Upload
aryati-oktaviani
View
223
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 1/12
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan cetak dapat dikelompokkan sebagai reversibel atau ireversibel,
berdasarkan pada cara bahan tersebut mengeras. Istilah ireversibel menunjukkan bahwa
reaksi kimia telah terjadi; sehingga, bahan tidak dapat diubah kembali ke keadaan
semula pada klinik dokter gigi. Misalnya, hidrokoloid alginat, pasta cetak oksida seng
eugenol (OSE), dan plaster of Paris mengeras dengan reaksi kimia, sedang bahan cetak
elastomerik mengeras dengan polimerisasi. Sebaliknya, reversibel berarti bahan tersebut
melunak dengan pemanasan dan memadat dengan pendinginan, tanpa terjadi perubahan
kimia.1
2.1 Alginat
Alginat adalah material cetakan gigi yang paling banyak digunakan. Bahan
utama alginat adalah salah satu soluble alginat. Alginat merupakan kopolimer linear
yang mengandung banyak asam uronat yaitu β-D asam mannuronat dan α-L asam
guluronat.2
Asam anhydro- β -d mannuronic disebut juga asam alginik, yang rumus
strukturnya terlihat dalam Gambar 3.1
Alginat berfungsi untuk membuat duplikasi
jaringan rongga mulut dengan baik dan akurat. Bubuk alginat mengandung beberapa
bahan-bahan yang mempunyai fungsi masing-masing. Ketika air dicampur dengan
bubuk alginat, massa berupa plastik lembut akan terbentuk dan kemudian menjadi gel
irreversibel setelah beberapa menit pencampuran.
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 2/12
2.1.1 Komposisi Alginat
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. Bubuk alginat yang diproduksi pabrik mengandung sejumlah
komponen. Tabel 1 menunjukkan suatu formula untuk komponen bubuk bahan cetak
alginat dengan fungsi dari masing-masing komponen.1
Proporsi yang tepat dari masing-masing bahan kimia yang digunakan bervariasi
sesuai dengan jenis bahan mentah yang digunakan. Tujuan ditambahkannya tanah
diatoma adalah untuk berfungsi 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
Gambar 3. Rumus bangun struktur asam alginik.
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 3/12
eksudat hasil dari sineresis. Oksida seng juga berfungsi sebagai bahan pengisi dan
mempengaruhi sifat fisik serta waktu pengerasan gel.1
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.1
Tabel 1. Komposisi dari Bubuk Bahan Cetak Alginat1
Komponen Persentase berat Fungsi
Kalium alginat 15 Sebagai pelarut di dalam air
dan bereaksi dengan ion
kalsium
Kalsium sulfat 16 Bereaksi dengan kalium
alginat membentuk gel
kalsium alginat tidak larut
air
Natrium posfat 2 Bereaksi khusus dengan ion
kalsium untuk menyediakan
waktu kerja sebelum gelasi
Pengisi, seperti
diatomaceous earth
60 Sebagai partikel pengisi
Oksida seng 4 Sebagai partikel pengisi
Kalium titanium fluorida 3 Sebagai pemercepat
pengerasan stone
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 4/12
2.1.2. Reaksi Kimia
2.1.2.1 Struktur Gel
Pada natrium atau kalium alginat, kation terikat pada kelompok karboksil untuk
membentuk ester atau garam. Bila garam tidak larut dibentuk melalui reaksi natrium
alginat dalam larutan dengan garam kalsium, ion kalsium akan menggantikan ion
natrium dalam 2 molekul berdekatan untuk membentuk ikatan silang antara 2 molekul.
Dengan berkembangnya reaksi, ikatan silang kompleks molekuler ataunetwork
polimer
akan terbentuk.1
Molekul-molekul dasar mewakili garam natrium dari asam alginik, dengan
atom H dari kelompok karboksil digantikan oleh atom natrium. Dengan pengecualian
kelompok polar, semua rantai samping dihilangkan untuk penyederhanaan. Beberapa
ion natrium belum bereaksi, tetapi nantinya akan digantikan oleh ion kalsium seperti
terlihat dalam kelompok polar lainnya. Jadi, molekul natrium alginat tunggal dapat
diikat untuk membentuk molekul yang lebih besar atau secara teoritis disebut satu
molekul besar. Reaksi ini bisa dikelompokkan sebagai bentuk polimerisasi karena
terjadi ikatan silang.1
Bila suatu garam larut air seperti kalsium klorida digunakan sebagai reaktor,
ikatan akan selesai terbentuk dalam beberapa detik dan keseluruhan sol diubah menjadi
kalsium alginat tidak larut secara cepat, sehingga menghasilkan massa yang tidak
berguna. Kalsium sulfat, yang kurang larut dibandingkan kalsium klorida, memasok ion
kalsium pada kecepatan lebih rendah sehingga hanya sebagian dari molekul alginat
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 5/12
yang menjadi saling terkait. Sol yang tertinggal akan terbungkus dalam suatu selubung
kalsium alginat tidak larut. Akibatnya, reaksi tidak berlanjut sampai sempurna.1
2.1.2.2 Proses Gelasi
Gelasi adalah perubahan cairan menjadi padat melalui pembentukan ikatan
kimia atau fisik jaringan antar molekul-molekul cairan. Gelasi merupakan suatu
kejadian dimana ketika larutan tiba-tiba kehilangan cairan dan berubah menjadi padat.7
Reaksi khas sol-gel dapat digambarkan secara sederhana sebagai reaksi alginat
larut air dengan kalsium sulfat dan pembentukan gel kalsium alginat yang tidak larut.
Kalsium sulfat bereaksi dengan cepat untuk membentuk kalsium alginat tidak larut dari
kalium atau natrium alginat dalam suatu larutan cair. Produksi kalsium alginat ini begitu
cepat sehingga tidak menyediakan cukup waktu kerja. Jadi, suatu garam larut air ketiga,
seperti trinatrium fosfat ditambahkan pada larutan untuk memperpanjang waktu kerja.
Strateginya adalah kalsium sulfat akan lebih suka bereaksi dengan garam lain dibanding
alginat larut air. Jadi, reaksi antara kalsium sulfat dan alginat larut air dapat dicegah
asalkan ada trinatrium fosfat yang tidak bereaksi. Sebagai contoh, bila sejumlah kalsium
sulfat, kalium alginat, dan proporsi yang tepat, reaksi berikut terjadi pertama kali :
2Na3PO4 + 3 CaSO4 → Ca3(PO)4 + 3 Na2SO4
Bila pasokan trinatrium fosfat menipis, ion kalsium mulai bereaksi dengan kalium
alginat untuk membuat kalsium alginat seperti berikut :
K 2nAlg + nCaSO4 → nK 2SO4 + CanAlg
Garam yang ditambahkan dikenal sebagai bahan memperlambat (retarder ). Ada
sejumlah garam larut air yang dapat digunakan, seperti natrium atau kalium fosfat,
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 6/12
kalium oksalat, atau kalium karbonat, trinatrium fosfat, natrium tripolifosfat dan
trenatrium pirofosfat. Dua nama yang terakhir adalah yang paling sering digunakan
dewasa ini. Jumlah bahan memperlambat (natrium fosfat) harus disesuaikan dengan
hati-hati untuk mendapat waktu gelasi yang tepat. Umumnya, bila kira- kira 15 gr bubuk
dicampur dengan 40 ml air, gelasi akan terjadi dalam waktu sekitar 3-4 menit pada
temperatur ruangan.1
2.1.2.2.1 Kandungan Air Pada Alginat
Seperti hidrokoloid lainnya, alginat mengandung air sekitar 85 % dan rentan
terhadap distorsi yang disebabkan oleh pengembangan yang terkait dengan imbibisi
(penyerapan air) atau pengkerutan yang terkait dengan sineresis (penguapan air).4
Alginat adalah gel polimer, dengan air sebagai media interstisial, dan karena itu
diklasifikasikan sebagai hidrogel.7
Keberadaan fisik air pada polimer hidrogel biasanya dalam bentuk padat, cair,
dan uap. Air pada fase absorbsi dapat terikat (contoh padat, dimana air terperangkap)
maupun tidak terikat/bebas (air bergerak).7
2.1.2.2.1.1 Air Bebas
Air bebas terletak pada pori-pori dari partikel filler seperti diatomaceous earth.8
Air bebas yang terperangkap di antara partikel filler rentan terhadap kenaikan dan
penurunan volumetrik, hal ini sebagai akibat dari sineresis atau imbibisi.3
Air bebas dalam hidrogel telah dijelaskan sebagai air “ plasticizing” (air yang
membuat gel menjadi bersifat plastik) dengan menyatu pada partikel polimer dan
membuat stabilitas yang lebih tinggi.7
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 7/12
Air bebas mempunyai waktu relaksasi yang lebih panjang dibandingkan dengan
air terikat.8
2.1.2.2.1.2 Air Terikat
Air terikat yang dikeluarkan melalui proses sineresis merupakan hasil dari reaksi
kondensasi7, yaitu:
Ca-OH + Ca-OH Ca-O-Ca + H2O
Dari hal ini maka alginat dengan rasio yang lebih tinggi kalsium dari natrium
kehilangan airnya lebih cepat dibandingkan dengan rasio yang lebih rendah kalsium dari
natrium.8
Imbery dkk mengatakan bahwa sineresis adalah hasil dari penyusunan kembali
rantai silang polimer alginat untuk konfigurasi yang lebih stabil, sehingga terjadi
pengeluaran air terikat.3
Fellows dan Thomas mengatakan bahwa air yang keluar pada alginat berupa air
yang bebas dan terikat. Dengan menggunakan Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
mereka telah meneliti jumlah kandungan air terikat pada alginat yaitu sangat sedikit
(<5%).8
2.1.3 Sifat-sifat Umum
Alginat mempunyai beberapa sifat-sifat umum. Sifat-sifat itu antara lain :
1. Plastis
Sifat bahan cetak yang dapat diterima mulut adalah yang bersifat plastis saat
dimasukkan ke dalam rongga mulut, sehingga dapat mencetak detail yang halus.9
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 8/12
2. Fleksibel
Bahan cetak juga harus bersifat fleksibel pada saat dilepas dari mulut sehingga
dapat mencetak daerah undercut tanpa mengubah dimensi bentuk hasil cetakan semula.9
3. Sineresis
Apabila hasil cetakan alginat dibiarkan di udara terbuka, air dalam alginat akan
menguap. Keadaan ini dapat menyebabkan hasil cetakan mengkerut sehingga disebut
sebagai peristiwa sineresis.1
4. Imbibisi
Apabila hasil cetakan direndam dalam air menyebabkan terjadinya penyerapan
air dan peristiwa ini disebut imbibisi.1
5. Kestabilan pada penyimpanan
Bubuk alginat tidak stabil bila disimpan pada ruangan lembab atau kondisi yang
lebih hangat daripada suhu kamar.9
6. Kompatibilitas
Alginat dapat kompatibel dengan model plaster dan stone.9
7. Toksisitas dan Irritabilitas
Alginat tidak toksis dan tidak mengiritasi, rasa dan baunya biasanya dapat
ditoleransi.9
2.1.4 Pemanipulasian Alginat
Bahan cetak alginat mudah digunakan. Bahan ini bersifat hidrofilik, sehingga
permukaan jaringan yang lembab bukanlah kendala. Umumnya, alginat digunakan
sebagai cetakan awal untuk membuat sendok cetak perseorangan untuk mendapat
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 9/12
cetakan kedua yang lebih akurat atau 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.1
2.1.4.1 Mempersiapkan Pengadukan
Bubuk alginat yang telah ditakar ditaburkan ke dalam air yang juga telah ditakar
dan ditempatkan pada rubber bowl yang bersih. Bubuk alginat dan air disatukan dengan
pengadukan secara hati-hati menggunakan spatula. Perhatikan agar udara tidak terjebak
dalam campuran. Pengadukan bahan alginat yang tidak tepat dapat merusak kualitas
hasil cetakan. Gerakan angka delapan dengan cepat adalah yang terbaik, dengan adukan
dihentakkan dan ditekan pada dinding rubber bowl dengan putaran intermiten (180°)
dari spatula untuk mengeluarkan gelembung udara. Ini adalah cara efektif dalam
mengatasi gelembung udara dan meningkatkan kesempurnaan adukan. Semua bubuk
alginat haruslah tercampur, bila terdapat sisa bubuk, gel yang baik tidak akan terbentuk
dan sifat bahan menjadi kurang sempurna.1
Waktu pengadukan amatlah penting, misalnya, kekuatan gel dapat berkurang
sampai 50% bila pengadukan tidak sempurna. Waktu pengadukan 45 detik sampai 1
menit umumnya sudah cukup, bergantung pada merek dan jenis alginat. Hasilnya harus
berupa campuran seperti krim yang halus serta tidak menetes dari spatula ketika
diangkat dari rubber bowl. Bila digunakan produk yang unggul, campuran seperti krim
yang halus dijamin dapat diperoleh.1
Peralatan yang bersih adalah penting karena banyak masalah dan kegagalan
yang disebabkan karena alat pengaduk yang kotor atau terkontaminasi. Kontaminasi
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 10/12
selama pengadukan dapat membuat bahan mengeras terlalu cepat, kekentalannya tidak
sempurna atau malahan robeknya cetakan ketika dikeluarkan dari mulut. Sebagai
contoh, sepotong kecil gipsum yang tersisa pada rubber bowl dari adukan plaster atau
stone sebelumnya, dapat mengkontaminasi bahan cetak dan mempercepat pengerasan.
Sebaiknya digunakan rubber bowl berbeda untuk mengaduk alginate dan stone.1
Idealnya bubuk alginat harus ditimbang dan bukan diukur secara volumetrik
dengan sendok penakar, seperti yang banyak dianjurkan oleh pabrik. Meskipun metode
penakaran dengan sendok sangat menyimpang, tidak mungkin ada variasi berat bubuk
per sendok takaran yang lebih besar dari 0,2-0,4 gr. Variasi semacam itu dalam sekali
pengadukan tidak banyak mempengaruhi sifat fisik.1
Namun bila petunjuk pabrik tidak ditaati dengan baik, sifat manipulasi dari
campuran alginat akan terpengaruh. Misalnya, variasi perbandingan bubuk alginat dan
air sebesar 15% sudah dapat mempengaruhi waktu pengerasan dan konsistensi secara
nyata.1
2.2 Sineresis
2.2.1 Pengertian Sineresis
Menurut Craig (2006), sineresis adalah suatu proses yang menyebabkan
terbentuknya eksudat (cairan) pada permukaan gel alginat.2
Menurut McCabe (2008), proses sineresis merupakan akibat dari tekanan yang
terjadi terhadap air yang berada diantara rantai polisakarida yang berakibat keluarnya
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 11/12
tetes-tetes kecil air pada permukaan bahan cetak. Air dapat keluar dari alginat oleh
karena penguapan.10
Menurut Phillips (1996), cairan yang muncul di permukaan gel selama dan
sesudah proses sineresis tidak murni air, tetapi kemungkinan alkali atau asam
tergantung pada komposisi gel.1
2.2.2 Reaksi Kimia Sineresis
Sineresis dalam sistem hidrogel umumnya dikaitkan dengan pembentukan rantai
baru setelah reaksi kondensasi, seperti persamaan berikut :
Ca-OH + HO-Ca Ca-O-Ca + H2O
Bagaimana pembentukan rantai menimbulkan pengkerutan? Hal ini dimulai dengan
terjadinya reaksi kondensasi antara dua kelompok Ca-OH (reaksi kondensasi adalah
reaksi penggabungan antara dua senyawa yang memiliki gugus fungsi dengan
menghasilkan molekul yang lebih besar, dalam hal ini biasanya dibebaskan air).
Molekul lebih besar yang terbentuk dari hasil reaksi kondensasi adalah Ca-O-Ca. Selain
itu hasil reaksi kondensasi tersebut menyebabkan dibebaskannya H2O (air). Proses
dikeluarkannya air tersebut disebut sebagai sineresis, dan akibatnya gel mengkerut.7
Universitas Sumatera Utara
7/27/2019 alginat bahan cetak
http://slidepdf.com/reader/full/alginat-bahan-cetak 12/12
2.2.3 Faktor-Faktor Yang Menyebabkan Terjadinya Sineresis
Proses sineresis pada cetakan dapat terjadi karena :
1. Cetakan terlalu lama diletakkan atau disimpan di udara terbuka.
Sesudah cetakan dikeluarkan dari mulut, penyimpanan cetakan yang terlalu lama
akan menyebabkan penguapan dan sineresis sehingga dimensi berubah dan tidak
akurat.2
2. Kenaikan suhu.
Bila suhu udara naik atau lebih tinggi dari suhu kamar, maka setelah cetakan
dikeluarkan dari dalam mulut, cetakan tersebut akan mengalami sineresis.9
Universitas Sumatera Utara