Bubuk halus trikalsium fosfat (TCP) berukuran nanometer (sub-fine powder) berbasis keramik adalah salah satu senyawa anorganik. Terdapat tiga polimorfisme, yaitu α-, α’-, dan β-TCP sebagai polimorfik kristal, dan potensial untuk aplikasi medis. Misalnya untuk pengganti tulang, baik yang berbentuk padat maupun berpori, seperti α- dan α’-TCP. α- dan α’-TCP berbentuk padatan maupun berpori atau dapat melakukan sintesis pada suhu tinggi dan memiliki struktur kristal monoklini. Sedangkan karakteristik α™- desainnya berbentuk heksagonal struktur pada suhu tinggi. Sebaliknya, rancangan β-TCP sebagai struktur belah ketupat di suhu yang relatif rendah daripada α- dan α’-TCP.
Pembuatan trikalsium fosfat melalui reaksi kimia atau metode basah. Ada beberapa teknik untuk preparasi metode basah, seperti metode sol-gel, presipitasi, dan hidrotermal. Produksi TCP secara komersial dengan melarutkan hidroksiapatit dengan asam fosfat dan batu kapur.
Preparasi
Pada penelitian ini, preparasi TCP bubuk berukuran nanopartikel menggunakan rute sol-gel. Penggunaan metode ini lebih banyak karena sederhana dalam prosesnya dan selalu menghasilkan partikel yang masuk skala berukuran nanometer. Ada tiga langkah dalam rutinitas sol-gel, yaitu (1) kondensasi, (2) hidrolisis, dan (3) penuaan. Terakhir, pemerolehan bubuk trikalsium fosfat kering berukuran nanopartikel dengan menerapkan beberapa suhu pada sampel trikalsium fosfat berukuran nanometer pada suhu 800 0C, 1000 0C, dan 1200 0C. Selanjutnya, studi terkait sifat dan karakteristiknya dalam skala mikroskopik untuk dipersiapkan sebagai bahan baku yang memiliki ragam aplikasi, khususnya dalam bidang medik untuk tulang tiruan.
Karakteristik Struktur Bubuk Halus
Pola difraksi sinar-X yang diperoleh dari hasil penelitian ini kemudian diplot dalam jumlah intensitas versus sudut Bragg (2θ) serta mengkonfirmasi beberapa jumlah bahan kristal atau amorf seperti bidang kisi kristal (hkl), ukuran kristal (D) , regangan kisi (ε), dan kerapatan dislokasi (δ), yang ditentukan oleh kuantitas ini apakah kristal itu homogen atau tidak homogen, dan derajat kekristalannya.
Ada dua teori dasar dalam penelitian ini untuk mengidentifikasi, mengkuantifikasi, dan mengkarakterisasi besaran-besaran tersebut. Yaitu persamaan Debye Scherrer dan metode plot Williamson-Hall. Berdasarkan analisa dan perhitungan menggunakan pendekatan matematis dari dua teori dasar metode ini. Dengan begitu, beberapa parameter fisis dari sampel, seperti bidang kisi kristal (hkl), ukuran kristal (D), regangan kisi (ε), dan kerapatan dislokasi (δ), dan derajat kekristalan.
Penting untuk diketahui untuk menentukan sifat dan karakteristik nanopartikel trikalsium fosfat, baik sebagai material dasar (raw material) keramik. Untuk beberapa aplikasi lain yang hanya dapat ditentukan secara kuantitatif dan kualitatif berdasarkan analisis sifat dan karaktistik struktur bubuk halus (fine powder) nanopartikel trikalsium fosfat.
Analisis Termal
Sementara itu, analisis termalnya melalui hasil termogram DSC pada penelitian ini. Analisis ini kemudian menginformasikan tentang tanggapan termal, antara lain perubahan entalpy, aliran panas dalam bahan, perubahan eksotermal dan endotermal, dan kapasitas panas spesifik struktur bubuk halus (fine powder) nanopartikel trikalsium fosfat. Hal ini perlu untuk diketahui sebelum material ini teraplikasi pada banyak kegunaan, khususnya pada aplikasi tulang tiruan sebagai material bioaktif biokeramik.
Penelitian ini harapannya dapat menjadi pustaka pada proses modifikasi pembentukan mikrostruktur bubuk bukuran nanopartikel hasil preparasi sampel dengan teknik sol-gel. Sehingga kajiannya menjadi lebih dalam lagi dengan melihat pengaruh suhu pemanasan terhadap pembentukan mikrostruktur TCP yang representatif untuk beberapa kegunaan.
Penulis:Jan Ady
Informasi detail: 85184341838&doi=10.1063%2f5.0194075&partnerID=40&md5=0fea59ef4eb6391a468068063bc21f43
