautan homogen.
c. Selanjutnya larutan didiamkan selama 24 jam agar terbentuk endapan.
d. Endapan  yang  terbentuk  kemudian  diaduk  dengan magnetic  stirrer dengan menambahkan  aquades,  proses  ini  bertujuan  untuk  pencucian  partikel  nano. Proses ini dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan.
e. Setelah proses pencucian endapan didiamkan selama 24 jam pada suhu ruang, dan dikeringkan menggunakan oven.
f. Endapan yang telah kering disintering pada temperatur 900 0 C selama 2 jam.
g. Setelah  proses  pendinginan,  dilakukan  karakterisasi  menggunakan  XRD  untuk analisis fasa hidroksiapatit yang terbentuk.
100

## 4. Karakterisasi
Karakterisasi pada penelitian ini meliputi identifikasi dan analisis fasa CaO dan HAp mengunakan X-Ray  Diffraction  (XRD).  X-Ray  Diffraction  (XRD bertujuan  untuk megidentifikasi  adanya  kristal.  Sebelum  dilakukan  pengujian,  sampel  yang  telah menjadi serbuk ditempatkan ke dalam pemegang sampel ( sample holder ) terbuat dari aluminium dengan ukuran 5 cm x 1,7 berdiameter 1,4 cm, diletakan menggunakan kaca preparat  sehingga  diperoleh  permukan  rata  dan  halus.  Berikutnya, sample  holder tersebut diletakkan pada tempat objek yang akan diteliti yang ada pada alat kemudian pengujian dilakukan sesuai dengan parameter operasi. Analisis data hasil karaterisasi XRD dilakukan dengan menganalisis pola difraksi yang terbentuk. Hasil karakterisasi XRD  menghasilkan  intensitas  spektrum  pada  sudut 2θ tertentu.  Spektrum  yang dihasilkan  dicocokkan  dengan  database  CaO  dan  hidroksiapatit  (HAp)  JCPDS  ( Joint Committte on Powder Diffraction Standar ) sehingga dapat diidentifikasi sudut puncak- puncak  difraksi  dan  dilakukan  analisis  pada  puncak  difraksi  yang  mendominasi. Karakterisasi  lainnya  berupa  analisis  morfologi  dan  komposisi  atom  menggunakan alat Scanning Electron Microscope (SEM) & Energy Dispersive X - ray Spectroscopy (EDS).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil uji dan pencocokan database menggunakan XRD dan JCPDS, pada penelitian  ini  telah  berhasil  disintesis  serbuk  CaO  dan  hidroksiapatit  (HAp)  dari  cangkang tiram ( Crassostrea gigas) dari perairan Alue Naga, di Kecamatan Syiah Kuala, Kota Banda Aceh.
1. Hasil
A. Hasil Sintesis
Sintesis CaO telah berhasil dilakukan dengan bahan dasar cangkang tiram ( Crassostrea gigas ) sebagai sumber kalsium. Hasil sintesis CaO selanjutnya dikarakterisasi menggunakan XRD ( X-ray Diffraction ). Pengujian menggunakan alat XRD ( X-Ray Diffraction ) dilakukan untuk mengetahui fasa dari serbuk cangkang tiram yang diuji. Fasa tersebut dianalisis berdasarkan hasil  pola  difraksi  yang  terbentuk  dengan  menyesuaikan  masing-masing  puncak  dengan database JCPDS ( Joint Committee of Powder Diffraction Standard )). Penyesuaian hasil uji XRD dengan database ini dilakukan dengan mendeteksi sudut 2θ dan celah  kisi (d)  keduanya. Terbukti bahwa  pada pengujian ini dihasilkan pembentukan fasa kalsium oksida (CaO). Pola difraksi hasil XRD dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Pola Difraksi Hasil Karakterisasi Serbuk CaO dari Cangkang Tiram Hidroksiapatit merupakan  senyawa  kalsium   yang mengandung hidroksida dengan rumus kimia Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 dapat disintesis dengan mencampurkan dua senyawa yaitu Ca (OH) 2 dengan asam fosfat (H 3 PO 4 ). Kalsium hidroksida (Ca (OH) 2 ) dicampurkan dengan asam fosfat (H 3 PO 4 ) dengan perbandingan    50:50 (%V). Perbandingan dengan persentase volume tersebut  dapat  bereaksi  dengan  baik  sehingga  kedua  senyawa  ini  akan  membentuk
101 hidroksiapatit.  Proses  pembentukan  hidroksiapatit  dapat  dibuktikan  dengan  melakukan pengujian XRD. Sama halnya dengan fasa CaO, pembuktian fasa hidroksiapatit telah terbentuk yaitu  dilakukan  dengan  menyesuaikan  data  yang  dihasilkan  dari  pengujian  XRD  pada database JCPDS ( Joint Committee of Powder Diffraction Standard ) dengan nomor PDF #740566. Hasil pengujian XRD untuk sintesis hidroksiapatit dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Pola Difraksi Hasil Karakterisasi Sebuk Hidroksiapatit

## B. Hasil Uji Morfologi Permukaan dan Komposisi Unsur
Serbuk  hidroksiapatit  yang  dihasilkan  dari  serbuk  cangkang  tiram  dikarakterisasi menggunakan  alat Scanning  Electron  Microscope (SEM)  dengan  pembesaran  5000X  untuk melihat morfologi permukaan sampel hidroksiapatit yang terbentuk. Hasil karakterisasi   dapat dilihat pada gambar 3.
(a)
(b)
Gambar 3. Hasil Karakterisasi Morfologi Permukaan Serbuk Hidroksiapatit (a) tanpa proses sintering dan (b) setelah proses sintering 900 0 C
Hasil karakterisasi komposisi unsur hidroksiapatit menggunakan Energy Dispersive X - ray Spectroscopy (EDS) dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1: Komposisi Unsur dari Hidroksiapatit
No.  Suhu Sintering
( 0 C) Massa atomik (%) Ca               O C                Mg Al             Na             P 1. 0 32,8           49,0         15,8            0,6 - 1,0             - 2. 900 77,6           18,7 0,0              0,3 0,1            -               2,4 Sumber: Hasil karakterisasi
102
Tabel  1  menunjukkan  hasil  karakterisasi  komposisi  unsur  yang  diamati  pada  serbuk hidroksiapatit sebelum disintering dan setelah disintering pada suhu 900 0 C.
2. Pembahasan

## A. Sintesis CaO dari Cangkang Tiram
Pada  gambar  1  menunjukkan  pembentukan  fasa  CaO  pada  sudut 2θ dengan menyesuaikan pada database JCPDS CaO  dengan  nomor  PDF #821691. Hasil  penyesuaian data  tersebut  menunjukkan  bahwa  fasa  CaO  telah terbentuk pada sampel serbuk cangkang tiram  yang  telah  dikalsinasi  pada  temperatur  1000 0 C.  Proses  kalsinansi  bertujuan menghilangkan pengotor, senyawa organik, dan mereduksi senyawa kalsium karbonat.
Pembentukan  fasa  CaO  karena  proses  kalsinasi  serbuk  cangkang  tiram  pada terperatur  1000 0 C,  menyebabkan  terjadi  tranformasi  fasa  kalsium  yang  sebelumnya berbentuk kalsium karbonat (CaCO 3 ) menjadi CaO dengan melepaskan karbon dioksida (CO 2 ) dengan  proses  kalsinasi  serbuk  cangkang  tiram  membuat  komponen  organik  yang terkandung  dalam  cangkang  tereliminasi pada saat  proses  kalsinasi  berlangsung,  sehingga kalsium karbonat (CaCO 3 ) terdekomposisi menjadi kalsium oksida (CaO) dengan persamaan reaksi CaCO 3 (s) → CaO (s) + CO 2 (g) (Gergely, 2019). Serbuk CaO dikonversi dengan bantuan aquades  menghasilkan larutan kalsium hidroksida (Ca (OH) 2 ) sebagai  bahan dasar sintesis HAp.

## B. Sintesisi Hidroksiapatit
Proses pembentukan hidroksiapatit dapat dibuktikan dengan melakukan pengujian menggunakan  XRD.  Berdasarkan  Gambar  2  dapat  dilihat  bahwa  fasa  hidroksiapatit  telah berhasil disintesisi dari serbuk cangkang tiram. Pembentukan fasa hidroksiapatit ini berasal dari  senyawa  Ca  (OH) 2 yang  direaksikan  dengan  asam  fosfat  mengalami  perubahan  fasa menjadi hidroksiapatit (Gergely dkk, 2019). Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Sawittree (2014)    yang    berhasil  mensintesis  hidroksiapatit  dari cangkang tiram jenis Crassostrea glomerata yang dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Pola Difraksi Hasil Karakterisasi  XRD Hidroksiapatit (a) hasil penelitian hidroksiapatit dari Cangkang tiram Crassostrea glomerata (b) database (Sawittree, 2014)
Agung, dkk (2020) juga telah berhasil melakukan sintesis hidroksiapatit tiram jenis Anodonta nuttaliana dapat dilihat pada Gambar 5.
2 
Gambar 5. Pola Difraksi Hasil Karakterisasi Sintesis Hidroksiapatit dari Jenis Tiram Anodontanuttaliana (Agung dkk, 2020)
Dari hasil karakterisasi dengan XRD, Sari, R.N., dkk (2022) juga berhasil mensintesis hidroksiapatit dengan bahan baku kalsium dari limbah cangkang kerang  simping (Amusium pleuronectes ) melalui variasi suhu dan waktu kalsinasi. Berdasarkan  hasil  penelitian  serta  kajian  pemanfaatan  jenis  cangkang  tiram  dan kerang  lainnya  maka  terlihat  bahwa  telah  berhasil  disintesis  hidroksiapatit  dengan memanfaatkan limbah cangkang tiram dan kerang sebagai sumber kalsium. Dengan demikian limbah  cangkang  tiram  ( Crassostrea  gigas )  berpeluang  pemanfaatannya  sebagai  sumber kalsium dalam sintesis bahan biomaterial berbasis hidroksiapatit.
C. Morfologi Permukaan dan Komposisi Unsur dalam Hidroksiapatit
Karakterisasi morfologi permukaan menggunakan SEM dapat dilihat pada Gambar 3, pada sampel hidroksiapatit tanpa sintering dan setelah disintering 900 0 C. Terlihat bahwa tidak ada  perubahan  yang  signifikan  morfologi  permukaan  hidroksiapatit  sebelum  dan  sesudah disintering,  dapat  diamati  sampel  hidroksiapatit  teraglomerasi.  Terbentuknya  aglomerasi pada  sampel  hidroksiapatit  hasil  sintesis  pada  penelitian  ini  dikarenakan  pada  proses pengayakan sampel yang diamati adalah yang lolos 200 mesh, sehingga ukuran partikel yang berbeda menyebabkan permukaan tidak homongen.
Sari,  R.N.,  dkk  (2022)  juga  melaporkan  bahwa  hasil  sintesis  hidroksiapatit  dengan bahan  baku  kalsium  dari  limbah  cangkang  kerang  simping (Amusium  pleuronectes )  melalui variasi  suhu  dan  waktu  kalsinasi,  menghasilkan  morfologi  hidroksiapatit  yang  cenderung berbentuk aglomerasi, yang dipengaruhi oleh sifat higrokopisnya. Sifat higroskopis tersebut menyebabkan adanya proses chemosorption membentuk jembatan O-H pada gugus hidroksil apatit dan antar partikel membentuk ikatan secara fisik melalui ikatan Van Der Waals.
Berdasarkan Tabel 1 terlihat komposisi unsur pada hidroksiapatit tanpa sintering dan setelah  disintering  dengan  suhu  900 0 C.  Terdapat  beberapa  kandungan  unsur  pada hidroksiapatit yaitu unsur Calsium (Ca), Fosfat (P), dan Oksigen (O) merupakan kandungan tertinggi  dengan  impuritas  yang  berasal  dari  unsur  Natrium  (Na).    Unsur  Carbon  (C)  dan Aluminium  (Al)  yang  terdeteksi  berasal  dari  pita  carbon  yang  digunakan  sebagai  media konduktif  dan  stub  holder  Aluminium.  Kohn  (2004)  menyatakan  komposisi  unsur  utama penyusun  hidroksiapatit  adalah  Ca,  P,  H,  dan  O,  dengan  rasio  ideal  Ca/P  adalah  1,67.  Pada penelitian  ini  rasio  Ca/P  belum  memenuhi  katagori  ideal  sehingga  perlu  dilakukan  kajian lanjutan untuk mendapatkan karakteristik hidroksiapatit yang optimum untuk aplikasi bahan biomaterial.
4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  karakterisasi  menggunakan X-Ray  Diffraction  (XRD ) , berhasil diidentifikasi  senyawa  CaO  dan  hidrosipatit  sehingga limbah  cangkang  tiram  ( Crassostrea gigas) dari  pantai  Alue  Naga,  di  Kecamatan  Syiah  Kuala,  Kota  Banda  Aceh  berpeluang dimanfaatkan  sebagai  sumber  kalsium  dalam  sintesis  hidroksiapatit.  Berdasarkan karakterisasi  menggunakan  SEM  didapatkan  hidroksiapatit  dengan  morfologi  berbentuk
104 aglomerat.  Hidroksiapatit hasil sintesis berpeluang diaplikasikan sebagai bahan biomaterial. Pada penelitian ini belum diperoleh hidroksiapatit dengan rasio Ca/P yang ideal.

## DAFTAR PUSTAKA
Affandi, A, Z. (2015). Sintesis Hidroksiapatit dari Cangkang Kerang Darah (Andara granosa) dengan proses Hidrotermal Variasi Rasio mol Ca/P dan Suhu Sintesis. Jom FTEKNIK, Vol.2 No.1.
Agung,  R., Elizabeth, B. E., & Martono, Y. 2(020). Biokramik Hidroksiapatit (HAp) Berbahan Dasar Cangkang Tiram Anodonta Nuttaliana dari Danau puso. Jurnal Ipb.ac id/index php / Jhhpi , 1110-39x.
Gergely,  G.,  Wéber,  F.,  Lukacs,  I.,  Toth,  A.  L.  Horvath,  Z.  E.,  Mihaly,  J.  &  Balazsi,  C.  (2019). Preparation  and  Characterization  of  Hydroxyapatite  from  Eggshell. Ceramics International 36 (2010) 803-806 . Elsevier.
Handayani,  L  &  Syaputra,  F.  (2017).  Isolasi  dan  Karakterisasi  Nanokalsium  dari  cangkang Tiram ( Crassostrea gigas). Jurnal Ipb.ac id/index php / Jhhpi. Vol.20 No.3. Iqhbal, W. P, Prabowo,T. A, dan Wahyudi, B.  (2020). Kinetika Reaksi Sintesis Hidroksiapatit dari  Cangkang  Kerang  Darah  (Andara  granosa)  dengan  Metode  presipitasi. Seminar nasional teknik kimia soebardjo. XVI 2020.
Nontji A.,. Laut Nusantara . Djambatan. Jakarta. 1993 Park, J., &Lakes, R.S. 2007. Biomaterials: An Introduction . Springer: USA. 2007 Ratner, B.D., et all, Bimaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine , 2nd Edition, Elsevier Academic Press, California. 2004
Rini, Purwo. 2015. Sintesis Hidroksiapatit Dari Cangkang Kerang Kepah (Polymesoda Erosa)
Dengan Variasi Waktu Pengadukan, Jurnal. ISSN 23021077.
Sari, R.N., Fransiska, D., Dewi, F.R., dan Sinurat, E. (2022). Karakteristik Sediaan Hidroksiapatit dari Cangkang Kerang Simping (Amusium pleuronectes) dengan Perlakuan Suhu dan Waktu Sintesis. JPB Kelautan dan Perikanan Vol. 17 No. 1 Tahun 2022: 31-42 Salamanu, S.A., (2017). Identifikasi Jenis Tiram Dan Keragamannya Di Daerah Intertidal Desa Haria Kecamatan Saparua Kabupaten Maluku Tengah. Jurnal Penelitian Sains Dan Pendidikan.Vol 6. No. 2. (2017) 171-175
Salsabila,  I.  2018.  Pengaruh  variasi  temperatur  sintering  dan  variasi  komposisi  air  dalam suspensi  terhadap  karakteristik  lapisan  hidroksiapatit  (ukuran  kristal,  derajat kristalinitas, dan ketebalan) berbasis tulang sapi untuk aplikasi coating dental implant. Skripsi: Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh.
Sawettree. R, Kumpapan. P, & Wanjonoi. 2014. Synthesis of Hydroxyapatite from Oyster Shell via Precipitation. Energy Procedia. 56 (2014) 112 – 117. Smallman, R. E., & Bishop, R. J. Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa Material Edisi Keenam. Erlangga, Jakarta. 2020
Wardani,  N.S.,  Fadli,  A.,  dan  Irdoni.  (2015). Sintesis  Hidroksiapatit  Dari  Cangkang  Telur Dengan Metode Presipitasi . JOM FT , Universitas Riau
Yusuf,  U.K.,  Firda,  Y.S,.  Ishak,  P.,  dan  Vicky,  J.  Hidroksiapatit  berbahan  dasar  biogenic. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. 2019