Upload
angelilin-putri-lestari
View
484
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
laporan alginat
Citation preview
LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL I
Topik : Setting Time Bahan Cetak Alginat Berdasarkan Variasi Suhu Air
Kelompok : A5a
Tgl. Praktikum : 5 Maret 2103
Pembimbing : Asti Meizarini, drg., MS.
Penyusun :
No Nama Nim
1 Rega Maurischa 021211131057
2 Setian Fitri Sayekti 021211131058
3 Viviana Saputra 021211131059
4 Risky Anita Oktaviani 021211131060
5 Cyntia Nur Malikfa N 021211131061
6 Ardista Rani Lestari 021211131062
7 Belgiz Anasis 021211131063
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
2013
1. TUJUAN
Praktikum Setting Time Bahan Cetak Alginat Berdasarkan Variasi Suhu Air bertujuan :
1.1 Mahasiswa mampu menjelaskan kegunaan material cetak alginat.
1.2 Mahasiswa mampu memanipulasi dengan tepat material cetak alginat.
1.3 Mahasiswa mampu menjelaskan proses setting time material cetak alginat.
1.4 Mahasiswa mampu membedakan pengaruh suhu air terhadap waktu setting bahan
cetak alginat.
2. BAHAN DAN ALAT
2.1 Bahan
Bubuk alginat
Gambar 1. Alginat
Air pada suhu kamar
Air panas
Air dingin
2.2 Alat
Mangkuk karet (Bowl)
Gambar 2. Bowl
2
Spatula
Gambar 3. Spatula
Gelas Ukur
Gambar 4. Gelas Ukur
Stopwatch
Timbangan analitik / digital
Gambar 5. Timbangan analitik
Cetakan bentuk cincin paralon diameter dalam 3 cm, tinggi 16 mm
Lempeng kaca
Gambar 6. Cetakan dan Lempeng Kaca
3
Alat uji waktu setting berupa batang akrilik diameter 6 mm, panjang 10 cm
Gambar 7. Batang Akrilik
Termometer digital
3. CARA KERJA
a. Menyiapkan alat dan bahan.
b. Cetakan bentuk cincin diletakkan di atas lempeng kaca.
c. Air suhu kamar diukur sebanyak 19 ml (satu tanda batas gelas ukur sesuai petunjuk
pabrik), suhu air diukur dan dicatat.
d. Mengukur bubuk alginat menggunakan sendok takar kemudian ditimbang dengan
menggunakan analitical balance sebanyak 7 gr (sesuai petunjuk pabrik).
e. Air dengan suhu kamar yang telah diukur, dituang ke dalam mangkuk karet,
selanjutnya ditambahkan bubuk alginat yang telah ditimbang, dan stopwatch
dinyalakan.
f. Campuran air dan bubuk alginat diaduk menggunakan spatula dengan gerakan
membentuk angka 8, membentuk putaran 180o intermitten. Pengadukan dilakukan
sambil menekan adonan alginat pada dinding mangkuk karet sampai halus, creamy
dan homogen selama 40 detik (aturan pabrik). Dapat juga air dan bubuk alginat
diaduk menggunakan spatula dengan cara menekan spatula pada dinding mangkuk
karet dengan cepat dan memutar perlahan mangkuk karet hingga adonan menjadi
creamy dan halus.
g. Adonan alginat yang telah homogen dimasukkan kedalam cetakan bentuk cincin
hingga berlebih. Adonan alginat diratakan menggunakan spatula.
4
h. Ujung alat uji waktu setting (batang akrilik) disentuhkan pada permukaan adonan
alginat, kemudian tarik dengan cepat. Ujung alat uji tersebut dikeringkan dengan
kertas tissue. Tahap tersebut diulang dengan interval 5 detik, hingga tidak ada bekas
tekanan dari ujung alat uji. Perhitungan stopwatch dihentikan.
i. Waktu setting dihitung dari awal pencampuran bubuk alginat dan air, hingga adonan
alginat tidak ada bekas tekanan dari ujung alat ujung alat uji waktu setting
menggunakan stopwatch dalam satuan detik.
j. Tahap pekerjaan diulang menggunakan air suhu lebih dingin.
k. Tahap pekerjaan diulang menggunakan air suhu lebih panas.
l. Hasil waktu setting dibedakan dengan variasi suhu.
Gambar 8. Cara kerja praktikum “Setting Time Bahan Cetak
Alginat berdasarkan Variasi Suhu Air”
5
4. HASIL PRAKTIKUM
Praktikum dilakukan dengan menggunakan air yang berbeda
temperaturnya, yaitu air dingin, air biasa, dan air panas. Rasio water
and powder pada praktikum ini adalah 19 ml : 7 gram.
Dari praktikum yang kami lakukan dengan tujuh kali percobaan
kami dapatkan variasi data sebagai berukut
No.Rasio bubuk
alginatRasio air Suhu
Lama pengadukan
Setting time
1 7 gr 19 ml 13,9oC 00:40:01 03:23:30
2 7 gr 19 ml 15,5oC 00:40:34 02:45:23
3 7 gr 19 ml 18,5oC 00:40:30 02:40:574 7 gr 19 ml 29,2oC 00:41:00 02:01:735 7 gr 19 ml 29,8oC 00:40:33 02:07:216 7 gr 19 ml 42,3oC 00:40:32 01:32:57
7 7 gr 19 ml 43,8oC 00:40:10 01:30:15
Tabel 1. Hasil percobaan setting time alginat berdasarkan variasi suhu air
5. PEMBAHASAN
5.1 Alginat
Alginat (hidrokoloid ireversibel) adalah bahan cetak yang mengandung air,
digunakan untuk mencetak detail minimal, seperti yang diperlukan untuk membuat
model studi. Alginat merupakan polisakarida linier yang disusun oleh residu asam β-D-
manuronat dan α-L-guluronat yang dihubungkan melalui ikatan 1,4. Alginat
menampilkan afinitas terhadap kation multivalen seperti Ca2+ dan mampu mengikat ion
selektif dan kooperatif, sebuah proses yang mengarah ke pembentukan secara ionik
(fisik) gel alginat yang terkait secara silang.
6
Gambar 9. Struktur kimia dari asam alginat (Philips, 2003, hal. 240)
Alginat berasal dari alga coklat yang merupakan tumbuhan laut. Alginat juga
merupakan turunan rumput laut, tetapi diedarkan dalam bentuk bubuk. Alginat ini
didasarkan pada asam alginat, yang berasal dari tanaman laut. Struktur dari asam alginat
cukup kompleks. Beberapa molekul hidrogen pada gugus karboksil diganti dengan
natrium, sehingga membentuk suatu garam larut dalam air, dengan berat molekul dari
20000-200000. Garam asam alginat (diperoleh dari rumput laut) jika dicampur dengan
air dalam proporsinya yang tepat akan membentuk hidrokoloid ireversibel, suatu gel
yang dipergunakan dalam pencetakan gigi geligi. Cetakan alginat harus dibuang dalam
waktu 15– 30 menit, karena selama penyimpanan lebih lanjut cetakan pasti menyusut
karena penguapan air dari gel alginat.
Bahan cetak dibagi menjadi kelompok non-elastik dan elastik. Bahan elastik ini
terdiri atas jenis hidrokoloid dan elastomer. Salah satu bahan cetak hidrokoloid yang
sampai saat ini masih banyak digunakan adalah alginat. Dari beberapa sifat alginat yang
menguntungkan adalah sifat elastiknya yang baik.
Bahan cetak alginat mudah digunakan. Bahan ini bersifat hidrofilik, sehingga
permukaan jaringan yang lembab bukanlah kendala. Umumnya, alginat digunakan
sebagai cetakan awal untuk membuat model studi yang membantu dalam pembuatan
rencana perawatan dan diskusi dengan pasien. Tidak seperti banyak bahan cetak
lainnya, alginat tidak mempunyai kisaran kekentalan yang jauh berbeda.
7
Komponen aktif utama dari bahan cetak hidrokoloid ireversibel adalah salah satu
alginat yang larut air, seperti natrium, kalium, atau alginat trietanolamin. Proporsi yang
tepat dari masing-masing bahan kimia yang digunakan bervariasi sesuai dengan jenis
bahan mentah yang digunakan. Bila bahan pengisi ditambahkan dengan jumlah yang
tepat, akan dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan gel alginat, menghasilkan
tekstur yang halus, dan menjamin permukaan gel padat, yang tidak bergelombang.
Adapun komposisi dan fungsi dari masing2 bahan yang
terkandung dalam alginat
adalah sebagai berikut
8
Komposisi Berat(%) Fungsi
Potassium alginate 18 Untuk larut dalam air
dan bereaksi dengan
ion kalsium
Calcium sulfate
dihydrate
14 Untuk bereaksi dengan
potassium alginat
membentuk suatu
bentukan “insoluble
calcium alginate gel”
Sodium phosphate 2 Bereaksi khusus
dengan ion kalsium
untuk memberikan
working time sebelum
gelasi
Diatomaceous earth or
silicate
56 Mengontrol konsistensi
dari campuran alginat
dan flexibilitas bubuk
dari cetakan
Organic glycols Kecil Membuat bubuk tak
berdebu
Wintergreen,
peppermint, anise
Trace Menghasikan rasa yang
bersahabat
Pigments Trace Memberi warna
Desinfectants 1-2 Membantu membunuh
organism
Tabel 2. Formulasi komponen bubuk dari bahan cetak alginate
5.2 Setting Time
Setting time adalah periode waktu yang diukur dari mulainya pencampuran bahan
sampai bahan mengeras. Waktu gelasi dapat diperpanjang dengan menggunakan air
dingin atau diperpendek dengan menggunakan air hangat. Penyesuaian bubuk dengan
rasio air dapat mempengaruhi pengerasan tetapi juga merugikan karena mempengaruhi
sifat fisik oleh karena itu tidak dianjurkan.
Ada dua macam alginat atau irreversible hydrocolloid, yang dibagi berdasarkan
waktu pengerasannya:
1. Fast set type, yang mengeras dalam waktu 1 - 2 menit dan digunakan untuk mencetak rahang
anak-anak atau penderita yang mudah mual.
2. Regular set type, yang mengeras dalam waktu 2 – 4,5 menit dan dipakai untuk pemakaian
rutin.
Type Mixing time Working time Setting time
Fast Set 45 1,2 – 1,5 1,5 - 3
Regular Set 60 1-2 3 – 4,5
Tabel 3. Sifat tipe fast set dan regular set dari bahan cetak alginat (M.S.Koudi dan
Sanjayagouda B. Patil, 2007, hal. 33)
Setting reaksi alginat secara sederhana dapat dituliskan sebagai berikut.
Alginat (larut dalam air) + kalsium sulfat → kalsium alginat (tidak larut)
Alginat dapat berupa kalium atau natrium. Alginat bereaksi cepat dengan kalsium
sulfat menjadi kalsium alginat. Produksi kalsium alginat ini sangat cepat sehingga tidak
cukup waktu kerja, maka ditambah garam yang larut dalam air, misalnya trinatrium
fosfat (Na3PO4) untuk memperpanjang waktu kerja. Reaksi yang terjadi bila sejumlah
kalsium sulfat, kalium alginat, dan trinatrium fosfat dicampur dan sebagian atau
seluruhnya dilarutkan dalam air dengan proporsi yang tepat, yaitu sebagai berikut.
2 Na3PO4 + 3 CaSO4 Ca3(PO4)2 + 3 Na2SO4
9
Bila pasokan trinatrium fosfat menipis, ion kalsium mulai bereaksi dengan kalium
alginat, membentuk kalsium alginat. Setelah itu, mulailah terjadi inisial setting time,
yang diikuti dengan final setting time dan peningkatan viskositas materialsecara cepat.
K2nAlg + nCaSO4 → nK2SO4 + CanAlg
Garam yang ditambahkan sebagai penghambat yaitu trisodium fosfat, Na/K fosfat,K
oksalat atau K karbonat. Pada umumnya, rata-rata 16 gram bubuk dicampur dengan 38 mL air,
proses gelasi akan terjadi antara 3-4 menit pada suhu ruang. Setting time dari alginat
harus cukup bagi dokter gigi untuk mencampur material, memindahkan pada sendok
cetak, dan mencetakkannya pada mulut pasien. (Philips, 2003, hal. 241)
Dalam praktek dokter gigi, ada kecenderungan untuk mengubah setting time dari
alginat. Salah satu alasannya karena seringkali ada pasien yang gampang merasa mual
saat alginat dimasukkan ke dalam mulut, sehingga dokter gigi harus megetahui cara
untuk mempercepat setting time dari alginat tersebut.
Dalam percobaan ini ada beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi setting time
alginat yaitu :
1. Rasio W/P
Seperti reaksi kimia pada umumnya, reaksi akan berlangsung lebih cepat jika
konsentrasi pereaksi diperbesar. Zat yang konsentrasinya besar mengandung jumlah
partikel yang lebih banyak, sehingga partikel-partikelnya tersusun lebih rapat
dibandingkan zat yang konsentrasinya rendah. Partikel yang sususannya lebih rapat,
akan lebih sering bertumbukan dibandingkan dengan partikel yang susunannya
renggang sehingga kemungkinan terjadinya reaksi makin besar. Hal itu yang
menyebabkan :
- Semakin besar rasio W/P, maka akan semakin memperlambat setting time.
- Semakin kecil rasio W/P, maka akan semakin mempercepat setting time.
(Philips, 2003, hal.242)
10
Dalam praktikum ini, tidak dilakukan percobaan untuk menguji pengaruh
perbedaan rasio W/P terhadap setting time alginat, sehingga digunakan rasio W/P
yang sama di setiap perobaan sesuai dengan aturan pabrik, yaitu 7 gram bubuk alginat
untuk 19 ml air.
2. Temperatur air
Dengan menaikkan temperatur akan mengakibatkan energi kinetik partikel
bertambah, sehingga tumbukan sering terjadi. Selain itu dengan adanya kenaikan
temperatur akan memperbesar energi potensial sehingga ketika bertumbukan akan
menghasilkan reaksi. Hal inilah yang menyebabkan:
- Semakin tinggi suhu air, semakin cepat setting-nya.
- Semakin rendah suhu air, semakin lambat waktu setting-nya.
(John F. McCabe and Angus Wall, 2008, hal. 159)
Hasil praktikum sesuai dengan teori tersebut. Terbukti dalam tabel hasil
percobaan pada nomor 1 dengan suhu 13,9°C, nomor 4 dengan suhu 29,2°C, dan
nomor 6 dengan suhu 42,3°C. Dengan rasio W/P yang sama yaitu 7 gram pada
masing-masing percobaan didapatkan hasil bahwa semakin tinggi suhu air maka
semakin cepat pula waktu settingnya.
3. Cara Pengadukan
Pengadukan adalah salah satu faktor mempercepat terjadinya reaksi
kimia,karena pengadukan memperbesar peluang terjadinya tumbukan antar partikel.
Dengan frekuensi tumbukan yang semakin besar, maka kemungkinan terjadinya
tumbukan efektif maka mampu menghasilkan reaksi yang semakin besar.
- Semakin cepat pengadukan, yaitu semakin banyak jumlah pengadukan dalam 1
menit, maka semakin cepat waktu settingnya.
- Semakin lambat pengadukan, semakin sedikit jumlah pengadukan dalam 1 menit
maka semakin lama waktu settingnya.
(John F. McCabe and Angus Wall, 2008)
11
4. Waktu pengadukan.
Waktu pengadukan amatlah penting. Kekuatan gel dapat berkurang sampai
50% bila pengadukan tidak sempurna. Waktu pengadukan 40 detik sampai 1 menit
umumnya sudah cukup, bergantung pada merek dan jenis alginat :
- Semakin besar intensitas pengadukan dalam satu menit, maka semakin cepat
waktu setting-nya.
- Semakin sedikit intensitas pengadukan dalam satu menit, makasemakin lambat
waktu setting-nya
5. Sterilisasi peralatan
Peralatan yang bersih adalah penting karena banyak masalah dan kegagalan
yang disebabkan oleh alat pengaduk yang kotor atau terkontaminasi. Kontaminasi
selama pengadukan dapat membuat bahan mengeras terlalu cepat, kekentalannya
tidak sempurna, atau rentan terjadi robeknya cetakan ketika dikeluarkan dari mulut.
Sebagai contoh, sepotong kecil gipsum yang tersisa pada mangkuk dari adukan
plaster atau stone sebelumnya, dapat mengkontaminasi bahan cetak dan mempercepat
pengerasan. Sebaiknya digunakan mangkuk terpisah untuk mengaduk alginat dan
stone.(J.anusavice & Kenneth.2004, pg. 103)
5.3 Kesalahan Praktikum
Banyak aspek yang dapat mempengaruhi terjadinya kesalahan dalam
praktikum Setting Time Bahan Cetak Alginat Berdasarkan Variasi Suhu Air. Kesalahan-
kesalahan tersebut dalam menyebabkan terjadinya kegagalan dalam pencetakan.
Dalam praktikum ini, juga terjadi beberapa kesalahan yang menyebabkan
terjadinya kegagalan alginat seperti bubuk alginat yang masih belum larut teraduk.
Berikut ini adalah beberapa bentuk kegagalan dalam membuat bahan cetak alginat
(Anusavice’s 2003, hal. 249), diantaranya adalah:
12
Bentuk Kegagalan Penyebab
Bahan kasar Pengadukan terlalu lama, pengadukannya
tidak benar, terlalu banyak gelasi, wp ratio
terlalu rendah
Pecah atau sobek Bahannya kurang, kontaminasi kelembaban,
terlalu lama mengaduk, material cetak dilepas
dari mulut sebelum waktunya. Selain itu,
campuran tipis lebih rentan terhadap untuk
robek dibandingkan dengan W / P rasio yang
rendah. Adanya undercut juga dapat
menghasilkan robek.
Gelembung di luar Masuknya udara pada saat mengaduk, gelasi
yang mencegah flow
Bentuk tidak teratur Kelembaban pada jaringan, material cetak
mungkin telah dilepas dari mulut jauh
sebelum waktunya.
Model stone kasar Pembersihan cetakan kurang, terlalu banyak
air yang tertinggal di cetakan, model
tertinggal di cetakan terlalu lama, pelepasan
cetakan yang terlalu cepat
Distorsi Cetakan tidak cepat dituang, pergerakan
tempat pada saat gelasi, pelepasan dari mulut
terlalu cepat, pelepasan dari mulut tidak
benar
Porositas Adanya udara yang terjebak selama
pengadukan. Setelah bubuk alginat
dimasukkan dalam mangkuk karet yang
sudah berisi air, maka pencampuran harus
langsung dilakukan dengan menekan spatula
13
dan sisi mangkuk karet. Pencampuran harus
dilakukan dengan benar agar tidak ada udara
tang terjebak
Konsistensi Jika campuran tidak memiliki konsistensi
yang tepat ( terlalu tebal atau tipis), berarti
rasio W / P tidak benar. Pengadukan yang
kuat dan pencampuran pencampuran yang
tepat sangat disarankan untuk menghindari
masalah konsistensi
Perubahan Dimensi Jika perubahan dimensi adalah masalah,
keterlambatan dalam menuangkan material
cetak mungkin menjadi penyebabnya.
Penundaan tersebut akan menghasilkan
perubahan dimensi.
Tabel 4. Tipe kegagalan alginat
14
6. SIMPULAN
Berdasarkan praktikum ini, kami dapat menyimpulkan bahwa ada beberapa faktor
yang mempengaruhi setting time alginat. Faktor utamanya adalah variasi temperatur air
yang digunakan sebagai medium pendispersi alginat. Semakin tinggi suhu airnya, maka
semakin cepat waktu setting-nya. Sebaliknya, semakin rendah suhu air, maka semakin
lambat waktu setting-nya. Selain itu, dalam praktikum ini terjadi perbedaan antara teori
dengan hasil praktikum yang disebabkan oleh faktor cara dan kekuatan pengadukan.
Setting time pada tabel hasil percobaan nomor 5 seharusnya lebih cepat daripada nomor
4 dikarenakan adanya peningkatan suhu. Hal ini disebabkan adanya faktor kesalahan
pada manusia dalam melakukan percobaan.
Penggunaan interval waktu 5 detik dalam menyentuh ujung alat uji akrilik ke
permukaan adonan alginat diperkirakan tidak dapat tercatat secara akurat sehingga
mempengaruhi ketepatan setting time. Selain itu besar tekanan yang diberikan pada saat
ujung alat uji akrilik menyentuh permukaan adonan dan kekuatan pengadukan juga ikut
mempengaruhi. Hal ini disebabkan karena pengujian dilakukan oleh orang yang berbeda
dan sehingga tekanan dan kekuatan yang diberikan juga berbeda. Sehingga terjadi
perbedaan antara final setting yang sebenarnya dengan yang kami catat.
15
7. DAFTAR PUSTAKA
1. Anusavice, KJ, 2003, Philips’ Science of Dental Materials, 11th ed. St Louis:
Saunders Elsevier Ltd.
2. Bhat VS and Nandish BT. 2006. Science of Dental Materials (Clinical Application).
1th ed. New Delhi. CBS Publisher & Distributors PVT LTD. p. 94-6, 102-9.
3. Koudi, MS and Sanjayagouda B. Patil 2007, Dental Materials: Prep Manual for
Undergraduates, Kundli: Elsevier
4. Mc Cabe JF and Walls AWG. 2008. Applied Dental Material. 9th ed. Blackwell
Science Publ. p. 13-4, 154, 158-162.
5. Oseana, 2005 ‘Volume XXX’, Nomor 1, 9-14
http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_xxx(1)9-14.pdf
16