LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL I
Topik
: SETTING TIME BAHAN CETAK ALGINAT BERDASARKAN VARIASI SUHU AIR (REVISI)
Kelompok
: B5b
Tgl. Praktikum : 11 Maret 2014 Pembimbing
: Titien Hary Agustantina, drg., MKes.
No. Nama
NIM
1
DEA AISYAH
021311133107
2
MEIDIANA ADININGSIH
021311133108
3
DINDA KHAIRUNNISA R
021311133109
4
JERRY SAIFUDIN
021311133110
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2014 0
1.
TUJUAN Mampu memanipulasi dengan tepat bahan cetak alginat serta membedakan pengaruh suhu terhadap setting time.
2.
CARA KERJA
2.1. Bahan yang digunakan: a.
Bubuk alginat merek Jeltrate regular setting
b.
Air
B
A
Gambar 2.1. Bahan yang digunakan A. bubuk alginat, B. Air
2.2. Alat yang digunakan: a.
Mangkuk karet/bowl
b.
Spatula
c.
Sendok takar alginat
d.
Gelas penakar air
e.
Gelas ukur
f.
Gelas plastik untuk menimbang alginat
g.
Sendok bebek untuk mengambil air
h.
Sendok kecil untuk menambah dan mengurangi alginat yang ditimbang
i.
Stopwatch 1
j.
Timbangan digital
k.
Cetakan bentuk cincin dari paralon dengan Ǿ dalam 3 cm dan tinggi 16 mm
l.
Alat uji setting time berupa batang akrilik Ǿ 6 mm dan panjang 10 cm
m.
Lempeng kaca
n.
Termometer digital
F
A
E
B
D I
C K
G
J
H
Gambar 2.2. Alat-alat yang digunakan A. mangkuk karet, B. spatula, C. sendok takar, D. gelas penakar air, E. gelas ukur, F. timbangan digital, G. termometer digital, H. stopwatch, I. alat uji setting time, J. lempengan kaca, K. cincin paralon sebagai cetakan alginat
2.3. Cara kerja a.
Alat dan bahan yang dibutuhkan disiapkan.
b.
Cetakan bentuk cincin diletakkan di atas lempeng kaca.
c.
Gelas bubuk diletakkan di atas timbangan dalam keadaan mati, lalu timbangan distabilkan.
d.
Timbangan dimatikan.
e.
Satu takar sendok alginat peres diambil kemudian diratakan dengan spatula tanpa tekanan dalam posisi spatula yang tegak lurus,dan posisi yang lebih lurus yang digunakan untuk meratakan. 2
f.
Gelas diambil dari timbangan dan bubuk alginat yang telah ditakar dimasukkan ke dalam gelas bubuk kemudian diletakkan kembali diatas timbangan.
g.
Timbangan dinyalakan kemudian bubuk alginat diukur hingga 7 gram. Matikan timbangan.
h.
Air dengan suhu kamar disiapkan dan diukur sebanyak 19 ml (sesuai petunjuk pabrik) kemudian suhu air diukur dan dicatat. Suhu air yang didapatkan adalah 25,9oC pada percobaan pertama dan 25,5oC pada percobaan kedua.
i.
Air dituang ke dalam bowl, lalu tuang bubuk alginat (nyalakan stopwatch)
j.
Adonan alginat diaduk memutar menggunakan spatula hingga adonan tercampur.
k.
Adonan diaduk dengan gerakan figure-8 mottion membentuk putaran 180̊C terus menerus dan cepat serta adonan alginat ditekan ke dinding bowl. Adonan alginat diaduk hingga homogen selama 30 detik.
l.
Jika telah homogen adonan alginat dikumpulkan di satu titik pada bowl.
m.
Adonan alginat dimasukkan ke dalam cetakan berbentuk cincin hingga berlebih. Spatula yang masih terdapat sisa adonan dibersihkan untuk meratakan adonan alginat.
n.
Adonan di dalam bowl disisakan untuk menguji apakah alginat mulai memasuki tahap setting sempurna.
o.
Adonan diratakan menggunakan spatula dengan kondisi spatula datar dengan cara diratakan dari tengah ke pinggir.
p.
Ujung alat uji disentuhkan dengan tekanan rendah pada sisa adonan alginat di mangkuk karet/bowl, sampai sekiranya adonan tidak menempel pada ujung alat uji akrilik. Jika masih membekas, ujung alat uji akrilik dibersihkan dengan tisu.
q.
Jika adonan alginat sudah tidak menempel pada ujung alat uji akrilik, alat uji disentuhkan dengan tekanan rendah pada adonan alginat yang ada pada cetakan cincin dengan interval 5 detik hingga tidak ada bekas tekanan dari ujung alat uji pada adonan berbentuk cincin.
r.
Jika sudah tak berbekas, stopwatch dimatikan.
3
s.
Waktu yang tertera pada stopwatch dicatat mulai dari alginat dimasukkan ke dalam air hingga final setting.
t.
Tahap pengerjaan diulang dengan menggunakan air suhu lebih tinggi dar ipada suhu kamar. Suhu yang digunakan pada percobaan pertama adalah 36oC dan suhu yang digunakan pada percobaan kedua juga menggunakan suhu 36oC. (Untuk menaikkan suhu air dapat dilakukan dengan mencelupkan gelas ukur berisi air yang telah diukur ke dalam wadah berisi air yang telah dipanaskan. Kemudian suhu air dalam gelas ukur diukur menggunakan thermometer hingga mencapai suhu yang diinginkan)
u.
Tahap pekerjaaan diulang dengan menggunakan air suhu lebih rendah daripada suhu kamar. Suhu yang digunakan pada percobaan pertama adalah 14,7oC dan suhu yang digunakan pada percobaan kedua menggunakan suhu 15oC. (Untuk menurunkan suhu dapat dilakukan dengan mencampurkan air es dengan air bersuhu kamar sambil suhunya diukur hingga mencapai suhu yang diinginkan).
3.
HASIL PRAKTIKUM
Tabel 3.1. Setting Time Bahan Cetak Alginat yang Dimanipulasi dengan Air Bersuhu Ruang Percobaan ke . . .
Suhu Air (oC)
Setting Time (menit : detik)
1
25,9
03 : 33
2
25,3
03 : 50
Tabel 3.2. Setting Time Bahan Cetak Alginat yang Dimanipulasi dengan Air Bersuhu Lebih Tinggi dari Suhu Ruang Percobaan ke . . .
Suhu Air (oC)
Setting Time (menit : detik)
1
36,0
03 : 00
2
36,0
03 : 33
Tabel 3.3. Setting Time Bahan Cetak Alginat yang Dimanipulasi dengan Air Bersuhu Lebih Rendah dari Suhu Ruang 4
Percobaan ke . . .
Suhu Air (oC)
Setting Time (menit : detik)
1
14,7
04 : 40
2
15,0
04 : 40
4. PEMBAHASAN 4.1
Landasan Teori Alginat atau hidrokoloid irreversible adalah bahan cetak yang paling
sering digunakan karena relative murah, mudah dimanipulasi, dan cukup akurat untuk membuat cetakan gigi untuk keperluan diagnosa. (Hatrick 2011, 179) Bahan ini terbuat dari bahan alam yang diperoleh dari hasil ekstrak gangang coklat. Bahan tersebut adalah anhydro-β-d-mannouric acid atau asam alginic. (Anusavice 2003, 239) Bubuk bahan cetak alginat tersusun dari bahan aktif potassium atau sodium alginat dengan prosentase 15% sampai 20%. Komposisi yang lain adalah kalsium sulfat dihidrat, potassium sulfat, trisodium sulfat, dan tanah diatom. Proporsi bahan penyusun tersebut dapat bervariasi tergantung dari pabrik pembuat maupun tipe ssetting-nya. (Hatrick 2011, 179)
Prosentasi dan Fungsi Komposisi Bubuk Bahan Cetak Alginat Komposisi
Prosentase Berat
Fungsi
Kalium Alginat
15
Agar alginat larut dalam air
Kalsium Sulfat
16
Reaktor
Oksida Seng
4
Partikel Pengisi
Kalium Titanium Fluorid
3
Pemercepat
Tnah Diatom
60
Partikel Pengisi
Natrium Fosfat
2
Bahan Pelambat
(Sumber: Annusavice 2003, 240)
Kalsium-alginat (alginat tidak larut air / insoluble calsium alginat) terbentuk dari reaksi antara potassium-alginat (alginat larut air / soluble alginat) dan kalsium sulfat. Reaksi ini terjadi sangat cepat, sehingga tidak cukup waktu untuk melakukan proses pencetakan. Maka dari itu diperlukan penghambat 5
(retarder) untuk memperlambat reaksi supaya ada cukup waktu untuk melakukan proses pencetakan yang baik dan memberikan hasil yang baik pula. Reaksi pembentukan kalsium-alginat terjadi melalui dua reaksi.
2 Na3PO4 + 3 CaSO4 → Ca3(PO4)2 + 3 Na2SO4
(1)
Pada reaksi pertama, trisodium fosfat berperan sebagai penghambat atau retarder terhadap reaksi kedua. Trisodium fosfat lama-kelamaan akan habis bereaksi, sedangkan kalsium sulfat masih tersisa.
K2n Alg + nCaSO4 → n K2SO4 + Can Alg
(2)
Ion kalsium dari kalsium sulfat yang masih sisa itu kemudian bereaksi dengan potassium alginat membentuk kalsium alginat. Keseluruhan reaksi ini dinamakan proses gelatinasi. (Anusavice 2003, 241). Dalam memanipulasi bahan cetak alginat, terdapat hal-hal yang perlu diperhatikan untuk mendapatkan campuran yang tepat. Pencampuran harus dilakukan hingga campuran memiliki tekstur yang lembut, creamy, dan bebas dari tekstur yang kasar selama kurang dari 1 menit (normal setting) dan harus cocok untuk dibuat cetakan di dalam mulut. (Powers 2009, 176) Untuk mendapatkan tekstur yang diinginkan, diperlukan cara manipulasi yang tepat. Mulai dari cara pengadukan hingga perbandingan antara air dan bubuk alginat. Diperlukan pengadukan yang cepat untuk mendapatkan campuran alginat yang rata dan tekstur yang creamy. (Mc Cabe2009, 158-159) Pengadukan dapat dilakukan dengan cara memutar bowl dengan salah satu tangan, dan tangan yang lain mengaduk. Terkadang pengadukan dilakukan dengan menggunakan mesin untuk proses pencampuran yang lebih cepat. Campuran air dan bubuk alginat harus ditekan ke dinding bowl. Selain cara tersebut, alginat juga biasa diaduk dengan cara figure-8 motion, yang membuat adonan tertekan oleh spatula pada dinding bowl dengan putaran 180o. Kedua cara ini sangat tepat untuk menggabungkan bubuk dengan air serta mengeluarkan udara yang terjebak di dalam adonan. (Hatrick 2011, 181) (Anusavice 2003, 243) 6
Karena proses setting terjadi karena reaksi kimia, maka peningkatan temperatur dapat mempercepat reaksi yang berakibat pula pada pemendekan setting time. (Powers 2009, 176) Air yang dingin dapat memperlambat setting time sedangkan air yang lebih hangat dapat memperlambatnya. (Hatrick 2011, 181) Sehingga setting time dapat diatur dengan mengubah temperatur air. Semakin tinggi temperatur, setting time menjadi lebih pendek. Yaitu setiap kenaikan suhu 10o C, setting time akan berkurang 1 menit. (Anusavice 2003, 242)
4.2
Analisis
4.2.1 Manipulasi dengan Air Bersuhu Normal Pada percobaan pertama dengan air bersuhu 25,9oC (suhu ruang) mengalami final setting time setelah 3 menit 33 detik sejak pencampuran. Pada percobaan kedua dengan air bersuhu 25,3oC (suhu ruang yang sudah mulai turun) mengalami final setting time setelah 3 menit 50 detik sejak pencampuran.
4.2.2. Manipulasi dengan Air yang Lebih Panas Pada percobaan pertama dengan air bersuhu 36oC (lebih tinggi dari suhu ruang) mengalami final setting time yang lebih cepat dari pada yang dimanipulasi dengan air pada suhu ruang, yaitu setelah 3 menit sejak pencapuran. Pada percobaan kedua dengan air yang juga bersuhu 36oC (lebih tinggi dari suhu ruang) mengalami final setting time yang lebih cepat dari pada yang dimanipulasi dengan air pada suhu ruang, yaitu setelah 3 menit 33 detik sejak pencampuran. Perbedaan setting time pada kondisi suhu normal dan kondisi suhu panas ini karena proses manipulasi material cetak alginat merupakan suatu reaksi kimia, maka peningkatan temperatur dapat mempercepat reaksi yang berakibat pula pada pemendekan setting time. (Powers 2009, 176) Pada sebagian besar reaksi kimia, peningkatan suhu akan menyebabkan terjadinya peningkatan pada laju reaksi. (Cairns 2004, 202) Percobaan kedua memiliki setting time yang sama dengan percobaan yang menggunakan air bersuhu 25,9oC. Hal ini menyimpang dengan teori yang sudah tertulis
7
sebelumnya. Kemungkinan yang menyebabkan hal ini adalah terjadi kesalahan saat memperhatikan stopwatch selama proses setting.
4.2.3. Manipulasi dengan Air yang Lebih Dingin Pada percobaan pertama dengan air bersuhu 14,7oC (lebih rendah dari suhu ruang) mengalami final setting time yang lebih lambat dari pada yang dimanipulasi dengan air pada suhu ruang, yaitu setelah 4 menit 40 detik. Pada percobaan kedua dengan air yang bersuhu 15oC (lebih rendah dari suhu ruang) juga mengalami final setting time yang lebih lambat dari pada yang dimanipulasi dengan air pada suhu ruang, yaitu setelah 4 menit 40 detik sejak pencampuran. Perbedaan setting time pada material cetak alginat yang dimanipulasi dengan air bersuhu lebih rendah dari suhu ruang terjadi karena penurunan laju reaksi sebagai akibat dari penurunan suhu. Hal ini merupakan kebalikan dari teori yang sebelumnya, yaitu
peningkatan temperatur dapat mempercepat reaksi yang
berakibat pula pada pemendekan setting time. (Powers 2009, 176) karena peningkatan suhu akan menyebabkan terjadinya peningkatan pada laju reaksi. (Cairns 2004, 202)
5. SIMPULAN Berdasarkan hasil praktikum dan pembahasan yang telah dilakukan, didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
Bahan cetak alginat yang dimanipulasi dengan air bersuhu lebih tinggi memiliki setting time lebih cepat dari pada bahan cetak alginat yang dimanipulasi dengan air bersuhu ruang.
Bahan cetak alginat yang dimanipulasi dengan air bersuhu lebih rendah memiliki setting time lebih lambat dari pada bahan cetak alginat yang dimanipulasi dengan air bersuhu ruang.
8
6. DAFTAR PUSTAKA Anusavice KJ. 2003. Science of Dental Materials. 11th ed. St Louis: Saunders Elsevier. p: 239, 241-3 Cairns D. 2004. Intisari Kimia Farmasi. 2nd ed. EGC. p: 202. . Diakses pada 18 Maret 2014. Hatric CD et al. 2011. Dental Material Clinical Application for Dental Assistants and Dental Hygienists. 2nd ed. Missouri: Saunder Elsevier. p: 179, 181. Mc Cabe JF dan Walls A WG. 2009. Applied Dental Materials. 9th ed. Victoria: Blackwell Publishing Asia. p: 158-9 Powers JM dan Wataha JC. 2009. Dental Materials: Properties and Manipulation. Missouri: Mosby Elsevier. p: 176.
9
Cairns D. 2004. Intisari Kimia Farmasi. 2nd ed. EGC. p: 202. . Diakses pada 18 Maret 2014.
10
