BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris dengan desain penelitian post test only control group design.
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian 3.2.1 Lokasi Pembuatan Sampel Lokasi pembuatan sampel:
- Departemen Ilmu Material dan Teknologi Fakultas Kedokteran Gigi USU
3.2.2 Lokasi Perendaman Sampel
Sampel direndam di Laboratorium Mikrobiologi FK USU.
3.2.3 Lokasi Pengujian Sampel
Sampel diuji di Laboratorium Pusat Penelitian FMIPA USU
3.2.4 Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2015 – September 2015
3.3 Sampel dan Besar Sampel 3.3.1 Sampel
2,5 mm 10 mm 65 mm
Gambar 2. Ukuran Plat Akrilik
3.3.2 Besar Sampel
Pada penelitian ini besar sampel minimal di estimasi berdasarkan rumus Frederer sebagai berikut:29
Keterangan:
t: Jumlah kelompok r: besar sampel
Dalam penelitian ini t = 5 karena menggunakan 5 kelompok yaitu plat akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca 1% yang dibiarkan di udara terbuka sebagai kontrol dan direndam dalam larutan kopi robusta selama 1, 3, 5 dan 7 hari. Jumlah ( r ) tiap kelompok sampel dapat ditentukan sebagai berikut:
(t-1) (r-1) ≥ 15 (5-1) (r-1) ≥ 15 r-1 ≥ 15/4 r ≥ 5
Jumlah sampel untuk masing-masing kelompok adalah 5 dan pada penelitian ini diambil 6 sampel. Maka total sampel yang digunakan untuk lima kelompok adalah 30 sampel.
3.4 Variabel dan Defenisi Operasional 3.4.1 Variabel Bebas
Waktu perendaman resin akrilik dalam larutan kopi robusta yaitu 1, 3, 5 dan 7 hari.
3.4.2 Variabel Tergantung Kekuatan transversal resin akrilik.
3.4.3 Variabel Terkendali
1. Ukuran master plat 65 mm x 10 mm x 2,5 mm.
2. Perbandingan adonan resin akrilik polimerisasi panas untuk setiap sampel. Perbandingan polimer dan monomer yang dipakai adalah 9 gr : 4,5 ml.
3. Bentuk serat kaca yaitu batang yang dipotong-potong kecil menjadi 8 mm. 4. Berat serat kaca 1% yaitu 0,14 gr.
5. Perbandingan bubuk kopi dengan air 10 gr : 180 ml. 6. Volume larutan kopi yaitu 200 ml.
7. Suhu perendaman di inkubator yaitu 37oC.
8. Lamanya perendaman sampel yaitu 1, 3, 5 dan 7 hari.
3.4.4 Variabel Tidak Terkendali
1. Kecepatan pengadukan polimer monomer. 2. Kecepatan pengadukan gips.
3. Tekanan pengepresan.
3.4.5 Defenisi Operasional
1. Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin akrilik yang menggunakan aktivasi energi termal untuk melangsungkan polimerisasi.
2. Serat kaca adalah material berbentuk serabut-serabut yang sangat halus yang mengandung bahan kaca. Sediaan berupa serat kaca bentuk batang yang dipotong kecil dengan ukuran 8 mm dan 1% berat. Satu persen berat merupakan 1% dari jumlah berat polimer atau bubuk.
3. Larutan kopi robusta adalah hasil seduhan bubuk kopi robusta dengan bubuk : air 10 gr : 180 ml.
4. Waktu perendaman adalah waktu digunakan untuk merendam sampel selama 1, 3, 5 dan 7 hari.
Perendaman selama 1 hari merupakan perhitungan waktu paparan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan kopi robusta dalam 1 bulan, dengan perhitungan :
2700 detik x 30 hari = 81000 detik = 1350 menit = 1 hari
Sama seperti perhitungan di atas, perendaman selama 3 hari merupakan perhitungan waktu paparan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan kopi robusta dalam 3 bulan, dengan perhitungan:
2700 detik x 90 hari = 243000 detik = 4050 menit = 3 hari
Perendaman selama 5 hari merupakan perhitungan waktu paparan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan kopi robusta dalam 5 bulan, dengan perhitungan :
2700 detik x 150 hari = 405000 detik = 6750 menit = 5 hari Dan perendaman selama 7 hari merupakan perhitungan waktu paparan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan kopi robusta dalam 7 bulan, dengan perhitungan :
3.5 Bahan dan Alat Penelitian 3.5.1 Bahan Penelitian
1. Resin akrilik polimerisasi panas 2. Gips putih
3. Vaselin
4. Could mould seal 5. Serat kaca 1% 6. Kopi robusta 3.5.2 Alat Penelitian
1. Master plat yang terbuat dari logam ukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm
Gambar 3. Master plat yang terbuat dari aluminium 2. Rubber bowl dan spatula
3. Pot akrilik dan penutup 4. Spatula semen
5. Kuvet (Smic, China) 6. Press manual
Gambar 4. Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine 8. Lekron (Smic, China)
9. Masker
10. Sarung tangan
11. Timbangan digital (Camry Digital Scale) 12. Termometer (Vin Med, Japan)
13. Gelas ukur 10 ml; Gelas ukur 300 ml 14. Plastic cellophane (QC 20, England) 15. Wadah untuk merendam sampel 16. Inkubator (Memmert, Germany )
17. Waterbath (Memmert, Germany) 18. Kuas
19. Aluminium foil 20. Spidol
21. Sendok 22. Kertas pasir 23. Kertas Lakmus 3.6 Prosedur Penelitian 3.6.1 Pembuatan Master Plat
Master plat dibuat dari logam dengan ukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm.
3.6.2 Pembuatan Sampel
1. Kuvet bawah diisi dengan gips lalu ditekankan master plat dari besi yang telah diolesi dengan vaselin dan dibiarkan sampai gips mengeras.
2. Setelah gips mengeras, permukaan gips diolesi vaselin, kuvet bagian atas dipasang, diisi dengan adonan gips dan ditekan (press). Biarkan sampai mengeras.
Gambar 6. Mould diolesi could mould seal
5. Serat kaca ukuran 8 mm (0,14 gr) direndam dalam metil metakrilat selama 10 menit. Kemudian tiriskan, lalu dicampurkan ke dalam adonan resin akrilik dengan perbandingan polimer : monomer yaitu 9 gr : 4,5 ml yang telah disiapkan didalam wadah pot porselen sampai mencapai fase dough.
6. Adonan dimasukkan ke dalam mould kemudian ditutup dengan plastik selopan, kuvet atas dipasang dan dipres perlahan.
7. Kuvet dibuka kembali, kelebihan akrilik dipotong kemudian kuvet ditutup kembali dan di-press. Bila masih ada kelebihan, akrilik dipotong. Lalu kuvet dipindahkan ke dalam waterbath.
8. Kuvet yang sudah terisi dengan resin akrilik polimerisasi panas dilakukan proses kuring menggunakan water bath yang berisi air pada suhu kamar lalu dinaikkan pada suhu 740C selama 1,5 jam dan kemudian suhunya ditingkatkan sampai 1000C selama 1 jam.30
9. Setelah dingin, kuvet dibuka. Sampel dipoles menggunakan rotary grinder yang dipasang kertas pasir hingga permukaannya halus.
a. Kelompok I (Kontrol) : kelompok sampel yang dibiarkan di udara terbuka.
b. Kelompok II : kelompok sampel yang direndam dalam larutan kopi robusta selama satu hari.
c. Kelompok III : kelompok sampel yang direndam dalam larutan kopi robusta selama tiga hari.
d. Kelompok IV : kelompok sampel yang direndam dalam larutan kopi robusta selama lima hari.
e. Kelompok V : kelompok sampel yang direndam dalam larutan kopi robusta selama tujuh hari.
Gambar 7. Sampel yang sudah dipolis 3.6.3 Perendaman Sampel
1. Larutan kopi diseduh di wadah perendaman dengan perbandingan bubuk kopi dengan air panas 10 gr : 180 ml. Sebelumnya volume air terlebih dahulu diukur menggunakan gelas ukur.
Gambar 8. Pengukuran pH kopi menggunakan kertas lakmus
3. Suhu larutan kopi ditunggu hingga mencapai 37oC. Suhu diukur menggunakan termometer. Sampel dimasukkan ke dalam wadah dan ditutup rapat.
Gambar 9. Perendaman sampel dalam kopi robusta
Gambar 10. Sampel dimasukkan kedalam inkubator
3.6.4 Pengukuran Sampel
Pengukuran kekuatan transversal dilakukan dengan menggunakan alat Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine dengan kelajuan tekan 1/10 mm per detik. sampel ditempatkan secara vertikal dengan ujungnya terletak pada cengkram (Grip) yang kuat pada alat uji kemudian di baca dan dicatat. Jarak antara kedua penyangga adalah 50 mm. Setiap sampel diberi nomor dan dibuat garis tengah. Sampel ditempatkan pada alat sehingga alat menekan sampel tepat pada garis tengah hingga fraktur.
Kekuatan transversal ditentukan melalui rumus: 3PL
S = 2bd2
Keterangan:
S = Kekuatan transversal (kg/cm2) P = Beban (kg)
L = Jarak antara kedua mendukung (mm) b = Lebar batang uji (mm)
Gambar 11. Sampel diletakkan horizontal dikedua ujung alat 3.7 Analisa Data
BAB 4
HASIL PENELITIAN
4.1 Nilai Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Tanpa Perendaman di Dalam Kopi Robusta
Kekuatan transversal diuji dengan cara memberikan beban yang menyebabkan patahnya batang uji resin akrilik polimerisasi panas menggunakan alat penguji kekuatan transversal dan dinyatakan dengan satuan kg/cm2. Hasil uji kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% tanpa dilakukan perendaman didalam kopi robusta dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Rerata Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Tanpa Dilakukan Perendaman di Dalam Kopi Robusta. Sampel Load (kgf) Beban/P (kg) Kekuatan Transversal (kg/cm2)
1 7,75 7,9081 1233,6636 2 7,89 8,0509 1255,9491 3 7,02 7,1632 1117,4604 4 7,70 7,8570 1225,7044 5 6,98 7,1223 1111,0931 6 7,13 7,2754 1134,9705 X = 1179,8068 SD = 65,45798
4.2 Nilai Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 1 hari
Hasil uji kekuatan transversal pada seluruh sampel yang ditambah serat kaca 1% dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 1 hari dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Rerata Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 1 hari. Sampel Load (kgf) Beban/P (kg) Kekuatan Transversal (kg/cm2)
1 7,32 7,4693 1165,2151
Pada Tabel 2 diatas dapat dilihat rerata ± SD kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 1 hari adalah 1120,1134± 54,10002kg/cm2.
4.3 Nilai Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 3 hari
Tabel 3. Rerata Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 3 hari. Sampel Load (kgf) Beban/P (kg) Kekuatan Transversal (kg/cm2)
1 7,06 7,2040 1123,8277
Pada Tabel 3 diatas dapat dilihat rerata ± SD kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 3 hari adalah 1050,0732 ± 65,68404 kg/cm2.
4.4 Nilai Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 5 hari
Hasil uji kekuatan transversal pada seluruh sampel yang ditambah serat kaca 1% dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 5 hari dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Rerata Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 5 hari. Sampel Load (kgf) Beban/P (kg) Kekuatan Transversal (kg/cm2)
Pada Tabel 4 diatas dapat dilihat rerata ± SD kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 5 hari adalah 945,0128 ± 91,3819 kg/cm2.
4.5 Nilai Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 7 hari
Hasil uji kekuatan transversal pada seluruh sampel yang ditambah serat kaca 1% dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 7 hari dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5. Rerata Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Ditambah Serat Kaca 1% Dengan Perendaman di Dalam Kopi Robusta Selama 7 hari. Sampel Load (kgf) Beban/P (kg) Kekuatan Transversal (kg/cm2)
1 5,21 5,3162 829,3403
Pada Tabel 5 diatas dapat dilihat rerata ± SD kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 7 hari adalah 823,2383 ± 26,1256 kg/cm2.
Gambar 12. Grafik nilai rerata kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% tanpa perendaman (kontrol) dan dengan perendaman di dalam kopi robusta selama 1,3,5 dan 7 hari.
4.6 Analisis Hasil Penelitian
Sebelum dilakukan uji analitik, terlebih dahulu dilakukan uji normalitas data dengan uji Shapiro-Wilk yang menunjukkan bahwa data yang diperoleh berdistribusi normal. Kemudian dilanjutkan dengan uji ANOVA satu arah untuk melihat signifikansi perubahan kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% setelah direndam di dalam kopi robusta dengan tingkat kemaknaan p ≤ 0,05. Dari hasil uji ANOVA satu arah terlihat adanya penurunan kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% setelah direndam di dalam kopi robusta selama 1, 3, 5 dan 7 hari dengan p=0,000 (p<0,05). Hasil uji analisis statistik selengkapnya dapat dilihat pada tabel 6.
Tabel 6. Hasil uji Anova kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas.
Setelah didapat perbedaan yang signifikan, dilakukan uji Least Significant Difference (LSD) untuk melihat perbedaan penurunan kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% antar kelompok tanpa perendaman dan setelah perendaman selama 1, 3, 5 dan 7 hari.
Pada perbandingan antara kelompok tanpa perendaman dengan kelompok setelah perendaman selama 1 hari diperoleh signifikansi p=0,119 (p>0,05), perendaman selama 3 hari diperoleh signifikansi p=0,002 (p<0,05), perendaman selama 5 dan 7 hari diperoleh signifikansi sebesar p=0,000 (p<0,05). Antara kelompok perendaman selama 1 hari dengan kelompok perendaman selama 3 hari diperoleh signifikansi p=0,070 (p>0,05), sedangkan antara kelompok perendaman selama 1 hari dengan kelompok perendaman selama 5 hari diperoleh signifikansi p=0,000 (p<0.05), kelompok perendaman selama 1 hari dengan kelompok perendaman selama 7 hari diperoleh signifikansi p=0,000 (p<0,05) dan antara kelompok perendaman selama 5 hari dengan kelompok 7 hari diperoleh signifikansi p=0,03 (p<0,05).
kelompok 3 tidak terdapat penurunan bermakna dengan tingkat kemaknaan p=0,70 dari setelah perendaman di dalam kopi robusta.
Tabel 7. Hasil uji Least Significant Difference (LSD) kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% antar kelompok tanpa perendaman dan setelah perendaman dalam kopi robusta selama 1, 3,5 dan 7 hari.
I : kelompok tanpa perendaman
II : kelompok perendaman selama 1 hari
III : kelompok perendaman selama 3 hari
IV : kelompok perendaman selama 5 hari
V : kelompok perendaman selama 7 hari
BAB 5 PEMBAHASAN
Dari hasil penelitian diperoleh perbedaan kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% tanpa perendaman sebesar (1179,8068 ± 65,4579 kg/cm2) sedangkan setelah perendaman selama 1 hari sebesar 1120,1134 ± 54,1000 kg/cm2, perendaman selama 3 hari adalah (1050,0732 ± 65,6840 kg/cm2), perendaman selama 5 hari adalah (945,0128 ± 91,3819 kg/cm2) dan perendaman selama 7 hari adalah (823,2383 ± 26,1256 kg/cm2). Hasil ini menunjukkan adanya penurunan kekuatan transversal sesudah direndam di dalam kopi robusta pada kelompok 2, 3, 4 dan 5.
Sesuai dengan pendapat Anusavice (2009), penurunan kekuatan transversal ini disebabkan oleh penyerapan zat cair secara difusi oleh resin akrilik polimerisasi panas. Proses difusi merupakan migrasi atau berpindahnya molekul melalui rongga. Molekul zat cair dapat menembus kepadatan poli (metil metakrilat) atau resin akrilik dan menempati posisi di antara rantai polimer yang mengakibatkan rantai polimer terdesak dan memisah. Kekuatan mekanik resin akrilik yang menyerap air tergantung dari kekuatan intrinsik dari resin dan jumlah cairan yang diserap dalam sistem, karena molekul air lebih kecil dari jarak ikatan antar rantai pada resin, cairan dapat menyerap ke material, menurunkan kekuatan ikatan kimia sekunder diantara rantai-rantai tersebut. Hasilnya sifat mekanik dari polimer menjadi turun. Dari mekanisme ini jelas bahwa resin akrilik polimerisasi panas dapat mempengaruhi sifat mekanis termasuk kekuatan transversal.1,5
menjadi terganggu yang mengakibatkan sifat fisis lempeng akrilik melemah karena senyawa tersebut akan masuk ke dalam permukaan resin akrilik dan mengakibatkan permukaannya mengembang dan menjadi lunak.15,31
Penelitian ini sesuai dengan penelitian Shen dkk (1989) yang menunjukkan bahwa fenol yang berkontak dengan resin akrilik dapat menyebabkan perusakan secara kimiawi pada permukaan lempeng resin akrilik.31
BAB 6
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
1. Terdapat penurunan yang bermakna pada kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 1% setelah direndam dalam kopi robusta selama 1, 3, 5 dan 7 hari dengan tingkat kemaknaan p < 0,05.
2. Perbandingan antar kelompok kontrol dengan kelompok perendaman selama 1 hari tidak terdapat penurunanan kekuatan transversal yang bermakna dengan tingkat kemaknaan p=0,119 (p>0,05).
3. Perbandingan antar kelompok perendaman selama 1 hari dengan kelompok perendaman selama 3 hari tidak terdapat penurunanan kekuatan transversal yang bermakna dengan tingkat kemaknaan p=0,070 (p>0,05).
6.2Saran
1. Diharapkan hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai data awal untuk penelitian lebih lanjut.
