BARULAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL ITopik: Setting Time Bahan Cetak Alginat Berdasarkan Variasi Suhu AirKelompok: A6Tgl. Praktikum: 11 Mei 2015Pembimbing: Titien Hary Agustantina, drg., M.Kes

Penyusun :NamaNim1. Rizantika Alvanta 0214111310262. Annisa Noor Ragilia0214111310283. Vitra Nuraini H 0214111310294. Fenella Andrata0214111310305. Raissa Tryantakarina N021411131031

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGIFAKULTAS KEDOKTERAN GIGIUNIVERSITAS AIRLANGGA2015

1. TUJUANMahasiswa mampu memanipulasi dengan tepat material cetak alginat serta membedakan pengaruh suhu air terhadap setting time material cetak alginat.2. BAHAN DAN ALAT2.1 Bahan yang digunakan :a. Bubuk Alginat merek Heraplast HDb. Air dengan suhu 13oC, 23oC, 29oC

Gambar 2.1. Bubuk Alginat merek Heraplast HD2.2 Alat yang diperlukan :a. Mangkuk karetb. Spatulac. Gelas ukurd. Gelas ukur Heraeuse. Gelas plastik kecilf. Stopwatchg. Timbangan analitik / digitalh. Cetakan bentuk cincin dari paralon diameter dalam 3 cm, tinggi 16 mmi. Alat uji setting time berupa batang akrilik diameter 6 mm, panjang 10 cmj. Lempeng kaca k. Termometer digital l. Sendok takar Heraeusm. Sendok plastik bebekn. Sendok plastik kecilo. Kertas tissuep. Gelas ukur besar

BACDEFGambar 2.2. A. Mangkuk karet, B. Spatula, C.Gelas ukur Heraeus, D. Gelas plastik kecil, E. Stopwatch, F. Cicin paralon.

ABDECFGambar 2.3. A. Batang akrilik, B. Sendok takar Heraeus, C. Lempeng kaca D. Sendok plastik bebek, E.Sendok plastik kecil, F. Gelas ukur besar.

CBA Gambar 2.3. A. Timbangan analitik / digital, B. Gelas ukurC. Termometer digital

3. CARA KERJA1. Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam manipulasi disiapkan terlebih dahulu.2. Cetakan bentuk cincin diletakkan di atas lempeng kaca.3. Bubuk alginat ditimbang sebanyak 10 g. (Sesuai aturan pabrik)4. Air diukur pada garis pertama gelas ukur sesuai anjuran pabrik lalu di masukkan ke dalam gelas ukur untuk diukur sebanyak 19 ml dengan variasi suhu masing-masing 2923 dan 13.5. Air dengan suhu 29. dituangkan terlebih dahulu ke dalam mangkuk karet, selanjutnya bubuk alginate yang sudah ditimbang di tuangkan ke dalam mangkuk karet sambil stopwatch dinyalakan.6. Campuran bubuk alginat dan air diaduk menggunakan spatula dengan gerakan memutar terlebih dahulu sampai tercampur rata selanjutnya diaduk dengan gerakan angka 8 membentuk putaran 180 intermitten. Pengadukan dilakukan sambil menekan adonan alginat pada dinding mangkuk karet sampai halus dan homogen selama 30 detik (sesuai aturan pabrik). Dengan cara ini akan mendorong gelembung udara keluar.7. Adonan alginat yang sudah homogen dimasukkan ke dalam cetakan bentuk cincin hingga berlebih. Adonan alginat diratakan menggunakan spatula.8. Adonan sisa yang ada dalam mangkuk karet dan tidak ikut masuk ke dalam cetakan di kumpulkan dan ditekan untuk mengetahui kapan waktu yang tepat untuk dilakukan penekanan pada permukaan adonan alginat pada cetakan cincin.9. Waktu setting diukur dengan ujung alat uji yang disetuhkan pada permukaan adonan alginat, kemudian tarik dengan cepat. Ujung alat uji tersebut dibersihkan dengan usapan kertas tissue. Ulangi langkah tersebut dengan interval 5 detik sampai tidak terlihat bekas dari ujung alat uji.10. Stopwatch tetap dinyalakan dari awal pencampuran sampai tidak ada bekas dari alat uji pada permukaan adonan alginat dan didapatkan waktu setting. waktu setting dihitung dalam satuan detik.11. Langkah-langkah kerja manipulasi bahan cetak alginat diulang dengan menggunakan air bersuhu kamar (sesuai anjuran pabrik) yaitu 23 Didapatkan waktu setting yang berbeda dari tahap kerja sebelumnya.12. Langkah-langkah kerja manipulasi bahan cetak alginat diulang dengan menggunakan air bersuhu lebih rendah yaitu 13 Didapatkan waktu setting yang berbeda dari tahap kerja sebelumnya.13. Hasil waktu setting yang tercatat dibedakan dengan variasi suhu air yang digunakan dalam manipulasi bahan cetak alginat.

4. HASIL PRAKTIKUMPada praktikum ini, dilakukan 6 kali percobaan, yaitu dengan dibagi menjadi 3 sub kelompok. Hasil yang didapat bukan bentuk alginate melainkan perbedaan waktu setting yang dapat dilihat pada table berikut:SuhuWP RatioSetting TimeRata-rata

29oC10 gr/19 ml1 menit 50 detik1 menit 53 detik

1 menit 55 detik

1. SuhuWP RatioSetting TimeRata-rata

23oC10 gr/19 ml2 menit 10 detik2 menit 13 detik

2 menit 15 detik

2.

SuhuWP RatioSetting TimeRata-rata

13oC10 gr/19 ml2 menit 50 detik3 menit 23 detik

3 menit 15 detik

3.

5. PEMBAHASAN5.1 Tinjauan pustaka5.1.1 Material cetakMaterial cetak merupakan material yang digunakan untuk membuat replika atau cetakan dari jaringan keras dan lunak mulut secara akurat. Replika atau cetakan yang dihasilkan merupakan replika negatif dari jaringa tersebut, dengan mengisi replika tersebut menggunakan dental stone atau material model lainnya akan didapatkan cetakan positif dari jaringan. Replika atau cetakan tersebut dapat digunakan pada kontruksi gigi tiruan, gigi tiruan sebagian, mahkota, jembatan, dan juga inlay (Sakaguchi, 2012). Material cetak dapat dibagi menjadi dua macam berdasarkan sifat mekanisnya, yaitu elastik dan non elastik. Material cetak non elastik merupakan material cetak yang tidak fleksibel dan akan patah saat terdeformasi, sedangkan material cetak elastik merupakan material cetak yang fleksibel, dapat terdeformasi, dan akan kembali ke bentuk semula setelah kehilangan tekanannya. Material cetak elastik mampu menghasilkan replika jaringan mulut secara akurat, baik jaringan keras maupun lunak termasuk undercut dan juga ruang interproksimal. Material cetak elastik dibagi menjadi dua macam, yaitu material cetak elastomer dan hirokoloid (Annusavice, 2003,pp 94).

5.1.2 Material cetak alginatAlginat adalah material cetak hidrokoloid irreversibel. Bahan dasar material cetak alginat adalah garam dari asam alginat yang dibuat dari ganggang laut coklat. Pada akhir abad yang lalu, ekstrak lendir dari ganggang laut coklat dinamakan algin. Substansi alami ini kemudian diidentifikasikan sebagai suatu polimer linier dengan berbagai kelompok asam karboksil dan dinamakan asam anhydo-beta-d mannuronic (disebut sebagai asam alginik). Asam alginik dan kebanyakan garam anorganik tidak larut dalam air, namun garam yang diperoleh dengan natrium, kalium, dan amonium larut dalam air. Garam yang larut dalam air ini memiliki berat molekul 20.000-200.000. Ketika bahan cetak agar makin langka, ditemukanlah hidrokoloid ireversibel atau, material cetak alginat. Material cetak alginat disebut sebagai hidrokoloid ireversibel karena bnetuknya yang elastis hasil dari reaksi silang pada rantai polimernya. Material cetak alginat ini mencapai keberhasilan karena manipulasinya mudah, nyaman bagi pasien, dan relatif tidak mahal karena tidak memerlukan banyak peralatan. (Anusavice 2003, pg. 103)

5.1.2.1 KomposisiTabel 1. Komposisi bahan cetak alginat (Mc Cabe 2008, p 158)MaterialPersentase (%)Fungsi

Sodium or potassium salt of alginic acid

CaSO4.2H2O

Na3PO4

Innert filler

11%-16%

11%-17%

1%-3%

65%-75%

Merupakan bahan reaktif utama

Bahan ini berasal dari ion ca yang menyebabkan adanya ikatan menyilang pada rantai alginate.

Bahan ini digunakan untuk mengontrol working time.

Bahan ini berguna untuk memudahkan manipulasi dan member perubahan warna pada saat setting selesai.

Persentase dari masing-masing bahan cetak alginat bervariasi dari satu produk ke produk lain. Beberapa alginat lebih cair daripada yang lain karena mengandung filler yang kurang, sementara beberapa produk memiliki setting lebih cepat daripada yang lain karena mengandung trisodium fosfat lebih sedikit (Mc Cabe 2008, p 158).

5.1.2.2 Reaksi KimiaSetting 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

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. (Annusavice, 2003, hal. 241)

5.1.2.3 Manipulasi material cetak alginat1. Mempersiapkan PengadukanBubuk yang telah ditakar ditaburkan kedalam air yang sudah ditakar dan ditempatkan kedalam mangkuk karet bersih. Lalu, dilakukan pengadukan dengan hati-hati menggunakan spatula. Perhatikan agar udara tidak terjebak dalam campuran. Pengadukan material cetak alginate yang tidak tepat dapat merusak kualitas hasil cetakan. Gerakan angka delapan adalah cara pengadukan yang terbaik, pengadukan ditekan pada dinding mangkuk karet dengan putaran intermiten (180o ) untuk mengeluarkan gelembung udara. Bila pengadukan tidak sempurna, kekuatan gel akan berkurang sampai 50%. Demikian juga bila pengadukan terlalu lama, gel akan rusak dan kekuatannya akan menurun, sehingga mudah retak pada saat pencetakan . Waktu pengadukan yang umum adalah 45 detik sampai 1 menit tergantung kepada tipe alginate yang digunakan. (Annusavice, 2014)2. Membuat CetakanBahan harus mencapai konsistensi tertentu sehingga tidak mengalir keluar sendok cetak dan menyebabkan tersedak. Bahan cetak juga harus menempel pada sendok cetak agar dapat ditarik dari sekitar gigi. Ketebalan cetakan alginate antara sendok cetak dan jaringan harus sekurang-kurangnya 3mm. (Annusavice, 2014)3. KekuatanKekuatan gel maksimal diperlukan untuk mencegah fraktur dan menjamin cetakan cukup elastis ketika dikeluarkan dari dalam mulut. 4. ViskoelastisitasHidrokoloid adalah bahan yang bergantung pada kecepatan regangan. Jadi, ketahanan terhadap sobekan akan meningkat bila cetakan dikeluarkan dengan sentakan tiba-tiba. Kecepatan mengeluarkan cetakan harus disesuaikan antara gerakan cepat dan kenyamanan pasien.

5. KeakuratanUntuk menjamin keakuratan material alginate, cetakan alginate harus ditangani dengan benar. Agar tidak menimbulkan kekasaran permukaan cetakan yang menyebabkan distorsi pada tepi gigi yang dipreparasi.5.1.2.4 Pengaruh suhuWaktu setting alginat tergantung dari tipenya,material cetak alginat tipe fast set antara 1 sampai 2 menit, dan untuk alginat regular set antara 2 sampai 4,5 menit. Idealnya setting time material cetak alginat adalah 3-4 menit pada suhu ruangan 20C. Setting time material cetak alginat dapat terkontrol dengan baik jika ditambahkan dengan retarder. Dapat juga dikontrol dengan mengatur suhu dalam air yang digunakan untuk mencampur alginat. Jika suhu airnya lebih rendah (dingin), maka waktu setting nya lebih lama, dan begitu pula sebaliknya, jika suhu air lebih tinggi (hangat) maka waktu setting nya akan menjadi lebih cepat (Anusavice KJ, 2003).

Grafik. 5.1 Grafik yang menunjukkan hubungan antara temperatur dan setting time. (Anusavice 2003, p. 242)Pada gambar 5.1 menunjukan adanya penurunan setting time satu menit setiap kenaikan temperatur 10 C. Hal ini terjadi karena reaksi setting time yang terjadi pada material cetak alginat merupakan reaksi kimia, sehingga peningkatan suhu akan meningkatkan reaksi kimia yang terjadi. Peningkatan suhu sebesar 10 C akan membuat laju reaksi menjadi dua kali lebih cepat.

5.1.2.5 Penyimpanan material cetak alginatTerdapat dua faktor utama yang mempengaruhi lama penyimpanan material cetak alginat yaitu temperatur penyimpanan dan kontaminasi kelembaban udara. Material yang sudah disimpan selama 1 bulan pada suhu 650C sudah tidak dapat digunakan lagi dalam perawatan gigi, karena material tersebut tidak dapat mengeras sama sekali atau mengeras terlalu cepat. (Anusavice 2003, pg. 104)Material cetak alginat dikemas dalam kantung tertutup secara inidividual dengan berat bubuk yang sudah ditakar untuk membuat satu cetakan, atau dalam jumlah besar di kaleng. Yang lebih disukai oleh konsumen adalah bubuk dalam kemasan karena mengurangi kontaminasi selama penyimpanan. Selain itu, terdapat takaran plastik untuk megukur banyaknya air yang digunakan per scoop bubuk sehingga perbandingan air dan bubuk yang tepat bisa dijamin. Namun, bila ditinjau dari segi finansial, bubuk dalam kaleng memiliki harga yang lebih murah daripada bubuk dalam kemasan. (Anusavice 2003, pg. 104)Tanggal kadaluarsa yang menyatakan kondisi penyimpanan harus dicantumkan dengan jelas oleh pabrik pada setiap kemasan. Akan lebih baik bila tidak menyimpan persediaan material cetak alginat lebih dari satu tahun dalam praktik dokter gigi dan disimpan dalam lingkungan yang dingin dan kering. (Anusavice 2003, pg. 105)

5.2 PembahasanMaterial cetak kedokteran gigi berdasarkan sifat keelastisannya ada dua macam yaitu material cetak elastis dan material cetak non elastis. Material cetak elastis dibagi menjadi dua macam yaitu hidrokoloid dan elastomer.

Klasifikasi material cetak berdasarkan sifat keelastisan (McCabe, 2008, 137)Berdasarkan viskositasnya hidrokoloid termasuk dalam bahan cetak yang memiliki viskositas rendah, karena material cetak ini mampu menyerap air dan dapat mengalir dengan baik dalam rongga mulut (mukostatik). Bentuk sol dapat mengalir dengan viskositas rendah. Bentuk gel memiliki viskositas yang lebih jika dibandingkan dengan bentuk sol. Material cetak hidrocoloid masuk ke dalam rongga mulut dalam keadaan sol, dilepaskan dari jaringan mulut setelah jadi gel melalui proses yang disebut gelasi (Manappalil, 2010).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 -D-manuronat dan -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.Struktur kimia dari asam alginate. (Annusavice, 2014)Secara umum alginat tersusun atas komponen yang dapat larut dalam air, seperti natrium atau kalium. Alginat yang dapat larut, membentuk sol dengan cepat bila bubuk alginat dan air dicampur dengan kuat. Selain itu ada partikel pengisi yang dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan gel alginat, menghasilkan tekstur yang halus, dan menjamin permukaan gel padat yang tidak bergelombang. Berat molekul dari campuran alginat amat bervariasi, bergantung pada buatan pabrik. Semakin besar berat molekul, semakin kental sol yang terjadi.

6. SimpulanMaterial cetak alginat yang dimanipulasi dengan suhu air lebih tinggi dibandingkan suhu normal (saran pabrik) menghasilkan setting time lebih lambat. Sedangkan material cetak alginat yang dimanipulasi dengan suhu air lebih rendah dibandingkan suhu normal (saran pabrik) menghasilkan setting time lebih cepat.

7. DAFTAR PUSTAKA

Annusavice, K.J. (2014) Phillips' Science of Dental Materials, 10th edition, Philadelphia, Pennsylvania: W.B. Saunders Company.Anusavice, K., 2003. Science of Dental Materials. 11th. St Louis : Saunders Elsevier.Manappalil, JJ. 2010. Basic Dental Materials 2nd ed. Jaypee Brothers Medical Pub. Ltd., India. McCabe JF, and Walls AWG. 2008. Applied Dental Materials, 9th ed. Blackwell Publishing L.td., Australia.Sakaguchi, R. L. & Powers, J.M., 2012, Craigs Restorative Dental Materials 13th edition, Philadelphia:Elsevier Mosby,p.278-279.

3