Rancangan Penelitian Analisis Data Kerangka Operasional

40

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris.

3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian

3.2.1 Sampel Penelitian

Sampel pada penelitian ini menggunakan resin akrilik polimerisasi panas RAPP. Ukuran model induk dari logam yang akan digunakan adalah: 1. Uji kekuatan impak dengan ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm International Standards Organization 179 – 1:2000. 45 Gambar 7. Bentuk dan ukuran sampel untuk uji kekuatan impak 2. Uji kekuatan transversal dengan ukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm International Standards Organization No. 1567 . 45 Gambar 8. Bentuk dan ukuran sampel untuk uji kekuatan transversal Universitas Sumatera Utara 41

3.2.2 Besar Sampel Penelitian

Pada penelitian ini besar sampel minimal diestimasi berdasarkan rumus sebagai berikut: 46 t – 1 r – 1 ≥ 15 Keterangan : t = jumlah perlakuan r = jumlah ulangan Dalam penelitian ini akan digunakan t = 3 karena jumlah perlakuan sebanyak tiga perlakuan yaitu RAPP yang direndam dalam kopi, teh, dan kontrol akuades. Jumlah sampel r setiap kelompok dapat ditentukan sebagai berikut: t – 1 r – 1 ≥ 15 3 – 1 r – 1 ≥ 15 2 r – 1 ≥ 15 r – 1 ≥ 7,5 r ≥ 8,5 ≈ 9 sampel Jumlah sampel untuk masing-masing kelompok adalah sebanyak 9 buah sampel. Maka total sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebanyak 54 buah sampel 6 kelompok, yang terdiri atas tiga kelompok sampel untuk uji kekuatan impak dan tiga kelompok sampel untuk uji kekuatan transversal.

3.3 Variabel Penelitian

3.3.1 Klasifikasi Variabel

3.3.1.1 Variabel Bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah: a Bahan basis gigitiruan RAPP yang direndam dalam akuades kontrol. b Bahan basis gigitiruan RAPP yang direndam dalam larutan kopi c Bahan basis gigitiruan RAPP yang direndam dalam larutan teh Universitas Sumatera Utara 42

3.3.1.2 Variabel Terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalah: a Kekuatan impak b Kekuatan transversal

3.3.1.3 Variabel Terkendali

Variabel terkendali dalam penelitian ini adalah: a Ukuran sampel b Perbandingan adonan gips keras c Waktu pengadukan gips d Perbandingan adonan RAPP e Teknik pengepresan f Suhu dan waktu proses kuring g Suhu dan waktu perendaman sampel h Jenis kopi dan teh i Pembuatan larutan kopi dan teh j Suhu dan waktu perendaman sampel saat perlakuan

3.3.2 Definisi Operasional

Variabel Bebas Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur Resin akrilik polimerisasi panas RAPP a. Akuades b. Kopi c. Teh Bahan yang terdiri atas bubuk dan cairan yang setelah pencampuran dan pemanasan membentuk suatu bahan padat yang kaku, yang kemudian direndam dalam : a. Akuades b. Kopi c. Teh - - Universitas Sumatera Utara 43 Variabel Terikat Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur Kekuatan impak Besar energi yang diserap oleh suatu batang uji ketika batang uji tersebut patah oleh tekanan yang tiba-tiba. Jmm 2 Skala rasio Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany Kekuatan transversal Ketahanan suatu batang uji yang ditumpu pada kedua ujungnya dan diberikan beban hingga sampel menjadi patah. kgcm 2 Skala rasio Autograph Shimadzu AG- 10 TE Universal Testing Machine, Japan Variabel Terkendali Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur Ukuran sampel a. 80 mm x 10 mm x 4 mm untuk uji kekuatan impak. b. 65 mm x 10 mm x 2,5 mm untuk uji kekuatan transversal. - Penggaris besi Perbandingan adonan gips keras dan air Perbandingan jumlah gips keras dan air yang digunakan untuk menanam sampel dalam kuvet, yaitu 300 gram gips keras : 90 ml air. - Gelas ukur dan wadah air Waktu pengadukan gips Waktu yang diperlukan untuk mengaduk gips dengan menggunakan spatula. yaitu selama 30 detik. - Stopwatch Perbandingan adonan RAPP Perbandingan jumlah monomer : air yang digunakan pada penelitian - Sendok takar dan wadah air Universitas Sumatera Utara 44 ini yaitu 2 : 1 = 3 gram : 1,5 ml. Tekanan pengepresan Tekanan yang digunakan untuk mengepres kuvet yang telah berisi RAPP yaitu 1000 psi untuk pengepresan pertama dan 2200 psi untuk pengepresan kedua. - - Suhu dan waktu kuring Suhu dan waktu yang diperlukan untuk polimerisasi RAPP, yaitu pada suhu 70°C selama 90 menit, kemudian ditingkatkan menjadi suhu 100°C selama 30 menit lalu kuvet dibiarkan dingin pada suhu kamar. 39 - - Suhu dan waktu perendaman sampel Suhu dan waktu yang digunakan untuk merendam sampel dalam akuades pada suhu 37°C selama 2 hari. Hal ini bertujuan untuk mengurangi monomer sisa yang ada pada RAPP. - - Jenis kopi dan teh a. Kopi robusta b. Teh hitam - - Pembuatan larutan kopi dan teh Pembuatan larutan kopi dan teh ini diolah sesuai dengan petunjuk pabrik. a. Pembuatan larutan kopi dilakukan dengan melarutkan 2 gram kopi dalam 150 ml air panas 85°C. b. Pembuatan larutan teh - Gelas ukur Universitas Sumatera Utara 45 dilakukan dengan melarutkan 2 gram teh celup dalam 200 ml air panas 100°C. Suhu dan waktu perendaman sampel saat perlakuan Suhu dan waktu perendaman sampel saat perlakuan adalah suhu dan waktu perendaman sampel dalam minuman kopi, teh, dan akuades. Pengaturan suhu menggunakan inkubator. a. Suhu perendaman 37°C yaitu sesuai dengan kondisi rongga mulut. b. Waktu perendaman yang digunakan berdasarkan konsumsi minuman sehari-hari yang dikalkulasi sebagai berikut: 28 1 2 hari sama dengan 1 tahun penggunaan 2 Banyaknya minum teh dan kopi diasumsikan 2 kali sehari dan 4 menit setiap kali minum 3 Setahun 365 hari = 365 x 8 menit = 2920 menit 4 Sehari 24 jam x 60 = 1440 menit 5 2920 : 1440 = 2 hari - - Universitas Sumatera Utara 46

3.4 Tempat dan Waktu Penelitian

3.4.1 Tempat Pembuatan Sampel

1. Unit UJI Laboratorium Dental FKG USU. 2. Laboratorium Prostodonsia FKG USU.

3.4.2 Tempat Pengujian Sampel

1. Laboratorium Penelitian FMIPA USU. 2. Laboratorium Penelitian Biomaterial UM

3.4.3 Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan September – Desember 2013.

3.5 Alat dan Bahan Penelitian

3.5.1 Alat Penelitian

3.5.1.1 Alat yang Digunakan Untuk Menghasilkan Sampel

a Model induk dari logam dengan ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm untuk uji kekuatan impak dan 65 mm x 10 mm x 2,5 mm untuk uji kekuatan transversal b Kuvet besar untuk menanam model Smic, China c Rubber bowl dan spatula d Timbangan digital Sartorius AG Gottingen, Germany e Gelas beker f Pot porselen g Spatula semen untuk mengaduk resin akrilik h Pipet tetes i Vibrator Filli Manfredi Pulsar – 2, Italia j Press hidrolik OL 57 Manfredi, Italia k Unit Kuring Filli Manfredi, Italia Universitas Sumatera Utara 47 l Lekron Smic, China m Mata bur fraser n Mandril o Penggaris besi p Inkubator

3.5.1.2 Alat yang Digunakan Untuk Menguji Sampel

a Alat uji kekuatan impak Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany b Alat uji kekuatan transversal Autograph Shimadzu AG-10 TE Universal Testing Machine, Japan

3.5.2 Bahan Penelitian

a Resin Akrilik Polimerisasi Panas QC 20, China b Cold Mould Seal QC 20, England c Gips keras Moldano, Germany d Vaselin e Plastik Selopan f Kertas pasir waterproof no. 600 g Akuades h Kopi Robusta Nescafe Classic i Teh hitam Sosro

3.6 Cara Penelitian

3.6.1 Pembuatan Model Induk

Model induk dibuat dari logam stainless steel dengan ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm untuk uji kekuatan impak dan 65 mm x 10 mm x 2,5 mm untuk uji kekuatan transversal. Model induk digunakan untuk mendapatkan mold sampel RAPP. Universitas Sumatera Utara 48 Gambar 9. Model induk dari stainless steel untuk uji impak Gambar 10. Model induk dari stainless steel untuk uji transversal

3.6.2 Pembuatan Sampel

3.6.2.1 Pembuatan Sampel untuk Uji Kekuatan Impak

Model induk untuk uji kekuatan impak berukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm. 1. Pembuatan Mold a Gips keras dicampur dengan air dengan perbandingan 300 gram gips keras : 90 ml air untuk pengisian kuvet bawah dan diaduk dengan menggunakan spatula selama 30 detik sampai adonan tercampur homogen. b Adonan gips keras dituang ke dalam kuvet bawah yang telah diletakkan di atas vibrator dimana kuvet bawah sebelumnya sudah diolesi vaselin. c Gips keras dibiarkan beberapa menit. d Model induk dibenamkan setinggi permukaan adonan gips keras dalam kuvet bawah, satu kuvet berisi 3 buah model induk. e Gips keras dirapikan dan didiamkan sampai mengeras selama 60 menit. f Permukaan gips keras, model induk dan kuvet atas diolesi vaselin, lalu kuvet atas disatukan dengan kuvet bawah dan diletakkan di atas vibrator lalu diisi Universitas Sumatera Utara 49 dengan adonan gips keras yang telah diaduk hingga homogen dengan perbandingan 300 gram gips keras : 90 ml air. g Diamkan selama 60 menit hingga gips mengeras, lalu kuvet dibuka dan model induk diangkat dengan menggunakan lekron. h Kemudian mold disiram dengan air panas untuk membuang sisa vaselin hingga bersih. i Setelah kering, permukaan gips keras pada kuvet bawah dan kuvet atas diolesi dengan cold mould seal, kemudian dibiarkan selama 20 menit. Gambar 11. Vibrator Filli Manfredi Pulsar – 2, Italia Gambar 12. Model induk yang telah dibenamkan dalam gips tipe III gips stone, Korea Universitas Sumatera Utara 50 Gambar 13. Mold yang dihasilkan B. Pengisian Resin Akrilik pada Mold a Monomer dituang ke dalam pot porselen dan polimer dimasukkan dengan perbandingan polimer : monomer sebesar 3 gr : 1,5 ml untuk pengisian 3 mold, lalu diaduk perlahan-lahan dengan menggunakan spatula semen sampai polimer dan monomer tercampur dengan baik. b Setelah adonan mencapai dough stage, adonan dimasukkan ke dalam mold yang berada pada kuvet bawah. c Plastik selopan diletakkan diantara kuvet atas dan kuvet bawah, kemudian kuvet ditutup dan ditekan dengan menggunakan press hidrolik dengan tekanan 1000 psi. d Kuvet dibuka lalu kelebihan akrilik dipotong, lalu kuvet ditutup kembali. e Dilakukan penekanan dengan tekanan 2200 psi, prosedur diulang, lalu baut dipasang untuk mempertahankan kuvet atas dan bawah agar dapat beradaptasi dengan baik, kemudian dibiarkan selama 15 menit. C. Kuring Kuvet dimasukkan ke dalam waterbath. Pada tahap pertama, diatur suhu 70°C dan dibiarkan selama 90 menit. Selanjutnya suhu dinaikkan menjadi 100°C dan Universitas Sumatera Utara 51 dibiarkan selama 30 menit. Kemudian kuvet dibiarkan dingin hingga mencapai suhu kamar. Gambar 14. Pres hidrolik OL 57 Manfredi, Italia Gambar 15. Unit Kuring Filli Manfredi, Italia Universitas Sumatera Utara 52 D. Penyelesaian Sampel dikeluarkan dari kuvet, lalu kelebihan akrilik dibuang dan dirapikan untuk menghilangkan bagian yang tajam dengan menggunakan bur fraser dan sampel dihaluskan dengan kertas pasir waterproof no. 600. Gambar 16. Sampel yang telah dihaluskan dengan kertas pasir Atlas no.600

3.6.2.2 Pembuatan Sampel untuk Uji Kekuatan Transversal

Prosedur pembuatan sampel untuk uji kekuatan transversal sama dengan prosedur pembuatan sampel untuk uji kekuatan impak, yang berbeda adalah ukuran sampel yang digunakan, yaitu 65 mm x 10 mm x 2,5 mm. Setelah selesai, masing- masing sampel diberi garis tengah dan diberi nomor pada kedua ujungnya.

3.6.3 Perendaman Sampel pada Bahan Minuman

a Sampel dibagi menjadi 6 kelompok, yaitu: 1. Uji Kekuatan Impak - Sampel yang direndam dalam akuades A - Sampel yang direndam dalam larutan kopi B - Sampel yang direndam dalam larutan teh C 2. Uji Kekuatan Transversal - Sampel yang direndam dalam akuades D Universitas Sumatera Utara 53 - Sampel yang direndam dalam larutan kopi E - Sampel yang direndam dalam larutan teh F b Sampel direndam dalam air akuades selama 2 hari pada suhu 37ºC sebelum dilakukan penelitian untuk mengurangi monomer sisa. Air akuades ditukar setiap pagi. c Pada hari ke 3 dimulai penelitian dengan cara merendam sampel selama 2 hari pada suhu 37°C dalam akuades, kopi, dan teh sesuai kelompok masing-masing. d Setelah itu sampel dikeluarkan dan dibiarkan sampai kering, lalu dilakukan pengujian kekuatan impak untuk kelompok A, B, C dan pengujian kekuatan transversal untuk kelompok D, E, F.

3.6.4 Pengukuran Kekuatan Impak

Pengukuran kekuatan impak dilakukan dengan menggunakan Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany. Cara pengukuran : 10 1. Sampel diletakkan pada posisi horizontal dan bertumpu pada kedua ujung alat penguji. 2. Lengan pemukul dikunci. 3. Kunci lengan pemukul dilepaskan sehingga pemukul membentur sampel pada bagian tengahnya hingga terjadi fraktur. 4. Catat nilai yang terlihat pada alat pengukur kekuatan impak. Kekuatan impak dihitung dengan rumus berikut: Keterangan: E = energi joule b = lebar sampel mm d = ketebalan sampel mm Universitas Sumatera Utara 54 Gambar 17.

3.6.5 Pengukuran Kekuatan Transversal

Pengukuran kekuatan transversal dilakukan dengan menggunakan Autograph Shimadzu AG-10 TE Universal Testing Machine, Japan. Cara pengukuran: 42 1. Sampel diletakkan di tengah-tengah alat penguji. 2. Jarak antar kedua batang pendukung 50 mm. 3. Sampel diberi tekanan sampai terjadi fraktur. 4. Catat nilai yang terlihat pada monitor alat pengukur kekuatan transversal. Kekuatan transversal dihitung dengan rumus berikut: Keterangan : S = kekuatan transversal kgcm 2 I = jarak antar beban pendukung cm Alat uji kekuatan impak Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany Universitas Sumatera Utara 55 P = beban kg b = lebar sampel batang uji cm d = tebal sampelbatang uji cm Gambar 18. Alat uji kekuatan transversal Autograph Shimadzu AG-10 TE Universal Testing Machine, Japan Universitas Sumatera Utara 56 Gambar 19. Alat uji kekuatan transversal menekan tepat pada bagian tengah sampel

3.7 Analisis Data

Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Analisa univarian untuk mengetahui rata-rata kekuatan impak dan transversal pada masing-masing kelompok perlakuan. 2. Uji t independen untuk mengetahui pengaruh perendaman bahan basis gigitiruan RAPP dalam larutan kopi dan teh terhadap kekuatan impak dan transversal. Universitas Sumatera Utara 57 Pembuatan mould dalam kuvet Pengisian resin akrilik pada mould Kuvet ditekan dengan press hidrolik dengan tekanan 1000 psi. Kemudian dilakukan penekanan kedua dengan tekanan 2200 psi lalu ditunggu hingga 15 menit Kuvet dimasukkan dalam waterbath untuk proses kuring. Suhu diatur 70°C dan dibiarkan selama 90 menit, lalu suhu dinaikkan menjadi 100°C selama 30 menit. Kemudian kuvet dibiarkan dingin hingga mencapai suhu kamar Penyelesaian akhir dengan menggunakan bur fraser dan kertas pasir no. 600 Sampel direndam dalam akuades selama 2 hari pada suhu 37ºC Sampel uji kekuatan impak Sampel uji kekuatan transversal Akuades A Kopi B Teh C Akuades D Kopi E Teh F Uji kekuatan impak Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany Uji kekuatan transversal Autograph Shidmazu AG-10 TE Universal Testing Machine Japan Pengumpulan Data Analisis Data Hasil Sampel direndam pada masing- masing perlakuan selama 2 hari pada suhu 37ºC Sampel direndam pada masing- masing perlakuan selama 2 hari pada suhu 37ºC Pembuatan model induk dari logam

3.8 Kerangka Operasional

Universitas Sumatera Utara 58

BAB 4 HASIL PENELITIAN

4.1 Kekuatan Impak dan Transversal Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas yang Direndam dalam Akuades, Larutan Kopi, dan Larutan Teh. Kekuatan impak didapatkan dengan cara pengujian energi impak dengan menggunakan alat Amslerotto Walpret Werke GMBH Germany. Pada tabel 1, dapat dilihat kekuatan impak terkecil resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam akuades yang merupakan kelompok kontrol kelompok A adalah 6,75 x 10 -3 Jmm 2 , terbesar adalah 9,25 x 10 -3 Jmm 2 , serta rerata ± SD adalah 7,89 x 10 -3 Jmm 2 ± 0,94 x 10 -3 Jmm 2 . Kekuatan impak terkecil resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam larutan kopi kelompok B adalah 5 x 10 -3 Jmm 2 , terbesar adalah 8,5 x 10 -3 Jmm 2 , serta rerata ± SD adalah 6,75 x 10 -3 Jmm 2 ± 1,28 x 10 -3 Jmm 2 . Kekuatan impak terkecil resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam larutan teh kelompok C adalah 4,75 x 10 -3 Jmm 2 , terbesar adalah 8 x 10 -3 Jmm 2 , serta rerata ± SD adalah 6,47 x 10 -3 Jmm 2 ± 1,13 x 10 -3 Jmm 2 . Tabel 1. Kekuatan Impak Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas yang Direndam dalam Akuades Kontrol, Larutan Kopi, dan Larutan Teh. No. Kekuatan Impak KI x10 -3 Jmm 2 Kelompok A Akuades Kelompok B Kopi Kelompok C Teh Energi J KI Energi J KI Energi J KI 1 0.28 7 0.34 8.5 0.31 7.75 2 0.3 7.5 0.25 6.25 0.32 8 3 0.37 9.25 0.21 5.25 0.23 5.75 4 0.36 9 0.31 7.75 0.25 6.25 5 0.33 8.25 0.27 6.75 0.3 7.5 6 0.29 7.25 0.23 5.75 0.27 6.75 7 0.29 7.25 0.33 8.25 0.19 4.75 8 0.27 6.75 0.2 5 0.25 6.25 9 0.35 8.75 0.29 7.25 0.21 5.25 x  SD = 7.89  0.94 x  SD = 6.75  1.28 x  SD = 6.47  1.13 Keterangan : = Nilai Terkecil = Nilai Terbesar Universitas Sumatera Utara