BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
Berdasarkan sifatnya penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental laboratoris.
3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian 3.2.1 Sampel Penelitian
Sampel pada penelitian ini menggunakan bahan resin akrilik polimerisasi panas dengan kriteria bentuk sampel uji berukuran panjang = 65 mm, lebar = 10 mm
dan tebal = 2,5 mm sesuai dengan spesifikasi ADA No.12
1
serta permukaan halus dan licin, tidak porus dan tidak ada perubahan bentuk. Sampel dibagi menjadi 10
kelompok, yaitu setiap kelompok terdiri dari 5 sampel. 65 mm
10 mm 2,5 mm
Gambar 2. Ukuran sampel uji
3.2.2 Besar Sampel Penelitian
Besar sampel penelitian ini ditetapkan berdasarkan rumus Federer sebagai berikut:
Keterangan: r = jumlah ulangan
t = jumlah perlakuan t-1 r-1 ≥ 15
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian ini, terdapat sepuluh kelompok untuk setiap pengujian, maka t = 10 dan jumlah sampel r setiap kelompok pengujian dapat ditentukan sebagai
berikut: t -1 r - 1
≥ 15 10 - 1 r -
1 ≥ 15 9 r - 1
≥ 15 9r - 9
≥ 15 9r ≥ 15 + 9
9r ≥ 24 r ≥ 2,67, r = 5
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, jumlah sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah 5 sampel per kelompok, karena jumlah kelompok adalah 10,
maka total sampel digunakan adalah 50 sampel.
3.3 Variabel Penelitian 3.3.1 Klasifikasi Variabel
3.3.1.1 Variabel Bebas
Basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam larutan pembersih peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10
hari.
3.3.1.2 Variabel Terikat
a Perubahan dimensi.
b Kekuatan transversal.
3.3.1.3 Variabel Terkendali
a. Model induk.
b. Ukuran sampel uji.
c. Perbandingan adonan bubuk gips keras dan air.
Universitas Sumatera Utara
d. Waktu pengadukan gips keras.
e. Jenis resin akrilik polimerisasi panas QC, 20 England .
f. Perbandingan bubuk : cairan RAPP.
g. Tekanan pengepresan.
h. Suhu dan waktu proses kuring.
i. Teknik pemolesan.
j. Suhu dan waktu perendaman sampel.
k. Waktu perendaman sampel dalam larutan peroksida alkali.
l. Bahan pembersih yang digunakan.
3.3.2 Definisi Operasional
Tabel 1. Definisi operasional variabel bebas
Variabel Bebas Definisi Operasional
Skala Ukur Alat Ukur
Basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi
panas yang
direndam dalam
larutan pembersih peroksida alkali
selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari
Basis gigitiruan RAPP yang direndam
dalam larutan
pembersih peroksida
alkali dengan
masing-masing perendaman selama 5 menit per
hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari
- Stopwatch
Tabel 2. Definisi operasional variabel terikat
Variabel Terikat Definisi Operasional
Skala Ukur Alat Ukur
Perubahan dimensi Perubahan dimensi adalah selisih
antara nilai vektor sampel dengan nilai vektor model induk. Nilai
vektor adalah akar dari jumlah jarak
titik-titik acuan
yang dikuadratkan pada masing-masing
sampel dan model induk. Satuan perubahan dimensi adalah mm.
Skala interval Travelling
Microscope
Kekuatan transversal Ketahanan
resin akrilik
polimerisasi panas terhadap suatu beban vertikal yang dikenakan
pada sebuah batang uji yang ditumpu pada kedua ujungnya
sampai batang uji tersebut patah. Satuan
kekuatan transversal
adalah kgcm
2
. Skala interval
Torsee‘s Electronic
System Universal
Testing Machine 2tf
‘ Senstar ’, SC
– 2 – DE Tokyo
– Japan .
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3. Definisi operasional variabel terkendali
Variabel Terkendali Definisi Operasional
Skala Ukur Alat Ukur
Model induk Adalah modal yang terbuat dari
stainless steel dengan ukuran 65
mm x 10 mm x 2,5 mm yang digunakan
untuk membuat
sampel resin akrilik polimerisasi panas.
- Kaliper
Ukuran sampel uji 65 mm x 10 mm x 2,5 mm
untuk satu sampel untuk uji kekuatan tranversal.
- Penggaris
Perbandingan bubuk
gips keras dan air
Gips yang digunakan adalah tipe
III merek
Maldono, Germany. Perbandingan bubuk
gips dan air yang digunakan untuk penanam sampel dalam
kuvet, yaitu 300 gram bubuk gips keras : 90 ml air.
- Gelas
ukur dan wadah air
Waktu pengadukan gips Waktu yang dibutuhkan untuk
mengaduk gips dengan spatula adalah selama 60 detik.
- Stopwatch
Jenis resin akrilik polimerisasi panas.
Resin akrilik polimerisasi panas terdiri atas bubuk dan cairan
merek QC-20 England dengan proses polimerisasi yang
dilakukan dengan waterbath. -
-
Perbandingan bubuk
dan cairan RAPP.
Perbandingan jumlah bubuk : cairan resin akrilik polimerisasi
panas yang digunakan dalam penelitian, yaitu 2 : 1= 3 gram :
1,5 ml untuk 3 buah sampel. -
Sendok takar dan wadah air
Tekanan pengepresan Tekanan yang digunakan untuk
mengepres kuvet yang berisi resin akrilik polimerisasi panas
yaitu 1000
psi untuk
pengepesan pertama dan 2200 psi untuk pengepesan kedua.
- Pres
hidrolik OL
57 Manfredi
, Italia
Suhu dan waktu proses kuring. Suhu
dan waktu
yang dibutuhkan
untuk proses
polimerisasi resin
akrilik polimerisasi panas, yaitu fase I
70 C selama 90 menit dan fasa
II 100 C selama 30 menit
menggunakan waterbath, lalu kuvet dibiarkan dingin pada
suhu kamar.
19,33,34,41
- Termometer
dan Stopwatch
Teknik pemolesan Sampel dipoles mengunakan
kertas pasir waterproof ukuran 320, 400 dan 600 di bawah
aliran air agar permukaan rata dan halus.
53
- -
Universitas Sumatera Utara
Variabel Terkendali Definisi Operasional
Skala Ukur Alat Ukur
Suhu dan waktu perendaman sampel.
Suhu dan waktu yang digunakan untuk merendam sampel dalam
akuades pada suhu 37 C, yaitu
selama 48
jam untuk
mengurangi monomer
sisa.
14,15,40
- Termometer
dan stopwatch
Waktu perendaman sampel dalam
larutan pembersih
peroksida alkali. Sampel direndam dalam larutan
peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7
dan 10 hari. -
Stopwatch
Bahan pembersih
yang digunakan
Bahan pembersih
yang digunakan
adalah peroksida
alkali Polident, Glaxo, Smith Kline, Irlandia
. -
-
3.4 Tempat dan Waktu Penelitian 3.4.1 Tempat Pembuatan Sampel
Unit UJI Laboratorium Dental FKG USU
3.4.2 Tempat Pengujian Sampel
1. Laboratorium PTKI Medan.
2. Laboratorium Penelitian FMIPA USU.
3.4.3 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Maret - April 2015.
3.5 Alat dan Bahan Penelitian 3.5.1 Alat Penelitian
3.5.1.1 Alat yang Digunakan untuk Menghasilkan Sampel
a. Model induk terbuat dari logam
stainless steel
dengan ukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm ADA No.12 sebanyak 3 buah untuk uji perubahan dimensi dan
kekuatan transversal. b.
Kuvet untuk menanam model induk
Smic. China
.
Universitas Sumatera Utara
c.
Rubber bowl
dan spatula. d.
Unit kuring
Fill Manfredi Pulsar
–
2, Italia
. e.
Vibrator Fill Manfredi Pulsar
–
2, Italia
. f.
Spatula semen dan pot pengaduk dari porselen. g.
Gelas ukur h.
Stopwatch
. i.
Pres hidrolik
OL 57 Manfredi, Italia
. j.
Lekron
Smic, China
. k.
Mata bur fraser. l.
Mandril. m.
Penggaris besi. n.
Waterbath Filli Manfredi, Italia
. o.
Mikromotor
Strong, Korea
. p.
Straight handpiece Strong, Korea
. q.
Kertas pasir
waterproof
ukuran 320, 400 dan 600.
Gambar 3. Model induk
Gambar 4. Pres hidrolik
OL 57 Manfredi, Italia
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.
Waterbath Filli Manfredi,
Italia
Gambar 6.
Vibrator Fill Manfredi
Pulsar
–
2, Italia
3.5.1.2 Alat yang Digunakan untuk Menguji Sampel
a
Travelling microscope
dengan ketelitian 0.01 mm
Shimadzu, Japan
Gambar 7.
Travelling microscope Shimadzu, Japan
Universitas Sumatera Utara
b Alat uji kekuatan transversal Torsee ‘s Electronic System Universal
Testing
Machine 2tf ‘ Senstar ’, SC –
2
–
DE Tokyo
–
Japan
Gambar 8. Alat uji kekuatan transversal Torsee ‘s
Electronic System Universal Testing Machine
2tf ‘ Senstar ’, SC –
2
–
DE Tokyo
–
Japan
3.5.2 Bahan Penelitian
a. Resin akrilik polimerisasi panas
QC
–
20, England
b. Gips keras
Moldono, Germany
. c.
Cold mould seal QC
–
20, Engla
nd . d.
Vaselin untuk bahan separasi. e.
Plastik selopan. f.
Akuades Kimia Farma, Indonesia . g.
Alkali peroksida Polident,
Glaxo, Smith Kline, Irlandia
.
Universitas Sumatera Utara
3.6 Cara Penelitian 3.6.1 Pembuatan Model Induk
Model induk dibuat dari logam
stainless steel
dengan ukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm untuk uji perubahan dimensi dan kekuatan transversal serta untuk mendapat
mold sampel bahan resin akrilik polimerisasi panas.
3.6.2 Pembuatan Sampel untuk Uji Perubahan Dimensi dan Kekuatan Transversal
Model induk uji perubahan dimensi dan kekuatan transversal berukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm.
1. Pembuatan mold a Membuat adonan gips keras, perbandingan gips dengan air adalah 300
gram : 90 ml air untuk kuvet atas manakala 250 gram : 150 ml air untuk kuvet bawah. b Adonan gips keras diaduk dengan spatula selama 15 detik sehingga
tercampur homogen. c Adonan gips keras dituang ke dalam kuvet bawah yang telah disiapkan di
atas vibrator. d Gips keras dibiarkan mengeras selama beberapa menit.
e Model induk diletakkan pada kuvet bawah sampai setinggi permukaan adonan gips keras, satu kuvet berisi 3 buah model induk.
f Setelah itu, gips dirapikan dan didiamkan sampai gips mengeras selama 60 menit.
g Permukaan gips diolesi dengan vaselin dan kuvet atas dipasangkan kemudian diisi dengan adonan gips keras diatas vibrator.
h Sesudah gips mengeras, kuvet dibuka, model induk diangkat, cetakan moul yang diperoleh dituang air panas untuk membuang sisa vaselin sehingga bersih.
i Setelah kering mold diolesi dengan
cold mould seal
, tunggu selama 20 menit sesuai dengan petunjuk pabrik .
Universitas Sumatera Utara
Gambar 9. Model induk dari logam yang ditanam pada gips dalam kuvet
2. Pengisian resin akrilik pada mold a Polimer dan monomer diaduk dalam pot porselen dengan perbandingan
polimer : monomer sebesar 3 gr : 1,5 ml untuk pengisian 3 mold menggunakan spatula semen sesuai petunjuk pabrik sehingga tercampur dengan baik.
b Setelah adonan mencapai fase
dough
, adonan diisi penuh ke dalam mold yang berada pada kuvet bawah.
c Letakkan plastik selopan diantara kuvet atas dan bawah, lalu ditutup dan dipres perlahan dengan pres hidrolik denagan tekanan 1000 psi 70 kgcm
2
. d Kuvet dibuka dan kelebihan akrilik dipotong dengan menggunakan
lecron mass
, kemudian kuvet ditutup kembali, dilakukan pengepresan terakhir dengan tekanan 2200 psi 154 kgcm
2
. e Kemudian baut kuvet dipasang untuk mempertahankan kuvet atas bawah
dan dibiarkan selama 15 menit untuk beradaptasi dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 10. Polimer dan monomer diaduk dalam pot porselen
dengan perbandingan 3 gr : 1,5 ml
3. Kuring Kuvet dimasukkan ke dalam pemanasan air, waktu dan suhu diatur. Pada fase
I suhu diatur 70 ° C selama 90 menit dan fase II suhu dinaikan menjadi 100 ° C serta dipertahankan selama 30 menit. Kemudian, kuvet dikeluarkan dari
waterbath
dan dibiarkan dingin sampai tercapai suhu kamar.
4. Penyelesaian akhir Batang uji dikeluarkan dari kuvet, kemudian dirapikan dengan menggunakan
bur
fraser
untuk menghilangkan bagian yang tajam
.
Batang uji kemudian dihaluskan dengan menggunakan kertas pasir
waterproof
dengan ukuran 320, 400 dan 600 di bawah air mengalir sampai diperoleh ukuran yang diinginkan 65 mm x 10 mm x 2,5
mm.
53
Universitas Sumatera Utara
Gambar 11. Sampel uji resin akrilik polimerisasi panas setelah penyelesaian akhir
3.6.3 Perendaman Sampel
a. Sampel direndam dalam akuades selama 48 jam pada suhu 37
C sebelum dilakukan penelitian untuk mengurangi monomer sisa.
14,15,40
b. Sampel dibagi menjadi 10 kelompok, yaitu:
- Sampel yang direndam dalam akuades kontrol selama 5 menit per hari,
dalam waktu 1 hari A. -
Sampel yang direndam dalam akuades kontrol selama 5 menit per hari, dalam waktu 3 hari B.
- Sampel yang direndam dalam akuades kontrol selama 5 menit per hari,
dalam waktu 5 hari C. -
Sampel yang direndam dalam akuades kontrol selama 5 menit per hari, dalam waktu 7 hari D.
- Sampel yang direndam dalam akuades kontrol selama 5 menit per hari,
dalam waktu 10 hari E. -
Sampel yang direndam dalam larutan peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1 hari F.
- Sampel yang direndam dalam larutan peroksida alkali selama 5 menit per
hari, dalam waktu 3 hari G. -
Sampel yang direndam dalam larutan peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 5 hari H.
Universitas Sumatera Utara
- Sampel yang direndam dalam larutan peroksida alkali selama 5 menit per
hari, dalam waktu 7 hari I. -
Sampel yang direndam dalam larutan peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 10 hari J.
c. Masing-masing kelompok sampel dikeluarkan dan dibiarkan kering selama 5 menit, lalu dilakukan pengujian perubahan dimensi kemudian dilanjutkan dengan
pengujian kekuatan transversal.
3.6.4 Pengukuran Perubahan Dimensi
1. Setiap sampel dan model induk diberi tanda pada keempat titik sudutnya yang digunakan sebagai titik acuan pengukuran. Titik tersebut dinamakan titik A, B,
C dan D. Jarak antara AB, BC, CD dan DA diukur pada setiap sampel dan model induk. Sampel diukur setelah dilakukan perendaman dalam akuades dan larutan
peroksida alkali. Pengukuran perubahan dimensi dilakukan dengan menggunakan
travelling microscope
dengan ketelitian 0,01 mm. Metode vektor digunakan untuk melakukan pengukuran perubahan dimensi.
2. Perhitungan hasil pengukuran dilakukan dengan menggunakan rumus vektor:
║V ║ = √ AB
2
+ BC
2
+ CD
2
+ DA
2
AB = jarak antara titik A dan B BC = jarak antara titik B dan C
CD = jarak antara titik C dan D DA = jarak antara titik D dan A
║V ║ = vektor 3. Penentuan perubahan dimensi diperoleh dari selisih antara vektor sampel
dan vektor model induk. Perubahan dimensi diukur dengan rumus:
50,52
Perubahan dimensi = ║V
1
- V ║
Universitas Sumatera Utara
Keterangan: V
1
= vektor sampel V
= vektor model induk
3.6.5 Pengukuran Kekuatan Transversal
Pengukuran kekuatan transversal dilakukan dengan menggunakan alat uji kekuatan transversal
Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine 2tf ‘Senstar’ , SC –
2
–
DE Tokyo
–
Japan
. Alat ini memiliki kecepatan
cross head
110 mmdetik dan jarak antara kedua penyangga adalah 50 mm. Batang uji diberi nomor
pada kedua ujungnya dan garis pada bagian tengah menggunakan spidol. Batang uji ditempatkan pada alat sedemikian rupa sehingga alat menekan batang uji tepat pada
garis tersebut hingga fraktur. Nilai yang diperoleh dari hasil uji dibaca pada monitor dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan transversal.
Perhitungan kekuatan transversal adalah sebagai berikut:
3,7,32,44,56
Keterangan: S = Kekuatan transversal kgcm
2
P = Beban maksimum diterapkan kg L = Jarak antara kedua mendukung cm
b = Lebar batang uji cm d = Ketebalan spesimen cm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 12. Alat uji kekuatan transversal menekan tepat pada bagian
tengah sampel uji
Gambar 13. Sampel resin akrilik polimerisasi panas untuk uji kekuatan transversal
setelah fraktur
Universitas Sumatera Utara
3.7 Kerangka Operasional Penelitian
Pembuatan Model Induk
Flasking
Deflasking
Sampel Penelitian Kuring
Packing
Larutan Peroksida Alkali Penyelesaian Akhir
Perendaman sampel akrilik
dalam larutan selama 5 menit
per hari, dalam waktu 1 hari.
Perendaman sampel akrilik
dalam larutan selama 5 menit
per hari, dalam waktu 3 hari .
Perendaman sampel akrilik
dalam larutan selama 5 menit
per hari, dalam waktu 5 hari.
Perendaman sampel akrilik
dalam larutan selama 5 menit
per hari, dalam waktu 7 hari.
Perendaman sampel akrilik
dalam larutan selama 5 menit
per hari, dalam waktu 10 hari.
Pengukuran Kekuatan Transversal Pengumpulan
Data Analisis
Data Hasil
Akuades
Pengukuran Perubahan Dimensi
Universitas Sumatera Utara
3.8 Analisis Data Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Analisis Univarian, untuk mengetahui nilai rata-rata dan SD standar
deviasi masing-masing kelompok. 2.
Uji t - independen untuk mengetahui pengaruh perendaman basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam larutan pembersih peroksida alkali selama 5
menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari terhadap perubahan dimensi dan kekuatan transversal.
3. Uji Anova satu arah, untuk mengetahui pengaruh frekuensi perendaman
basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam larutan pembersih peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari terhadap perubahan
dimensi dan kekuatan transversal. 4.
Uji LSD
Least Significant Difference
, untuk mengetahui pengaruh perendaman basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam larutan pembersih
peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari terhadap perubahan dimensi dan kekuatan transversal pengaruh signifikan antara kelompok
perlakuan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL PENELITIAN
4.1 Perubahan Dimensi Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi
Panas yang Direndam dalam Larutan Pembersih Peroksida Alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari
Perubahan dimensi pada kelompok akuades A, B, C, D dan E diperoleh dengan menghitung selisih antara vektor sampel resin akrilik polimerisasi panas
setelah dilakukan perendaman dalam akuades dengan vektor model induk serta dinyatakan dengan satuan mm. Hasil penelitian menunjukkan nilai terbesar pada
kelompok A adalah 0,096 mm dan terkecil adalah 0,076 mm dengan nilai rerata 0,087 ± 0,008 mm, nilai terbesar pada kelompok B adalah 0,192 mm dan nilai terkecil
adalah 0,169 mm dengan nilai rerata 0,182 ± 0,009 mm, nilai terbesar pada kelompok C adalah 0,298 mm dan nilai terkecil adalah 0,275 mm dengan nilai rerata 0,286 ±
0,009 mm, nilai terbesar pada kelompok D adalah 0,401 mm dan terkecil adalah 0,371 mm dengan nilai rerata 0,388 ± 0,011 mm serta nilai terbesar pada kelompok E
adalah 0,537 mm dan terkecil adalah 0,512 mm dengan nilai rerata 0,527 ± 0,010 mm.
Perubahan dimensi pada kelompok peroksida alkali F, G, H, I dan J diperoleh dengan menghitung selisih antara vektor sampel resin akrilik polimerisasi panas
setelah dilakukan perendaman dalam larutan peroksida alkali dengan vektor model induk serta dinyatakan dengan satuan mm. Nilai terbesar pada kelompok F adalah
0,104 mm dan terkecil adalah 0,082 mm dengan nilai rerata 0,095 ± 0,008 mm, nilai terbesar pada kelompok G adalah 0,255 mm dan terkecil adalah 0,189 mm dengan
nilai rerata 0,209 ± 0,027 mm, nilai terbesar pada kelompok H adalah 0,457 mm dan terkecil adalah 0,397 mm dengan nilai rerata 0,418 ± 0,028 mm, nilai terbesar pada
kelompok I adalah 0,697 mm dan terkecil adalah 0,669 mm dengan nilai rerata 0,679 ± 0,011 mm serta nilai terbesar pada kelompok J adalah 0,854 mm dan terkecil adalah
0,824 mm dengan nilai rerata 0,835 ± 0,011 mm. Nilai dari seluruh kelompok perubahan dimensi terbesar ditemukan pada
kelompok J dengan nilai perubahan dimensi terbesar pada sampel uji nomor 1 yaitu
Universitas Sumatera Utara