laporan praktikum ilmu material i

LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL I

Topik : Setting Time Bahan Cetak Alginat Berdasarkan Variasi Suhu Air

Kelompok : A3b

Tgl. Praktikum : 9 April 2013

Pembimbing : Titien Hary Agustantina,drg,.Mkes.

Penyusun :

1. Elva Puspitarini 021211131036

2. Fara Maulida Irtanti 021211131037

3. Agustina Restu N. 021211131038

4. Dania Anggana D. 021211131039

5. Willy wijaya 021211131040

6. Annete Juwita Yukuri 021211131041

7. Ledy Ana Z. 021211131042

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2013

1. TUJUAN

Setelah praktikum mahasiswa mampu memanipulasi dengan tepat material cetak

alginat serta membedakan pengaruh suhu terhadap variasi suhu air.

2. METODE PRAKTIKUM

2.1. Bahan yang digunakan :

a. Bubuk alginat dengan merk Dental Alginate Impression Material (Regular Set)

b. Air pada suhu kamar

c. Air suhu dingin

d. Air suhu panas

a b

Gambar 1.1. a) Bubuk alginat dengan merk Dental Alginate Impression Material

(Regular Set), b) Air dalam wadah

2.2. Alat yang diperlukan :

a. Mangkuk karet

b. Spatula

c. Gelas ukur

d. Stopwatch

e. Timbangan analitik / digital

f. Cetakan bentuk cincin dari paralon diameter 3cm, tinggi 16mm

g. Alat uji waktu setting berupa batang akrilik 6mm, panjang 10cm

h. Lempeng kaca

i. Termometer digital

j. Wadah air

k. Sendok alginat

a b c

d e f g

Gambar 1.2. a) mangkuk karet dan spatula, b) gelas ukur, c) timbangan digital, d) cetakan

bentuk cincin dari paralon diameter 3 cm, tinggi 16 mm, e) alat uji waktu

setting berupa batang akrilik 6 mm, panjang 10 cm, f) lempeng kaca, g)

termometer digital.

2.3. Cara Kerja

a. Menyiapkan alat dan bahan.

b. Cetakan berbentuk cincin diletakkan di atas lempeng kaca.

c. Bubuk alginat ditimbang sebanyak 7 gram (satu sendok takar sesuai petunjuk

pabrik)

d. Air diukur sebanyak 19 ml dengan masing-masing variasi suhu. Air suhu kamar

dengan 24 0C, air suhu dingin pada 140C, dan air pada suhu panas dengan 380C.

e. Air dengan suhu kamar yang telah diukur, dituang ke dalam mangkuk karet

terlebih dahulu, selanjutnya ditambahkan bubuk alginat yang telah ditimbang

sebelumnya.

f. Campuran air dan bubuk alginat diaduk di tempat, supaya bubuk tercampur.

Stopwatch dinyalakan secara bersamaan ketika bubuk mulai dicampurkan dengan

air.

g. Alginat dan air diaduk menggunakan spatula dengan gerakan angka 8,

membentuk putaran 180° intermitten. Pengadukan dilakukan sambil menekan

adonan alginat pada dinding mangkuk karet sampai halus dan homogen selama 45

detik.

h. Setelah 45 detik, pengadukan dihentikan, alginat yang sudah berbentuk cream dan

homogen dimasukkan ke dalam cetakan bentuk cincin hingga berlebih. Adonan diratakan

dengan menggunakan spatula.

i. Adonan sisa yang ada di dalam manguk karet, yang tidak ikut masuk ke dalam

cetakan cincin dikumpulkan. Adonan tersebut ditekan untuk mengetahui kapan

waktu yang tepat dilakukan penekanan pada adonan alginat pada cetakan cincin.

Penekanan dilakukan pada adonan alginat yang ada di dalam cetakan cincin

dengan alat uji pada adonan alginat.

j. Ujung alat uji waktu setting disentuhkan pada permukaan adonan alginat,

kemudian ditarik dengan cepat. Ujung alat uji tersebut dikeringkan dengan kertas

tissue. Tahap tersebut diulang dengan interval 5 detik, hingga tidak ada bekas

adonan yang menempel pada batang akrilik (initial setting) dan dilanjutkan hingga tidak

ada bekas tekanan dari ujung alat uji (final setting).

k. Waktu setting dihitung dari awal pencampuran bubuk alginat dengan air, hingga

adonan alginat tidak ada bekas tekanan dari ujung alat uji waktu setting

menggunakan stopwatch dalam satuan detik.

l. Tahap pekerjaan diulang dengan menggunakan air suhu lebih dingin, yaitu 140C.

m. Tahap pekerjaan diulang dengan menggunakan air suhu lebih panas, yaitu 380C.

a b

Gambar 1.3 a) Mengaduk alginat hingga homogen, b) Menguji alginat yang ada di

dalam cetakan cincin menggunakan batang akrilik

3. HASIL PRAKTIKUM

a) Alginat dimanipulasi dengan air bersuhu 380 C

Percobaan Suhu W : PWaktu

PengadukanWaktu Setting

1 380 C 19 ml : 7 gram 0:45 2:35 (155 detik)2 380 C 19 ml : 7 gram 0:45 2:20 (140 detik)3 380 C 19 ml : 7 gram 0:45 2:50 (170 detik)

b) Alginat dimanipulasi dengan air bersuhu 240 C




c) Alginat dimanipulasi dengan air bersuhu 140C




4. PEMBAHASAN

4.1. Pengertian Alginat

Material cetak kedokteran gigi ada dua macam yaitu material cetak elastis dan

material cetak non elastis. Material cetak elastis dibagi menjadi dua macam yaitu

hidrokoloid dan elastomer. Ada dua bentuk hidrokoloid, yaitu bentuk sol dan gel.

Bentuk sol dapat mengalir dengan viskositas rendah. Bentuk gel memiliki viskositas

yang lebih jika dibandingkan dengan bentuk sol (kental). Material cetak hidrocoloid

masuk ke dalam rongga mulut dalam keadaan sol, dilepaskan dari jaringan mulut

setelah jadi gel.

Gambar 1.4. Klasifikasi material cetak (McCabe and Walls, 2008, 137)

Alginat diklasifikasikan sebagai bahan cetak hidrokoloid irreversible, sebab

substansi dasarnya berupa koloid yang direaksikan dengan air sebagai medium

pendispersi, serta tidak dapat kembali menjadi wujud dasarnya setelah bereaksi

membentuk wujud sol. Material cetak alginat berubah bentuk dari gel menjadi sol melalui

reaksi kimia. (Craig, 2002, 332)

4.2. Komposisi

Komposisi Fungsi Persentase Berat

Potassium alginate Pelarut alginat di dalam air 15

Calcium sulfate Pereaksi 16

Zinc oxide Bahan pengisi 4

Potassium titanium fluoride Pemercepat pengerasan stone 3

Diatomaceous earth Partikel pengisi 60

Sodium phospate Penghambat 2

Sumber : Anusavice KJ (2003). Phillip’s Science of Dental Materias, 11th ed. p 268

Komponen aktif utama dari bahan cetak hidrokoloid ireversibel adalah salah satu

alginat yang larut air, seperti natrium atau kalium. Bila alginat larut air dicampur dengan

air, bahan tersebut membentuk sol. Sol sangat kental meskipun dalam konsentrasi rendah.

Alginat yang dapat larut, membentuk sol dengan cepat bila bubuk alginat dan air

dicampur dengan kuat. Berat molekul dari campuran alginat amat bervariasi, bergantung

pada buatan pabrik. Semakin besar berat molekul, semakin kental sol yang terjadi.

(Anusavice, 2003)

Proporsi yang tepat dari masing-masing bahan kimia yang digunakan bervariasi

sesuai dengan jenis bahan mentah yang digunakan. Tujuan ditambahkannya tanah

diatoma adalah sebagai pengisi. 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. Bahan tersebut

juga membantu permukaan sol dengan menghamburkan partikel bubuk alginat dalam air.

Tanpa suatu bahan pengisi, gel yang terbentuk tidak kuat dan menunjukkan permukaan

yang lengket tertutupi dengan eksudat hasil dari sineresis. Oksida seng juga berfungsi

sebagai bahan pengisi dan mempengaruhi sifat fisik serta waktu pengerasan gel.

(Anusavice, 2003)

Kalsium sulfat dapat digunakan sebagai reaktor. Bentuk dihidrat umumnya

digunakan, tetapi untuk keadaan tertentu hemihidrat menghasilkan waktu penyimpanan

bubuk yang lebih lama serta kestabilan dimensi gel yang lebih memuaskan. Flourida,

seperti kalium titanium fluorid ditambahkan pada alginat sebagai bahan mempercepat

pengerasan stone untuk mendapat permukaan model stone yang keras dan padat terhadap

cetakan. (Anusavice, 2003)

4.3. Proses Gelasi

Bubuk alginat yang dicampur dengan air akan menghasilkan bentuk pasta. Dua reaksi

utama terjadi ketika bubuk bereaksi dengan air selama proses setting. Tahap pertama,

sodium fosfat bereaksi dengan kalsium sulfat yang menyediakan waktu pengerjaan yang

adekuat.

2Na3PO4 + 3CaSO4 Ca3 (PO4)2 + 3Na2SO4

Tahap kedua, setelah sodium fosfat telah bereaksi, sisa kalsium sulfat bereaksi

dengan sodium alginat membentuk kalsium alginat yang tidak larut, yang dengan air akan

membentuk gel:

H2O Na alginat + CaSO4 Ca alginat + Na2SO4

(bubuk) (gel)

Menurut kecepatan proses gelasinya, alginat dibedakan menjadi dua jenis, yakni :

1. Quick Setting Alginate, mengeras dalam 1 menit dan digunakan untuk mencetak rahang

anak-anak atau penderita yang mudah mual.

2. Regular Setting Alginate, mengeras dalam 3 menit dan dipakai untuk pemakaian rutin.

Gelasi alginat yang normal tercapai dalam 3 menit. Gerakan pada waktu gelasi

berlangsung, misalnya pasien batuk, bergerak, muntah, atau menelan akan

menyebabkan stres internal pada alginat.

Perbandingan regular dan fast set alginat :

4.4. Setting Reaksi

Waktu pengerasan (setting time) diukur dari mulai pengadukan (mixing) sampai

terjadinya proses pengerasan (gelation process), harus menyediakan cukup waktu bagi

dokter gigi untuk mengaduk bahan, mengisi sendok cetak, dan meletakkannya di dalam

mulut pasien. Pada saat proses pengerasan berlangsung, bahan cetak tidak boleh

diganggu karena fibril yang sedang terbentuk dapat patah dan cetakan akan menjadi

rapuh. Pada umumnya,waktu pengerasan tidak boleh kurang dari ketentuan/petunjuk

yang diberikan oleh pabrik, dan bahkan kira-kira 15 detik lebih lama daripada waktu

yang tertera. Proses setting terjadi dari hasil reaksi kimia.

4.5. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Setting Time Alginat

1. Suhu Air

Setting alginat dapat dikontrol dengan mengatur suhu dalam air yang digunakan

untuk mencampur alginat. Jika suhu airnya lebih rendah (dingin) maka waktu setting

nya lebih lama, dan sebaliknya jika suhu air lebih tinggi (panas) maka waktu setting

nya lebih cepat. Setiap kenaikan 10˚C akan mempercepat waktu setting selama satu

menit (Anusavise, Kenneth J. 2003. Philips).

Type Mixing time

(seconds)

Working Time

(minutes)

Setting time

(Minutes)

Fast set 45 1,2-1,5 1,5-3,0

Regular set 60 1-2 3-4,5

Tabel 3.Sifat fast set dan regular set dari bahan cetak alginat (M.S.Koudi dan Sanjayagouda B.Patil,2007,hal 33)

a. Analisis Hasil Praktikum

2. Rasio W/P Alginat

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 susunannya lebih rapat,

akan lebih sering bertumbukan dibandingkan dengan partikel yang

susunannya renggang sehingga kemungkinan terjadinya reaksi makin besar. Hal

itulah yang menyebabkan semakin besar rasio W/P, maka akan semakin

memperlambat setting time dan semakin kecil rasio W/P, maka akan semakin

mempercepat setting time. (Philips, 2003, hal. 242)

4.6. Analisis Hasil Praktikum

Berdasarkan percobaan yang telah di lakukan sebelumnya, didapatkan data

perbandingan tentang setting time bahan cetak alginat berdasarkan variasi suhu air. Ada

beberapa variasi suhu yang di gunakan pada percobaan ini yaitu, air dingin, air biasa

(suhu kamar) dan air panas. Rasio yang di gunakan pada percobaan ini sesuai dengan

aturan pabrik yaitu 7 gram bubuk alginat dan dicampur dengan air 19 ml.

Data hasil pratikum menunjukkan adanya perbedaan waktu setting yang di sebabkan

karena perbedaan suhu air yang di gunakan. Berikut ini adalah hasil analisa dari

percobaan tersebut :

Gambar 8. Pengaruh kenaikan suhu terhadap setting time alginat tiap kenaikan 10˚C (Philips, 2003, hal. 242)

a) Pada percobaan pertama di lakukan dengan menggunakan air panas bersuhu 38º C,dan

di dapatkan setting time alginat dengan rata-rata 2 menit 35 detik. Hal ini sesuai

dengan teori yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu air yang di gunakan, maka

setting time-nya semakin cepat.

b) Pada percobaan kedua di lakukan dengan menggunakan air dingin yang bersuhu 14º

C, dan di didapatkan setting time alginat dengan rata-rata 5 menit 27 detik. Hal ini

sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa semakin rendah suhu air yang

digunakan, maka setting time alginat semakin lambat.

c) Pada percobaan ketiga dilakukan dengan menggunakan air yang bersuhu 24 º C atau

suhu ruang, dan didapatkan setting time alginat dengan rata-rata 3 menit 8 detik.

5. SIMPULAN

Berdasarkan hasil praktikum di atas didapatkan bahwa alginat mengalami setting time

tercepat pada suhu panas 380C dan setting time terlama pada suhu dingin 140C. Beberapa

faktor yang mempengaruhi setting time alginat adalah variasi suhu air yang digunakan dan

rasio W/P alginat. Pada variasi suhu air, semakin tinggi suhu airnya, maka semakin cepat

waktu settingdan sebaliknya. Pada rasio W/P alginat, semakin besar rasio W/P, maka akan

semakin memperlambat setting time dan semakin kecil rasio W/P, maka akan semakin

mempercepat setting time.

6. DAFTAR PUSTAKA

Anusavice, KJ 2003, Phillips’ Science of Dental Material 11th ed, St. Louis:Saunders

Elsevier Ltd.

Craig, Robert G. and John M. Powers. Restorative dental Material. 2002. Eleventh edition, Mosby, Inc

Singh,Gurkeerat, 2007,Textbook of Orthodontics, 2nd edition,JaypeeBrothers MedicalPublishers : New Delhi

Walls, Angus W.G and John F McCabe. 2008. Applied Dental Materials. Ninth edition, Blackwell publising

laporan praktikum ilmu material i

Documents