Pengaruh Penambahan Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam Terhadap Sifat-Sifat Mekanik Komposit Resin Akrilik Pada Basis Gigi Tiruan
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI NANOPARTIKEL
CANGKANG TELUR AYAM TERHADAP SIFAT-SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT RESIN AKRILIK PADA BASIS GIGI
TIRUAN
SKRIPSI
Oleh
DEDE MHD TAHER HASIBUAN
120405130
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
i
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI NANOPARTIKEL
CANGKANG TELUR AYAM TERHADAP SIFAT-SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT RESIN AKRILIK PADA BASIS GIGI
TIRUAN
SKRIPSI
Oleh
DEDE MHD TAHER HASIBUAN
120405130
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
ii
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI NANOPARTIKEL
CANGKANG TELUR AYAM TERHADAP SIFAT-SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT RESIN AKRILIK PADA BASIS GIGI
TIRUAN
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini
adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa karya ini
bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi
sesuai dengan aturan yang berlaku
Medan, 27 Juli 2017
Dede Mhd Taher Hasibuan
NIM 120405130
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya
sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul
“Pengaruh Penambahan Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam Terhadap SifatSifat Mekanik Komposit Resin Akrilik Pada Basis Gigi Tiruan” berdasarkan hasil
penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik, Kimia Universtas Sumatera
Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana
teknik.
Melalui penelitian ini diperoleh hasil nanopartikel cangkang telur ayam, sehingga
hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan sebagai alternatif sebagai bahan pengisi
pada pembuatan basis gigi tiruan.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Dr. Maulida, ST., M.Sc selaku Dosen Pembimbing.
2.
Maya Sarah, ST., MT., P.hd, IPM selaku Ketua Departemen Teknik Kimia
3.
Ir. Bambang Trisakti, M.Si selaku Koordinator Skripsi.
4.
Prof. Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc dan M.Hendra S. Ginting, ST., MT
selaku Dosen Penguji atas kritik dan saran yang telah diberikan
5.
Keluarga saya bang Reza, kak Aisyah, Eki, Anggi, Om uji, Weli, Afin, Adiva,
kak Ijah yang telah banyak memberikan dukungan, semangat, dan doa kepada
penulis.
6.
Rekan penelitian, Nisaul Fadilah Dalimunthe atas kerja sama yang baik hingga
akhir selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
7.
Sahabat saya Uki, Faris, Abror, Bai, Irsa, Gewa, Salwa, Yudha, Billi, Arin,
Sarah, Uthy, Ghea, Mulik, Jihan, Bima dan teruntuk alm. Zakaria Nst serta
seluruh teman sejawat angkatan 2012 yang telah memberikan dukungan dan
semangat kepada penulis.
8.
Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik
Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan bantuan kepada
penulis selama menjalankan perkuliahan.
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Medan, 28 Juli 2017
Penulis
Dede Mhd Taher Hasibuan
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
Papa & Mama tercinta
alm. H. Tongku Sati Hasibuan
&
Hj. Irhamah Nasution
Kedapa papaku yang telah mengajarkan banyak hal kepadaku walau
hanya dalam waktu yang singkat, semoga apa yang telah kau ajarkan
menjadi pahala bagimu.
Dan teruntuk mamaku tercinta, terimakasih untuk segala sesuatu yang
telah kau berikan, baik moril maupun materi, yang dapat menjadi ayah
dengan ketegasanmu dan menjadi ibu dengan kasih sayangmu. Terima
kasih untuk semua pengorbananmu selama ini.
"Dan rendahkanlah dirimu terhadap keduanya dengan penuh kasih sayang dan
ucapkanlah.'Wahai Tuhanku!' Sayangilah keduanya sebagaimana mereka berdua
telah mendidik aku di waktu kecil." [Surah Al-Isra ayat 23]
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
NIM
Tempat, tanggal
lahir
Nama orang tua
: Dede Mhd Taher Hsb
: 120405130
: Medan, 11 Juni 1994
Alamat orang tua
: Jl. Bunga Cempaka XIV
No.65 Psr III Tj. Sari,
Medan
: H. Tongku Sati Hasibuan
Hj. Irhamah Nasution
Asal Sekolah:
SD Negeri 060866 Medan tahun 2000 - 2003
SD Negeri 060884 Medan tahun 2003 - 2006
SMP Negeri 1 Medan tahun 2006 - 2009
SMA Bhayangkari Medan tahun 2009 - 2010
SMA Muhammadiyah 02 Medan tahun 2010 - 2012
Pengalaman Kerja dan Organisasi:
1. Asisten Lab. Polimer Departemen Teknik Kimia tahun 2014-2016
2. Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) FT USU periode 2012-2013
sebagai Anggota
3. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode
2014-2016 sebagai Sekertaris Bidang Seni dan Olahraga
4. Covalen Study Group (CSG) FT USU periode 2014-2015 sebagai
Anggota
Artikel yang dipublikasikan:
1. The Influence Of Chicken Egg Shell As Fillers on Biocomposite
Acrylic Resin for Denture Based
2. The Effect of Addition Nanoparticle Chicken Egg Shell Fillers On
Biocomposite Acrylic Resin for Denture Base
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Angka kehilangan gigi di Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya. Bahan baku
pembuatan basis gigi tiruan yang berada dipasaran memiliki harga yang relatif
mahal. Potensi limbah cangkang telur ayam yang melimpah masih jarang di
optimalkan, mengingat cangkang telur ayam mengandung unsur mineral tinggi yang
sesuai digunakan sebagai bahan pengisi. Struktur kuat dari cangkang telur ayam
berpotensi menjadi sumber bio-pengisi yang dapat digunakan secara efisien untuk
produk nanokomposit. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh
penambahan pengisi nanopartikel cangkang telur ayam terhadap sifat mekanik basis
gigi tiruan. Pada penelitian ini, basis gigi tiruan dibuat dengan polimetil metakrilat
(PMMA) sebagai matriks dan nanopartikel cangkang telur ayam sebagai pengisi.
Proses Isolasi nanopartikel cangkang telur ayam dilakukan dengan sonikasi selama
45 menit dan filtrasi menggunakan membran dialisis. Pembuatan sampel dilakukan
dengan cara mencampurkan pengisi nanopartikel cangkang telur ayam dengan
matriks PMMA yang terdiri dengan powder dan liquid. Powder dan liquid
dicampurkan terlebih dahulu dengan perbandingan berat sebesar 2:1. Komposisi
matriks:pengisi yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari 100%:0%, 90%:10%,
80%:20% dan 70%;30% (%berat). Selanjutnya campuran dituang kedalam cetakan
(mold) dalam kuvet. Kuvet direbus dengan suhu 75 °C selama 90 menit, kemudian
suhu dinaikkan menjadi 100 °C dan dibiarkan selama 30 menit. Setelah itu sampel
basis gigi tiruan dikeluarkan dari cetakan (mold). Analisa yang dilakukan meliputi:
TEM (Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope),
XRD (X-Ray Diffraction), dan FTIR (Fourier Transform Infrared). Uji yang
dilakukan meliputi modulus elastisitas (MOE) dengan hasil terbaik pada penambahan
pengisi 10% sebesar 2,571 GPa; uji keteguhan patah (MOR) dengan hasil terbaik
pada penambahan pengisi 10% sebesar 48,859 MPa dan uji kekuatan bentur (Impact
Strength) dengan hasil terbaik basis gigi tiruan pada penambahan pengisi 10%
sebesar 196,898 J/mm2.
Kata kunci: basis gigi tiruan, cangkang telur ayam, matriks, nanopartikel, pengisi.
vii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Tooth loss in Indonesia is increasing every year. Raw material manufacturing for
denture base on the market mostly expensive. The potential of chicken egg shell is
rarely optimized, considering the chicken egg shell contains high mineral then
suitable for used as filler material. Chicken egg shells had strong structure is
potentially a source of bio-fillers and efficiently to be used for nanocomposite
products. The purpose of this study was to determine the effect of adding
nanoparticle chicken eggshell as filler for mechanical properties of denture base. In
this research, artificial denture base were prepared with polymethyl methacrylate
(PMMA) as matrix and eggshell nanoparticles as fillers. Isolation process of chicken
eggshell nanoparticles was traetment with sonication for 45 minutes and filtration
using a dialysis membrane. Denture base product made with mix the nanoparticle
eggshell with PMMA matrix consisting of powder and liquid. Powder and liquid are
mixed with a weight ratio of 2 : 1. Matrix : filler used in this research are 100%: 0%,
90%: 10%, 80%: 20% and 70%; 30% (% weight). The dough mixture poured into the
mold in the cuvette. The cuvette was boil at 75 °C for 90 minutes, and then the
temperature was raised to 100 °C left for 30 minutes. After that the sample of denture
base are removed from the mold (mold). Analyzed of the sample are include: TEM
(Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope), XRD
(X-Ray Diffraction), and FTIR (Fourier Transform Infrared). Tests of the sample are
include the modulus of elastic (MOE) with the best results on the addition on 10%
fillers addition with 2,571 GPa; modulus of raptured (MOR) with best result on 10%
filler addition with 48,859 MPa and the best result of Impact Strength on 10% filler
addition with 196,898 J/mm2.
Keywords: denture base, chicken egg shell, matrix, nanoparticle, fillers.
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN SKRIPSI
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xiv
DAFTAR TABEL
xvii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Basis Gigi Tiruan Resin
5
2.2 Resin Akrilik
6
2.3 Reaksi Polimerisasi
7
2.3.1 Reaksi Polimerisasi Adisi
8
2.3.2 Reaksi Polimerisasi Kondensasi
8
2.3.3 Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik
9
2.4 Bahan Basis Gigi Tiruan Resin Akrilik
11
2.4.1 Polimetil Metakrilat (PMMA)
12
2.4.2 Inisiator Benzoil Peroksida
13
2.4.3 Inhibitor Hidrokuinon
15
2.4.4 Cross-link Agent Etilen-glikoldimetakrilat
16
2.5 Bahan Pengisi Komposit (Filler)
16
ix
Universitas Sumatera Utara
2.5.1 Bahan Pengisi Nanopartikel (Nanofillers)
17
2.5.2 Cangkang Telur Ayam
18
2.6 Metode Penyediaan Komposit
19
2.7 Metode Sonikasi
20
2.8 Karakterisasi dan Pengujian pada Basis Gigi Tiruan
Resin Akrilik
22
2.8.1 Karakterisasi TEM (Transmission Electron Microscope)
22
2.8.2 Karakterisasi SEM (Scaning Electron Microscope)
22
2.8.3 Karakterisasi FTIR (Fourier Transform Infra Red)
23
2.8.4 Uji Modulus Elastisitas (MOE) dan Keteguhan
Patah (MOR)
23
2.8.5 Uji Kuat Bentur (Impact Strength)
25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
27
3.1 Lokasi Penelitian
27
3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian
27
3.2.1 Bahan
27
3.2.1.1 Bahan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Basis Gigi Tiruan
27
3.2.1.2 Bahan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
3.2.1 Peralatan
27
28
3.2.2.1 Peralatan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Basis Gigi Tiruan
28
3.2.2.2 Peralatan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
3.3 Prosedur Penelitian
28
29
3.3.1 Prosedur Pembuatan Pengisi Nanopartikel Cangkang
Telur Ayam
29
3.3.1.1 Prosedur Preparasi Cangkang Telur Ayam
29
3.3.1.2 Prosedur Isolasi Nanopartikel Cangkang
Telur Ayam
29
x
Universitas Sumatera Utara
3.3.2 Prosedur Pembuatan Bahan Basis Gigi Tiruan
30
3.3.2.1 Pembuatan Lempeng Uji
30
3.3.2.2 Pembuatan Cetakan (Mold)
30
3.3.2.3 Proses Pengisian Akrilik pada Cetakan (Mold)
30
3.3.2.4 Proses Pengerasan (Curring)
31
3.4 Flowchart Percobaan
32
3.4.1 Flowchart Penyediaan Bahan Pengisi Nanopartikel
32
3.4.1.1 Flowchart Preparasi Bahan Baku Pengisi
Cangkang Telur Ayam
32
3.4.1.2 Flowchart Isolasi Nanopartikel Cangkang
Telur Ayam
33
3.4.2 Flowchart Pembuatan Bahan Basis Gigi Tiruan
3.4.2.1 Flowchat Pembuatan Cetakan (Mold)
34
34
3.4.2.2 Flowchat Pembuatan Sampel Basis Gigi Tiruan
Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
3.5 Karakterisasi dan Pengujian pada Sampel Basis Gigi Tiruan
35
36
3.5.1 Uji Keteguhan Patah (MOR) dan Modulus Elastisitas
(MOR) ISO 178:2001
36
3.5.2 Uji Kuat Bentur (Impact Strength) ISO 179-1:2000
37
3.5.3 Karakterisasi TEM (Transmission Electron Microscope)
37
3.5.4 Karakterisasi SEM (Scaning Electron Microscope)
38
3.5.5 Karakterisasi FTIR (Fourier Transform Infra-Red)
38
3.5.6 Karakterisasi XRD (X-Ray Diffraction)
38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
39
4.1 Analisa dan Karakterisasi Bahan Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam
39
4.1.1 Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red)
Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
39
4.1.2 Karakteristik XRD (X-Ray Diffraction) Pengisi
Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
41
4.1.3 Karakteristik TEM (Transmission Electron Microscope)
Terhadap PengisiNanopartikel Cangkang Telur Ayam
42
xi
Universitas Sumatera Utara
4.2 Karakterisasi dan Uji Mekanik Basis Gigi Tiruan
44
4.2.1 Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red) Matriks
Polimetil Metakrilat (PMMA) dan Basis Gigi Tiruan
Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
44
4.2.2 Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Modulus Elastisitas
Basis Gigi Tiruan
46
4.2.3 Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Keteguhan Patah
Basis Gigi Tiruan
48
4.2.4 Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Kuat Bentur Basis
Gigi Tiruan
50
4.2.5 Karakteristik SEM (Scanning Electron Microscope)
Basis Gigi Tiruan
53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
56
5.1 Kesimpulan
56
5.2 Saran
57
DAFTAR PUSTAKA
58
LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN
68
L1.1 Data Hasil Uji Modulus Elastisitas Basis (MOE) Gigi Tiruan
68
L1.2 Data Hasil Uji Keteguhan Patah (MOR) Basis Gigi Tiruan
68
L1.3 Data Hasil Uji Kuat Bentur Basis Gigi Tiruan
69
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
70
L2.1 Perhitungan Kristalinitas Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Dari Hasil Karakterisasi XRD
70
L2.2 Perhitungan Diameter Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Dari Hasil Karakterisasi XRD
70
L2.3 Perhitungan Kekuatan Modulus Elastisitas (MOE)
71
L2.4 Perhitungan Keteguhan Patah (MOR)
72
L2.5 Perhitungan Kuat Bentur (Impact Strenght)
73
LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
74
xii
Universitas Sumatera Utara
L3.1 Bahan dan Alat Penelitian
74
L3.2 Proses Isolasi Nanopartikel
76
L3.3 Proses Pembuatan Sampel Basis Gigi Tiruan
78
L3.4 Foto Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam dan Sampel
Basis Gigi Tiruan
80
LAMPIRAN 4 HASIL PENGUJIAN LABORATORIUM ANALISIS DAN
DAN INSTRUMEN
81
L4.1 Hasil XRD Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
81
L4.2 Hasil FTIR Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
81
L4.3 Hasil FTIR Matriks Polimetil Metakrilat (PMMA)
82
L4.4 Hasil FTIR Sampel Basis Gigi Tiruan Berpengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam
82
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Basis Gigi Tiruan Resin Akrilik
5
Gambar 2.2
Rantai Polimer
8
Gambar 2.3
Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik pada Tahap Inisiasi
9
Gambar 2.4
Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik pada Tahap Propagasi
10
Gambar 2.5
Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik pada Tahap Terminasi
10
Gambar 2.6
Struktur Molekul Polimetil Metakrilat
12
Gambar 2.7
Struktur Molekul Benzoil Peroksida
14
Gambar 2.8
Struktur Molekul Hidrokuinon
15
Gambar 2.9
Struktur Molekul Etilen-glikol dimetakrilat
16
Gambar 2.10 High-Intensity Ultrasonic
21
Gambar 2.11 Gambaran Umum Uji MOE dan MOR
24
Gambar 2.12 Ukuran Dimensi Spesimen MOE dan MOR (ISO 178:2001)
25
Gambar 2.13 Spesimen V-Notch Metoda Charpy dan Izod
25
Gambar 2.14 Skema Pengujian Bentur (Impact Strenght)
26
Gambar 2.15 Ukuran Dimensi Spesimen Kekuatan Bentur
(ISO179-1:2000)
Gambar 3.1
26
Flowchart Preparasi Bahan Baku Pengisi Cangkang
Telur Ayam
32
Gambar 3.2
Flowchart Isolasi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
33
Gambar 3.3
Flowchart Pembuatan Mold
34
Flowchart Pembuatan Sampel Komposit Resin
36
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Ukuran Dimensi Spesimen Uji MOE dan MOR
(ISO 178:2001)
Gambar 3.6
37
Ukuran Dimensi Spesimen Kekuatan Bentur
(ISO 179-1:2000)
37
Gambar 4.1 Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red) Pengisi
Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
39
Gambar 4.2 Karakteristik XRD (X-Ray Diffraction) Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam
41
xiv
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3
Karakteristik TEM (Transmission Electron Microscope)
dari Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Gambar 4.4
42
Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red) Matriks
Polimetil Metakrilat (PMMA) dan Basis Gigi Tiruan
Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Gambar 4.5
44
Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Modulus Elastisitas
pada Basis Gigi Tiruan
Gambar 4.6
46
Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Keteguhan Patah
pada Basis Gigi Tiruan
Gambar 4.7
48
Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Kuat Bentur pada
Basis Gigi Tiruan
Gambar 4.8
51
Karakteristik SEM (Scanning Electron Microscope)
Basis Gigi Tiruan
54
Gambar L3.1
Powder dan Liquid Bahan Basis Gigi Tiruan
74
Gambar L3.2
Pola Wax
74
Gambar L3.3
Gipsum
74
Gambar L3.4
Could Mold Shell
75
Gambar L3.5
Larutan Twin 80
75
Gambar L3.6
Ayakan 320 mesh
75
Gambar L3.7
Alat Compression Molding
76
Gambar L3.8
Kuvet
76
Gambar L3.9
Proses Pengayakan dengan Ayakan 320 mesh
76
Gambar L3.10 Proses Pengeringan Bahan Baku Cangkang Telur Ayam
77
Gambar L3.11 Proses Filtrasi Nanopartikel Menggunakan Membran
77
Gambar L3.12 Proses Penguapan Air Suspensi Nanopartikel
77
Gambar L3.13 Endapan Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
78
Gambar L3.14 Proses Pembuatan Cetakan (Mold)
78
Gambar L3.15 Proses Pencelupan Pola Wax
78
xv
Universitas Sumatera Utara
Gambar L3.16 Proses Pengepressan Kuvet
79
Gambar L3.17 Proses Pelelehan Pola Wax
79
Gambar L3.18 Proses Polimerisasi dengan Water Batht
79
Gambar L3.19 Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
80
Gambar L3.20 Sampel Basis Gigi Tiruan
80
Gambar L4.1
Hasil Karakteristik XRD Pengisi Nanopartikel Caangkang
Telur Ayam
Gambar L4.2
81
Hasil Karakteristik FTIR Nanopartikel Cangkang Telur
Ayam
Gambar L4.3
81
Hasil Karakteristik FTIR Matriks Polimetil Metakrilat
(PMMA)
Gambar L4.4
82
Hasil Karakteristik FTIR Sampel Basis Gigi Tiruan Berpengisi
Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
82
xvi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Kandungan Senyawa Bahan Basis Gigi Tiruan Resin Akrilik
12
Tabel 2.2
Sifat Fisika Polimetil Metakrilat (PMMA)
13
Tabel 4.1
Analisa Gugus Fungsi Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur
Ayam
40
Tabel 4.2
Konversi Satuan Menurut SI Unit
43
Tabel 4.3
Analisa Gugus Fungsi Matriks Polimetil Metakrilat (PMMA) dan
Tabel 4.4
Basis Gigi Tiruan Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur
45
ISO 20795-1:2008 Physical Properties Basis Gigi Tiruan
53
Tabel L1.1 Data Hasil Uji Modulus Elastisitas (MOE) Basis Gigi Tiruan
68
Tabel L1.2 Data Hasil Uji Keteguhan Patah (MOR) Basis Gigi Tiruan
68
Tabel L1.3 Data Hasil Uji Kuat Impak (Impact Strenght) Basis Gigi Tiruan
69
xvii
Universitas Sumatera Utara
CANGKANG TELUR AYAM TERHADAP SIFAT-SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT RESIN AKRILIK PADA BASIS GIGI
TIRUAN
SKRIPSI
Oleh
DEDE MHD TAHER HASIBUAN
120405130
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
i
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI NANOPARTIKEL
CANGKANG TELUR AYAM TERHADAP SIFAT-SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT RESIN AKRILIK PADA BASIS GIGI
TIRUAN
SKRIPSI
Oleh
DEDE MHD TAHER HASIBUAN
120405130
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
ii
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI NANOPARTIKEL
CANGKANG TELUR AYAM TERHADAP SIFAT-SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT RESIN AKRILIK PADA BASIS GIGI
TIRUAN
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini
adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa karya ini
bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi
sesuai dengan aturan yang berlaku
Medan, 27 Juli 2017
Dede Mhd Taher Hasibuan
NIM 120405130
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya
sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul
“Pengaruh Penambahan Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam Terhadap SifatSifat Mekanik Komposit Resin Akrilik Pada Basis Gigi Tiruan” berdasarkan hasil
penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik, Kimia Universtas Sumatera
Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana
teknik.
Melalui penelitian ini diperoleh hasil nanopartikel cangkang telur ayam, sehingga
hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan sebagai alternatif sebagai bahan pengisi
pada pembuatan basis gigi tiruan.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Dr. Maulida, ST., M.Sc selaku Dosen Pembimbing.
2.
Maya Sarah, ST., MT., P.hd, IPM selaku Ketua Departemen Teknik Kimia
3.
Ir. Bambang Trisakti, M.Si selaku Koordinator Skripsi.
4.
Prof. Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc dan M.Hendra S. Ginting, ST., MT
selaku Dosen Penguji atas kritik dan saran yang telah diberikan
5.
Keluarga saya bang Reza, kak Aisyah, Eki, Anggi, Om uji, Weli, Afin, Adiva,
kak Ijah yang telah banyak memberikan dukungan, semangat, dan doa kepada
penulis.
6.
Rekan penelitian, Nisaul Fadilah Dalimunthe atas kerja sama yang baik hingga
akhir selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
7.
Sahabat saya Uki, Faris, Abror, Bai, Irsa, Gewa, Salwa, Yudha, Billi, Arin,
Sarah, Uthy, Ghea, Mulik, Jihan, Bima dan teruntuk alm. Zakaria Nst serta
seluruh teman sejawat angkatan 2012 yang telah memberikan dukungan dan
semangat kepada penulis.
8.
Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik
Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan bantuan kepada
penulis selama menjalankan perkuliahan.
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Medan, 28 Juli 2017
Penulis
Dede Mhd Taher Hasibuan
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
Papa & Mama tercinta
alm. H. Tongku Sati Hasibuan
&
Hj. Irhamah Nasution
Kedapa papaku yang telah mengajarkan banyak hal kepadaku walau
hanya dalam waktu yang singkat, semoga apa yang telah kau ajarkan
menjadi pahala bagimu.
Dan teruntuk mamaku tercinta, terimakasih untuk segala sesuatu yang
telah kau berikan, baik moril maupun materi, yang dapat menjadi ayah
dengan ketegasanmu dan menjadi ibu dengan kasih sayangmu. Terima
kasih untuk semua pengorbananmu selama ini.
"Dan rendahkanlah dirimu terhadap keduanya dengan penuh kasih sayang dan
ucapkanlah.'Wahai Tuhanku!' Sayangilah keduanya sebagaimana mereka berdua
telah mendidik aku di waktu kecil." [Surah Al-Isra ayat 23]
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
NIM
Tempat, tanggal
lahir
Nama orang tua
: Dede Mhd Taher Hsb
: 120405130
: Medan, 11 Juni 1994
Alamat orang tua
: Jl. Bunga Cempaka XIV
No.65 Psr III Tj. Sari,
Medan
: H. Tongku Sati Hasibuan
Hj. Irhamah Nasution
Asal Sekolah:
SD Negeri 060866 Medan tahun 2000 - 2003
SD Negeri 060884 Medan tahun 2003 - 2006
SMP Negeri 1 Medan tahun 2006 - 2009
SMA Bhayangkari Medan tahun 2009 - 2010
SMA Muhammadiyah 02 Medan tahun 2010 - 2012
Pengalaman Kerja dan Organisasi:
1. Asisten Lab. Polimer Departemen Teknik Kimia tahun 2014-2016
2. Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) FT USU periode 2012-2013
sebagai Anggota
3. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode
2014-2016 sebagai Sekertaris Bidang Seni dan Olahraga
4. Covalen Study Group (CSG) FT USU periode 2014-2015 sebagai
Anggota
Artikel yang dipublikasikan:
1. The Influence Of Chicken Egg Shell As Fillers on Biocomposite
Acrylic Resin for Denture Based
2. The Effect of Addition Nanoparticle Chicken Egg Shell Fillers On
Biocomposite Acrylic Resin for Denture Base
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Angka kehilangan gigi di Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya. Bahan baku
pembuatan basis gigi tiruan yang berada dipasaran memiliki harga yang relatif
mahal. Potensi limbah cangkang telur ayam yang melimpah masih jarang di
optimalkan, mengingat cangkang telur ayam mengandung unsur mineral tinggi yang
sesuai digunakan sebagai bahan pengisi. Struktur kuat dari cangkang telur ayam
berpotensi menjadi sumber bio-pengisi yang dapat digunakan secara efisien untuk
produk nanokomposit. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh
penambahan pengisi nanopartikel cangkang telur ayam terhadap sifat mekanik basis
gigi tiruan. Pada penelitian ini, basis gigi tiruan dibuat dengan polimetil metakrilat
(PMMA) sebagai matriks dan nanopartikel cangkang telur ayam sebagai pengisi.
Proses Isolasi nanopartikel cangkang telur ayam dilakukan dengan sonikasi selama
45 menit dan filtrasi menggunakan membran dialisis. Pembuatan sampel dilakukan
dengan cara mencampurkan pengisi nanopartikel cangkang telur ayam dengan
matriks PMMA yang terdiri dengan powder dan liquid. Powder dan liquid
dicampurkan terlebih dahulu dengan perbandingan berat sebesar 2:1. Komposisi
matriks:pengisi yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari 100%:0%, 90%:10%,
80%:20% dan 70%;30% (%berat). Selanjutnya campuran dituang kedalam cetakan
(mold) dalam kuvet. Kuvet direbus dengan suhu 75 °C selama 90 menit, kemudian
suhu dinaikkan menjadi 100 °C dan dibiarkan selama 30 menit. Setelah itu sampel
basis gigi tiruan dikeluarkan dari cetakan (mold). Analisa yang dilakukan meliputi:
TEM (Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope),
XRD (X-Ray Diffraction), dan FTIR (Fourier Transform Infrared). Uji yang
dilakukan meliputi modulus elastisitas (MOE) dengan hasil terbaik pada penambahan
pengisi 10% sebesar 2,571 GPa; uji keteguhan patah (MOR) dengan hasil terbaik
pada penambahan pengisi 10% sebesar 48,859 MPa dan uji kekuatan bentur (Impact
Strength) dengan hasil terbaik basis gigi tiruan pada penambahan pengisi 10%
sebesar 196,898 J/mm2.
Kata kunci: basis gigi tiruan, cangkang telur ayam, matriks, nanopartikel, pengisi.
vii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Tooth loss in Indonesia is increasing every year. Raw material manufacturing for
denture base on the market mostly expensive. The potential of chicken egg shell is
rarely optimized, considering the chicken egg shell contains high mineral then
suitable for used as filler material. Chicken egg shells had strong structure is
potentially a source of bio-fillers and efficiently to be used for nanocomposite
products. The purpose of this study was to determine the effect of adding
nanoparticle chicken eggshell as filler for mechanical properties of denture base. In
this research, artificial denture base were prepared with polymethyl methacrylate
(PMMA) as matrix and eggshell nanoparticles as fillers. Isolation process of chicken
eggshell nanoparticles was traetment with sonication for 45 minutes and filtration
using a dialysis membrane. Denture base product made with mix the nanoparticle
eggshell with PMMA matrix consisting of powder and liquid. Powder and liquid are
mixed with a weight ratio of 2 : 1. Matrix : filler used in this research are 100%: 0%,
90%: 10%, 80%: 20% and 70%; 30% (% weight). The dough mixture poured into the
mold in the cuvette. The cuvette was boil at 75 °C for 90 minutes, and then the
temperature was raised to 100 °C left for 30 minutes. After that the sample of denture
base are removed from the mold (mold). Analyzed of the sample are include: TEM
(Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope), XRD
(X-Ray Diffraction), and FTIR (Fourier Transform Infrared). Tests of the sample are
include the modulus of elastic (MOE) with the best results on the addition on 10%
fillers addition with 2,571 GPa; modulus of raptured (MOR) with best result on 10%
filler addition with 48,859 MPa and the best result of Impact Strength on 10% filler
addition with 196,898 J/mm2.
Keywords: denture base, chicken egg shell, matrix, nanoparticle, fillers.
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN SKRIPSI
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xiv
DAFTAR TABEL
xvii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Basis Gigi Tiruan Resin
5
2.2 Resin Akrilik
6
2.3 Reaksi Polimerisasi
7
2.3.1 Reaksi Polimerisasi Adisi
8
2.3.2 Reaksi Polimerisasi Kondensasi
8
2.3.3 Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik
9
2.4 Bahan Basis Gigi Tiruan Resin Akrilik
11
2.4.1 Polimetil Metakrilat (PMMA)
12
2.4.2 Inisiator Benzoil Peroksida
13
2.4.3 Inhibitor Hidrokuinon
15
2.4.4 Cross-link Agent Etilen-glikoldimetakrilat
16
2.5 Bahan Pengisi Komposit (Filler)
16
ix
Universitas Sumatera Utara
2.5.1 Bahan Pengisi Nanopartikel (Nanofillers)
17
2.5.2 Cangkang Telur Ayam
18
2.6 Metode Penyediaan Komposit
19
2.7 Metode Sonikasi
20
2.8 Karakterisasi dan Pengujian pada Basis Gigi Tiruan
Resin Akrilik
22
2.8.1 Karakterisasi TEM (Transmission Electron Microscope)
22
2.8.2 Karakterisasi SEM (Scaning Electron Microscope)
22
2.8.3 Karakterisasi FTIR (Fourier Transform Infra Red)
23
2.8.4 Uji Modulus Elastisitas (MOE) dan Keteguhan
Patah (MOR)
23
2.8.5 Uji Kuat Bentur (Impact Strength)
25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
27
3.1 Lokasi Penelitian
27
3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian
27
3.2.1 Bahan
27
3.2.1.1 Bahan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Basis Gigi Tiruan
27
3.2.1.2 Bahan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
3.2.1 Peralatan
27
28
3.2.2.1 Peralatan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Basis Gigi Tiruan
28
3.2.2.2 Peralatan yang Digunakan Dalam Pembuatan
Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
3.3 Prosedur Penelitian
28
29
3.3.1 Prosedur Pembuatan Pengisi Nanopartikel Cangkang
Telur Ayam
29
3.3.1.1 Prosedur Preparasi Cangkang Telur Ayam
29
3.3.1.2 Prosedur Isolasi Nanopartikel Cangkang
Telur Ayam
29
x
Universitas Sumatera Utara
3.3.2 Prosedur Pembuatan Bahan Basis Gigi Tiruan
30
3.3.2.1 Pembuatan Lempeng Uji
30
3.3.2.2 Pembuatan Cetakan (Mold)
30
3.3.2.3 Proses Pengisian Akrilik pada Cetakan (Mold)
30
3.3.2.4 Proses Pengerasan (Curring)
31
3.4 Flowchart Percobaan
32
3.4.1 Flowchart Penyediaan Bahan Pengisi Nanopartikel
32
3.4.1.1 Flowchart Preparasi Bahan Baku Pengisi
Cangkang Telur Ayam
32
3.4.1.2 Flowchart Isolasi Nanopartikel Cangkang
Telur Ayam
33
3.4.2 Flowchart Pembuatan Bahan Basis Gigi Tiruan
3.4.2.1 Flowchat Pembuatan Cetakan (Mold)
34
34
3.4.2.2 Flowchat Pembuatan Sampel Basis Gigi Tiruan
Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
3.5 Karakterisasi dan Pengujian pada Sampel Basis Gigi Tiruan
35
36
3.5.1 Uji Keteguhan Patah (MOR) dan Modulus Elastisitas
(MOR) ISO 178:2001
36
3.5.2 Uji Kuat Bentur (Impact Strength) ISO 179-1:2000
37
3.5.3 Karakterisasi TEM (Transmission Electron Microscope)
37
3.5.4 Karakterisasi SEM (Scaning Electron Microscope)
38
3.5.5 Karakterisasi FTIR (Fourier Transform Infra-Red)
38
3.5.6 Karakterisasi XRD (X-Ray Diffraction)
38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
39
4.1 Analisa dan Karakterisasi Bahan Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam
39
4.1.1 Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red)
Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
39
4.1.2 Karakteristik XRD (X-Ray Diffraction) Pengisi
Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
41
4.1.3 Karakteristik TEM (Transmission Electron Microscope)
Terhadap PengisiNanopartikel Cangkang Telur Ayam
42
xi
Universitas Sumatera Utara
4.2 Karakterisasi dan Uji Mekanik Basis Gigi Tiruan
44
4.2.1 Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red) Matriks
Polimetil Metakrilat (PMMA) dan Basis Gigi Tiruan
Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
44
4.2.2 Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Modulus Elastisitas
Basis Gigi Tiruan
46
4.2.3 Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Keteguhan Patah
Basis Gigi Tiruan
48
4.2.4 Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Kuat Bentur Basis
Gigi Tiruan
50
4.2.5 Karakteristik SEM (Scanning Electron Microscope)
Basis Gigi Tiruan
53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
56
5.1 Kesimpulan
56
5.2 Saran
57
DAFTAR PUSTAKA
58
LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN
68
L1.1 Data Hasil Uji Modulus Elastisitas Basis (MOE) Gigi Tiruan
68
L1.2 Data Hasil Uji Keteguhan Patah (MOR) Basis Gigi Tiruan
68
L1.3 Data Hasil Uji Kuat Bentur Basis Gigi Tiruan
69
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
70
L2.1 Perhitungan Kristalinitas Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Dari Hasil Karakterisasi XRD
70
L2.2 Perhitungan Diameter Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Dari Hasil Karakterisasi XRD
70
L2.3 Perhitungan Kekuatan Modulus Elastisitas (MOE)
71
L2.4 Perhitungan Keteguhan Patah (MOR)
72
L2.5 Perhitungan Kuat Bentur (Impact Strenght)
73
LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
74
xii
Universitas Sumatera Utara
L3.1 Bahan dan Alat Penelitian
74
L3.2 Proses Isolasi Nanopartikel
76
L3.3 Proses Pembuatan Sampel Basis Gigi Tiruan
78
L3.4 Foto Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam dan Sampel
Basis Gigi Tiruan
80
LAMPIRAN 4 HASIL PENGUJIAN LABORATORIUM ANALISIS DAN
DAN INSTRUMEN
81
L4.1 Hasil XRD Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
81
L4.2 Hasil FTIR Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
81
L4.3 Hasil FTIR Matriks Polimetil Metakrilat (PMMA)
82
L4.4 Hasil FTIR Sampel Basis Gigi Tiruan Berpengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam
82
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Basis Gigi Tiruan Resin Akrilik
5
Gambar 2.2
Rantai Polimer
8
Gambar 2.3
Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik pada Tahap Inisiasi
9
Gambar 2.4
Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik pada Tahap Propagasi
10
Gambar 2.5
Reaksi Polimerisasi Resin Akrilik pada Tahap Terminasi
10
Gambar 2.6
Struktur Molekul Polimetil Metakrilat
12
Gambar 2.7
Struktur Molekul Benzoil Peroksida
14
Gambar 2.8
Struktur Molekul Hidrokuinon
15
Gambar 2.9
Struktur Molekul Etilen-glikol dimetakrilat
16
Gambar 2.10 High-Intensity Ultrasonic
21
Gambar 2.11 Gambaran Umum Uji MOE dan MOR
24
Gambar 2.12 Ukuran Dimensi Spesimen MOE dan MOR (ISO 178:2001)
25
Gambar 2.13 Spesimen V-Notch Metoda Charpy dan Izod
25
Gambar 2.14 Skema Pengujian Bentur (Impact Strenght)
26
Gambar 2.15 Ukuran Dimensi Spesimen Kekuatan Bentur
(ISO179-1:2000)
Gambar 3.1
26
Flowchart Preparasi Bahan Baku Pengisi Cangkang
Telur Ayam
32
Gambar 3.2
Flowchart Isolasi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
33
Gambar 3.3
Flowchart Pembuatan Mold
34
Flowchart Pembuatan Sampel Komposit Resin
36
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Ukuran Dimensi Spesimen Uji MOE dan MOR
(ISO 178:2001)
Gambar 3.6
37
Ukuran Dimensi Spesimen Kekuatan Bentur
(ISO 179-1:2000)
37
Gambar 4.1 Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red) Pengisi
Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
39
Gambar 4.2 Karakteristik XRD (X-Ray Diffraction) Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam
41
xiv
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3
Karakteristik TEM (Transmission Electron Microscope)
dari Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Gambar 4.4
42
Karakteristik FTIR (Fourier Transform Infra-Red) Matriks
Polimetil Metakrilat (PMMA) dan Basis Gigi Tiruan
Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
Gambar 4.5
44
Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Modulus Elastisitas
pada Basis Gigi Tiruan
Gambar 4.6
46
Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Keteguhan Patah
pada Basis Gigi Tiruan
Gambar 4.7
48
Pengaruh Variasi Konsentrasi Pengisi Nanopartikel
Cangkang Telur Ayam Terhadap Kuat Bentur pada
Basis Gigi Tiruan
Gambar 4.8
51
Karakteristik SEM (Scanning Electron Microscope)
Basis Gigi Tiruan
54
Gambar L3.1
Powder dan Liquid Bahan Basis Gigi Tiruan
74
Gambar L3.2
Pola Wax
74
Gambar L3.3
Gipsum
74
Gambar L3.4
Could Mold Shell
75
Gambar L3.5
Larutan Twin 80
75
Gambar L3.6
Ayakan 320 mesh
75
Gambar L3.7
Alat Compression Molding
76
Gambar L3.8
Kuvet
76
Gambar L3.9
Proses Pengayakan dengan Ayakan 320 mesh
76
Gambar L3.10 Proses Pengeringan Bahan Baku Cangkang Telur Ayam
77
Gambar L3.11 Proses Filtrasi Nanopartikel Menggunakan Membran
77
Gambar L3.12 Proses Penguapan Air Suspensi Nanopartikel
77
Gambar L3.13 Endapan Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
78
Gambar L3.14 Proses Pembuatan Cetakan (Mold)
78
Gambar L3.15 Proses Pencelupan Pola Wax
78
xv
Universitas Sumatera Utara
Gambar L3.16 Proses Pengepressan Kuvet
79
Gambar L3.17 Proses Pelelehan Pola Wax
79
Gambar L3.18 Proses Polimerisasi dengan Water Batht
79
Gambar L3.19 Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
80
Gambar L3.20 Sampel Basis Gigi Tiruan
80
Gambar L4.1
Hasil Karakteristik XRD Pengisi Nanopartikel Caangkang
Telur Ayam
Gambar L4.2
81
Hasil Karakteristik FTIR Nanopartikel Cangkang Telur
Ayam
Gambar L4.3
81
Hasil Karakteristik FTIR Matriks Polimetil Metakrilat
(PMMA)
Gambar L4.4
82
Hasil Karakteristik FTIR Sampel Basis Gigi Tiruan Berpengisi
Nanopartikel Cangkang Telur Ayam
82
xvi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Kandungan Senyawa Bahan Basis Gigi Tiruan Resin Akrilik
12
Tabel 2.2
Sifat Fisika Polimetil Metakrilat (PMMA)
13
Tabel 4.1
Analisa Gugus Fungsi Pengisi Nanopartikel Cangkang Telur
Ayam
40
Tabel 4.2
Konversi Satuan Menurut SI Unit
43
Tabel 4.3
Analisa Gugus Fungsi Matriks Polimetil Metakrilat (PMMA) dan
Tabel 4.4
Basis Gigi Tiruan Berpengisi Nanopartikel Cangkang Telur
45
ISO 20795-1:2008 Physical Properties Basis Gigi Tiruan
53
Tabel L1.1 Data Hasil Uji Modulus Elastisitas (MOE) Basis Gigi Tiruan
68
Tabel L1.2 Data Hasil Uji Keteguhan Patah (MOR) Basis Gigi Tiruan
68
Tabel L1.3 Data Hasil Uji Kuat Impak (Impact Strenght) Basis Gigi Tiruan
69
xvii
Universitas Sumatera Utara