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 adalah nilon termoplastik yang berasal dari model induk yang terbuat dari logam berbentuk silindris dengan ukuran diameter 20 ± 1 mm
dan ketebalan 2 ± 0,1 mm ISO 1567.
14,35
Gambar 4. Sampel penelitian
3.2.2 Besar Sampel Penelitian
Pada penelitian ini jumlah sampel minimal diestimasi berdasarkan rumus Federer sebagai berikut:
Keterangan : t: Jumlah perlakuan
r: Jumlah ulangan 2 mm
t - 1 r - 1 ≥ 15
20 mm
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian ini terdapat dua kelompok perlakuan, yaitu basis gigi tiruan nilon yang direndam dalam larutan sodium hipoklorit 0,5 dan basis gigi tiruan nilon
yang direndam dalam bahan pembersih gigi tiruan fleksibel Val-Clean sebagai kontrol, maka t = 2 dan jumlah sampel r setiap kelompok pengujian dapat
ditentukan sebagai berikut : t – 1 r – 1
≥ 15 2 – 1 r – 1
≥ 15 r – 1
≥ 15 r
≥ 16 Dari hasil di atas, jumlah sampel untuk tiap kelompok adalah sebanyak 16
sampel, maka jumlah sampel untuk dua kelompok adalah 32 sampel.
3.3 Variabel Penelitian 3.3.1 Klasifikasi Variabel Penelitian
3.3.1.1 Variabel Bebas Basis gigi tiruan nilon termoplastik yang direndam dalam larutan sodium
hipoklorit 0,5.
3.3.1.2 Variabel Terikat
a. Kekasaran permukaan b. Stabilitas warna
3.3.1.3 Variabel Terkendali
a. Model induk b. Ukuran sampel uji
c. Jenis dan berat nilon termoplastik yang digunakan d. Perbandingan adonan bubuk gips keras dan air
e. Waktu pengadukan gips keras f. Suhu pemanasan nilon termoplastik
g. Lama pemanasan nilon termoplastik h. Teknik pemolesan
Universitas Sumatera Utara
i. Lama dan suhu perendaman sampel j. Bahan pembersih yang digunakan
3.3.2 Definisi Operasional
Tabel 1. Definisi operasional variabel bebas Variabel Bebas
Definisi Operasional Skala
Ukur Alat Ukur
Basis gigi tiruan nilon termoplastik.
Bahan termoplastik golongan poliamida yang
melunak bila dipanaskan dan diproses menjadi
basis gigi tiruan dengan sistem
injection moulding.
- -
Sodium hipoklorit Bahan pembersih gigi
tiruan dalam bentuk larutan dengan
konsentrasi 0,5 -
-
Tabel 2. Definisi operasional variabel terikat Variabel Terikat
Definisi Operasional Skala
Ukur Alat Ukur
Kekasaran permukaan Ukuran ketidakteraturan
dari permukaan yang telah diproses akhir dan
dipoles dan diukur dengan satuan
mikrometer µm Rasio
Profilometer
Stabilitas warna Warna bahan basis gigi
tiruan nilon termoplastik setelah dilakukan
perendaman dalam bahan pembersih.
Rasio UV-Vis
Spektrofoto meter
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3. Definisi operasional variabel terkendali Variabel Terkendali
Definisi Operasional Skala
Ukur Alat Ukur
Model induk Model yang terbuat dari
logam dengan ukuran diameter 20 mm dan
ketebalan 2 mm dan digunakan untuk
membuat sampel nilon termoplastik
- Kaliper
Ukuran sampel Sampel dengan ukuran
diameter 20 mm dan ketebalan 2 mm
berbentuk silindris -
Penggaris
Jenis dan berat nilon termoplastik yang
digunakan Bioplast Japan dengan
berat 0,7 gram untuk 1 sampel
- Timbangan
digital Perbandingan adonan
gips dengan air Perbandingan adonan
gips keras dengan air untuk menanam sampel
dalam kuvet yaitu 100 gram gips keras : 30 ml
air. -
Gelas ukur dan
timbangan
Waktu pengadukan gips keras
Waktu yang diperlukan untuk mengaduk gips
keras adalah sekitar 1 menit hingga homogen.
- Stopwatch
Suhu pemanasan nilon termoplastik
Suhu pemanasan untuk melunakkan bahan nilon
termoplastik pada alat furnace, yaitu 225
o
C -
-
Lama pemanasan nilon termoplastik
Lama pemanasan bahan nilon termoplastik pada
alat furnace adalah 15 menit.
- Stopwatch
Universitas Sumatera Utara
Variabel Terkendali Definisi Operasional
Skala Ukur
Alat Ukur Teknik Pemolesan
Cara pemolesan sampel yaitu dihaluskan dengan
kertas pasir waterproof ukuran 800, 1000 dan
1200 yang dipasangkan pada
rotary grinder dengan air mengalir
masing-masing selama 3 menit dengan kecepatan
500 rpm kemudian dilanjutkan dengan
Scotch-Brite brush yang dipasangkan pada
polishing motor dengan kecepatan 500 rpm dan
menggunakan
coarse pumice
hingga mengkilat.
- -
Waktu perendaman sampel
Rincian waktu perendaman yang
digunakan dikalkulasikan berdasarkan penggunaan
sehari-hari selama 1 tahun pemakaian adalah
sebagai berikut:
14,58
1. Sampel direndam
dalam larutan sodium hipoklorit 0,5 selama
10 menithari dan diasumsikan perendaman
1 tahun = 365 hari maka 365x10 menit = 3650
menit, maka 365060= 60,8 jam dibulatkan
menjadi 61 jam. Sebagai kontrol sampel
direndam dalam bahan pembersih gigi tiruan
fleksibel
Val-Clean selama 10 menithari
dan diasumsikan perendaman 1 tahun =
- Stopwatch
Universitas Sumatera Utara
Variabel Terkendali Definisi Operasional
Skala Ukur
Alat Ukur 365 hari maka 365x10
menit = 3650 menit, maka 365060= 60,8 jam
dibulatkan menjadi 61 jam.
Suhu perendaman sampel
Sampel direndam pada suhu kamar 27ºC
13,17
- Inkubator
Bahan pembersih yang digunakan
Bahan pembersih yang digunakan adalah sodium
hipoklorit 0,5 dan Val- Clean Valplast Corp-
New York. -
-
3.4 Tempat dan Waktu Penelitian 3.4.1 Tempat Penelitian
3.4.1.1 Tempat Pembuatan Sampel
1. Unit UJI Laboratorium Dental FKG USU
3.4.1.2 Tempat Perendaman Sampel
1.
Laboratorium Biokimia FMIPA USU
3.4.1.3 Tempat Pengujian Sampel
1. Laboratorium Computer Numerically Controlled CNC Teknik Mesin
Politeknik Medan. 2.
Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi USU
3.4.2 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan April 2016 sampai selesai
3.5 Alat dan Bahan Penelitian 3.5.1 Alat Penelitian
1. Model induk dari logam berbentuk silindris dengan diameter 20 mm dan
ketebalan 2 mm.
Universitas Sumatera Utara
2. Injection flask
3. Timbangan digital KrisChef EK9150, China
4. Lekron Scheizer, Germany
5. Oven pemanas
6. Rubber bowl dan spatula
7. Vibrator Pulsar 2 Filli Manfredi, Italy
8. Cartridge
9. Plugger
10. Furnace
11. Injector
12. Rotary grinder Metaserv, England
13. Polishing Motor
14. Scotch Brite Brush
15. Portable Dental Engine Olympia, Japan
16. Straight handpiece
17. Mata bur fraser
18. Stopwatch
19. Gunting pisau cutter
20. Inkubator
21. Alat uji kekasaran permukaan Profilometer, Marsurf M 300 Surface
Measurement Instrument, Germany 22.
Alat uji stabilitas warna UV-Vis Spektrofotometer UV Mini 1800 Shimadzu, Japan
3.5.2 Bahan Penelitian
1. Nilon termoplastik Bioplast, Japan
2. Malam spru
3. Gips keras Moldano, Germany
4. Vaseline untuk bahan separasi
5. Tinfoil
Universitas Sumatera Utara
6. Cincin plastik
7. Kertas pasir waterproof ukuran 800, 1000 dan 1200 Atlas
8. Coarse pumice
9. Sodium hipoklorit 0,5
10. Val-Clean Valplast Corp-New York.
3.6 Cara Penelitian 3.6.1 Pembuatan Model Induk
Model induk dibuat dari logam kuningan dengan ukuran diameter 20 ± 1 mm dan ketebalan 2 ± 0,1 mm untuk uji kekasaran permukaan dan stabilitas warna serta
untuk mendapat mold sampel bahan nilon termoplastik.
3.6.2 Pembuatan Sampel
1. Penanaman Model Induk pada Kuvet Bawah a.
Penanaman kuvet dengan teknik injection moulding dilakukan dengan menggunakan kuvet khusus untuk injeksi.
b. Kuvet diolesi dengan bahan separasi vaselin.
c. Adonan gips keras dibuat dengan perbandingan 100 gram gips keras : 30
ml air. d.
Adonan gips keras diaduk hingga homogen kemudian dituang ke dalam kuvet bawah yang telah disiapkan di atas vibrator.
e. Model induk dari logam logam dibenamkan sampai setinggi permukaan
adonan gips keras dalam kuvet, satu kuvet berisi enam model induk Gambar 5. f.
Gips keras dibiarkan 20 menit hingga mengeras.
Gambar 5. Penanaman model induk pada kuvet bawah
Universitas Sumatera Utara
2. Pemasangan Spru dan Pengisian Kuvet Atas a.
Spru terbuat dari malam yang digunakan sebagai jalan masuk nilon diletakkan pada tepi model induk Gambar 6.
b. Olesi seluruh permukaan gips keras dengan vaselin.
c. Kuvet atas dipasangkan di atas kuvet bawah dan dikunci hingga rapat.
d. Membuat adonan gips keras dengan perbandingan 100 gram gips keras :
30 ml air. e.
Adonan gips diaduk hingga homogen dan dituang ke dalam kuvet melalui salah satu lubang pengisian pada kuvet di atas vibrator.
f. Tunggu gips mengeras selama 60 menit.
3. Pengangkatan Model Induk dan Pembuangan Spru a.
Setelah gips yang mengeras, kuvet atas dan kuvet bawah dibuka dan model induk dikeluarkan.
b. Setelah itu kuvet atas dan bawah dipasang kembali.
c. Spru dibuang dengan cara dipanaskan dengan air mendidih hingga tidak
ada lagi sisa spru pada gips Gambar 7. Gambar 6. Pemasangan malam spru
Gambar 7. Mold
Universitas Sumatera Utara
4. Injeksi bahan nilon termoplastik ke dalam mold a.
Kuvet bawah dan atas dipasang kembali. b.
Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon termoplastik kemudian potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge.
c. Butiran nilon termoplastik murni lalu dimasukkan ke dalam cartridge
Gambar 8. d.
Sebelum cartridge dimasukkan ke furnace, furnace dipanaskan terlebih dahulu selama 20 menit.
e. Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon termoplastik dipanaskan
dalam alat furnace pada suhu 225
o
C selama 15 menit Gambar 9. f.
Setelah bahan termoplastik nilon meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan cincin plastik dan dipasangkan pada alat injector.
g. Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet
dan bahan termoplastik nilon diinjeksikan ke dalam mold selagi panas kemudian dibiarkan di bawah tekanan selama 3 menit dan biarkan selama 30 menit hingga
mengeras Gambar 10.
Gambar 8. Nilon termoplastik di dalam cartridge
Universitas Sumatera Utara
Gambar 9. Cartridge dimasukkan ke dalam furnace
Gambar 10. Nilon termoplastik diinjeksikan ke dalam
kuvet
Gambar 11. Sampel nilon termoplastik
Universitas Sumatera Utara
5. Penyelesaian akhir dan pemolesan a.
Sampel dikeluarkan dari kuvet dan dirapikan dengan fraser bur untuk menghilangkan bagian yang tajam Gambar 11.
b. Permukaan sampel dihaluskan dengan kertas pasir waterproof ukuran 800,
1000 dan 1200 yang dipasangkan pada rotary grinder dengan air mengalir masing- masing selama 5 menit dengan kecepatan 500 rpm. Untuk mencegah terlepasnya
sampel pada saat pemolesan maka sampel diletakkan pada pemegang sampel yang terbuat dari stainless steel.
c. Pemolesan dilanjutkan dengan scotch-brite brush yang dipasangkan pada
polishing motor dengan kecepatan 500 rpm dan menggunakan coarse pumice hingga mengkilat Gambar 12.
Gambar 12. Sampel yang telah dipoles
3.6.3 Perendaman Sampel
Sampel akan direndam dalam dua buah wadah yang dibagi sesuai dengan jenis bahan pembersih yang telah ditentukan dengan tahapan seperti berikut:
a. Atur suhu pada inkubator menjadi 27ºC.
b. Sampel dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu:
- Sampel yang direndam dalam larutan sodium hipoklorit 0,5 selama 61
jam A. -
Sampel yang direndam dalam bahan pembersih gigi tiruan fleksibel Val- Clean kontrol selama 61 jam B.
Universitas Sumatera Utara
c. Sediakan dua buah wadah, pada wadah A isi dengan larutan sodium
hipoklorit 0,5 sebanyak 250 ml dan pada wadah B isi dengan air sebanyak 250 ml dan larutkan ¼ saset Val-Clean kontrol.
d. Perendaman sampel dilakukan dengan rincian waktu perendaman
berdasarkan penggunaan sehari-hari selama 1 tahun pemakaian.
14,58
Kedua kelompok sampel direndam masing-masing dalam larutan sodium hipoklorit 0,5 dan Val-
Clean kontrol selama 10 menithari dan diasumsikan perendaman 1 tahun = 365 hari maka 365x10 menit = 3650 menit, maka 365060= 60,8 jam dibulatkan menjadi
61 jam. e.
Setelah direndam, masing-masing kelompok sampel diangkat lalu dikeringkan dengan handuk kering, kemudian sampel dilakukan pengukuran
kekasaran permukaan dan stabilitas warna.
3.6.4 Pengukuran Kekasaran Permukaan
1. Setiap sampel dibuat 3 titik pengukuran ±1 mm dari tepi sampel dengan
menggunakan spidol Gambar 13.
2. Kalibrasi pada profilometer dipastikan berada dalam angka 0.
3. Sampel diletakkan di bidang datar dan operator meletakkan stylus bergerak
menelusuri satu garis lurus horizontal 2mm detik pada titik pertama permukaan sampel Gambar 14.
Gambar 13. Skema daerah yang diukur
Universitas Sumatera Utara
Gambar 14. Proses pengukuran kekasaran permukaan 4.
Monitor atau layar alat uji akan menunjukkan nilai kekasaran permukaan sampel yang diukur. Pengukuran dilakukan 3 kali pada masing-masing titik yang
telah ditandai sebelumnya. 5.
Ketiga hasil pengukuran pada masing-masing titik dirata-ratakan. Nilai rata-rata kemudian dijadikan sebagai nilai kekasaran permukaan dengan rumus:
59
3
3 2
1
Ra Ra
Ra Ra
+ +
=
3.6.5 Pengukuran Stabilitas Warna
Pengukuran perubahan warna pada penelitian ini adalah dengan menggunakan alat UV-Vis Spektrofotometer UV Mini 1800 Shimidzu.
1. Sampel yang berdiameter 20 mm dan tebal 2 mm dibuat menjadi serpihan
kecil dengan menggunakan bur fraser Gambar 16. 2.
Sampel yang telah menjadi serpihan kecil, kemudian dicampur pelarut xylene dengan perbandingan serpihan dan pelarut 0,7 gr : 20 ml Gambar 17.
3. Sampel yang telah dilarutkan dimasukkan dalam wadah tabung
transparan yang disebut kuvet Gambar 19. 4.
Larutan ditempatkan pada alat pengukur, sumber cahaya ultra-violet dijatuhkan melewati sampel Gambar 20.
Universitas Sumatera Utara
5. Cahaya yang dipantulkan ke kuvet akan diserap dan dideteksi oleh
detektor kemudian ditransfer ke komputer untuk terjemahan nilai absorbansi dalam rentang panjang gelombang yang telah ditentukan.
6. Kemudian dilakukan perhitungan pada jumlah intensitas cahaya sebelum
dan setelah melewati sampel dengan menentukan nilai absorbansi pada panjang gelombang 400-800 nm untuk mengukur jumlah zat warna dalam sampel.
7. Hasil yang didapat merupakan nilai absorbansi yang merupakan ukuran
jumlah zat warna dalam sampel.
Gambar 15. UV-Vis spektrofotometer Gambar 16. Sampel yang dibuat
menjadi serpihan kecil
Gambar 17. Sampel yang dilarutkan Gambar 18. Penempatan sampel yang
telah dilarutkan pada botol
Universitas Sumatera Utara
Gambar 19. Kuvet tabung transparan Gambar 20. Penempatan kuvet pada
UV-Vis spektrofotometer
Universitas Sumatera Utara
3.7
Kerangka Operasional Penelitian
Pembuatan Model Induk
Penanaman model pada kuvet bawah, pemasangan spru dan pengisian kuvet atas
Perendaman dalam larutan sodium hipoklorit 0,5
n = 16
Hasil Analisis Data
Pengumpulan Data Pengukuran Stabilitas Warna
Pengukuran Kekasaran Permukaan Pengangkatan model induk, pembuangan spru dan
pengisian bahan nilon
Penyelesaian akhir dan pemolesan
Sampel penelitian
Perendaman dalam bahan pembersih Val-Clean
n = 16
Perendaman sampel dalam larutan
selama 61 jam
Universitas Sumatera Utara
3.8 Analisis Data
Data dianalisis secara statistik dengan menggunakan : 1.
Analisis Univarian untuk mengetahui nilai rata-rata dan standar deviasi masing-masing kelompok.
2. Uji T tidak berpasangan untuk mengetahui pengaruh perendaman basis
gigi tiruan nilon termoplastik dalam larutan sodium hipoklorit 0,5 selama 61 jam
terhadap kekasaran permukaan dan stabilitas warna.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL PENELITIAN
4.1 Nilai Kekasaran Permukaan Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik yang Direndam dalam Larutan Sodium Hipoklorit 0.5 Selama 61 Jam
Hasil pengukuran kekasaran permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik diperoleh menggunakan alat uji profilometer dengan mengukur ketidakteraturan pada
permukaan sampel dan dinyatakan dalam satuan µm. Nilai kekasaran permukaan sampel nilon termoplastik yang direndam dalam larutan sodium hipoklorit 0,5 yang
terbesar adalah 0,284 µ m sedangkan nilai terkecil adalah 0,220 µm. Nilai kekasaran permukaan sampel nilon termoplastik yang direndam dalam Val-Clean yang terbesar
adalah 0,275 µm sedangkan nilai terkecil adalah 0,180
µm Tabel 4. Rerata dan standar deviasi kekasaran permukaan kelompok sampel yang
direndam dalam larutan sodium hipoklorit 0,5 adalah 0,248 ± 0,022 µm sedangkan rerata dan standar deviasi kekasaran permukaan kelompok sampel yang direndam
dalam Val-Clean adalah 0,229 ± 0,029 µm Tabel 4
Universitas Sumatera Utara
Kategori