PENGARUH MINUMAN TEH HITAM TERHADAP KEKUATAN TRANSVERSAL RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS
ARTIKEL PENELITIAN PENGARUH MINUMAN TEH HITAM TERHADAP KEKUATAN TRANSVERSAL RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS Riezka Hanafiah Putri1, Zulkarnain Agus2, Eni Rahmi3 1 Mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Andalas 2 3 Staf Pengajar Fakultas Kedokteran Universitas Andalas Staf Pengajar Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Andalas ABSTRACT Heat-polymerized acrylic resins is the most used denture base material in prosthodontics. One of mechanical properties of acrylic resins is transverse strength. It represents the masticatory pressure that is applied to denture base. Black tea is the second largest consumed beverage in the world. The aim of this study was to investigate the effect of black tea beverage on transverse strength of heat-polymerized acrylic resins. A total of 24 heat-polymerized acrylic resin plates (65×10×2,5 mm) were immersed in black tea beverage for 1, 4, and 20 days as treatment group and in aquadest for 1, 4, and 20 days as control group. The transverse strength of acrylic samples were measured by three–point bending test by universal testing machine. Data were statistically analyzed using Independent t test. The transverse strength values of acrylic resin immersed in black tea beverage had no significant differences to the transverse strength values of acrylic resin immersed in aquadest with similar immersion time (p>0,05). There was no effect of black tea beverage on transverse strength of heat-polymerized acrylic resins. Immersion time decrease the transverse strength of heat-polymerized acrylic resins due to water sorption.
Keywords: Heat-polymerized acrylic resins, black tea, transverse strength Affiliasi penulis : 1. Fakultas Kedokteran Gigi Salah satu sifat mekanis resin Universitas Andalas, 2. Fakultas Kedokteran
1 akrilik adalah kekuatan transversal.
Universitas Andalas Korespondensi : Riezka Hanafiah Putri,email:
Kekuatan transversal mewakili berbagai
riezkahanafiah@gmail.com
jenis gaya yang diterima gigi tiruan di
PENDAHULUAN
dalam mulut selama pengunyahan. Uji Resin akrilik merupakan bahan kekuatan transversal merupakan dasar basis gigi tiruan yang paling gabungan dari pengukuran gaya tarik, banyak digunakan dalam bidang
1 gaya tekan, dan gaya geser secara
kedokteran gigi. Jenis resin yang bersamaan. Uji ini memberikan paling banyak digunakan adalah resin gambaran tentang ketahanan material akrilik polimerisasi panas karena dalam menerima beban pada waktu memiliki beberapa kelebihan, antara
1,4,5
pengunyahan. Kekuatan transversal lain memenuhi syarat estetik, stabilitas resin akrilik dipengaruhi oleh berbagai warna yang baik, tidak mengiritasi, tidak faktor seperti berat molekul polimer, toksik, harga relatif murah, monomer monomer sisa, komposisi plasticizer, sisa rendah, porositas kecil, serta
6 ketebalan bahan, beban dan kadar air.
cara pengerjaan, pembuatan, dan
2,3
Selain itu hasil penelitian Shen (1989) menunjukkan bahwa fenol dapat mempengaruhi kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas karena akan membentuk mikroporositas dan menyebabkan perusakan kimiawi pada permukaan lempeng resin akrilik.
7 Salah satu minuman yang
mengandung senyawa fenol adalah teh hitam. Kandungan senyawa kimia utama dalam teh hitam antara lain theaflavin, thearubigin, flavonol, kafein, asam fenolik, dan asam amino. Theaflavin dan thearubigin merupakan senyawa berpigmen golongan polifenol yang dihasilkan selama fermentasi dan berperan dalam warna khas teh hitam.
8,9
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh minuman teh hitam terhadap kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas.
METODE
Penelitian ini merupakan eksperimental laboratoris dengan sampel berupa plat resin akrilik polimerisasi panas QC 20 berukuran 65×10×2,5 mm sebanyak 24 buah. Sampel dibagi menjadi menjadi 6 kelompok yang masing-masing terdiri dari 4 sampel. Sebelum dilakukan pengujian, plat resin akrilik direndam dalam aquadest steril pada suhu 37°C selama 48 jam dengan terdapat pada resin akrilik. Kelompok pertama, kedua, dan ketiga direndam dalam aquades selama 1, 4, dan 20 hari. Kelompok keempat, kelima, dan keenam direndam dalam larutan teh hitam selama 1, 4, dan 20 hari. Larutan teh hitam dibuat sesuai anjuran pabrik yaitu 1 kantong teh celup dengan berat 2 gr dicelupkan dalam 200 ml air dengan suhu 100°C selama 2 menit pada sebuah gelas ukur. Setelah itu kantong teh celup diangkat dan larutan teh hitam dibiarkan dingin hingga mencapai suhu 37°C. Larutan diganti setiap 24 jam dan di antara pergantian larutan, dilakukan pembilasan dengan aquadest.
Pengujian kekuatan transversal menggunakan metode three point
bending
. Pengukuran beban maksimal yang dapat diterima oleh spesimen dilakukan dengan alat Universal Testing
Machine kemudian dilakukan
perhitungan kekuatan transversal sesuai dengan rumus: σ = 3.P.I/ 2.b.d2
Keterangan : σ = kekuatan transversal
(MPa); p= beban (N); I= panjang
span penyangga (mm); b= lebar
spesimen (mm); d= tebal spesimen (mm) Perbedaan nilai kekuatan transversal antar kelompok dianalisis secara statistik dengan uji Oneway Anova.
HASIL
Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan nilai rata-rata kekuatan transversal antar kelompok. Nilai rata-rata kekuatan transversal mengalami penurunan berdasarkan lamanya perendaman. Rata-rata kekuatan transversal terbesar terdapat pada sampel yang direndam dalam
aquadest
selama 1 hari sebesar 187,09±7,38 MPa, sedangkan rata-rata kekuatan transversal terkecil terdapat pada sampel yang direndam dalam teh hitam selama 20 hari sebesar 160,17±6,03 MPa.
Tabel 1 .
Nilai rata-rata kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas (MPa)
Uji Oneway Anova kemudian dilakukan untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan kekuatan transversal keenam kelompok. Hasilnya menunjukkan bahwa nilai p<0,05 (p=0,000) yang artinya keenam kelompok memiliki perbedaan nilai rata- rata kekuatan transversal yang signifikan. Uji lanjut menggunakan post
hoc bonferroni dilakukan untuk
mengetahui kelompok mana saja yang berbeda. Nilai kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam aquadest dan teh hitam dengan lama perendaman yang sama tidak memiliki perbedaan yang signifikan
(p1hari=1,000;p4hari=1,000;p20hari=0, 648). Sementara itu kelompok yang direndam dalam aquadest selama 1 dan 4 hari memiliki perbedaan yang signifikan terhadap kelompok yang direndam dalam aquadest dan teh hitam selama 20 hari. Kelompok yang direndam dalam teh hitam selama 1 dan 4 hari juga memiliki perbedaan yang signifikan terhadap kelompok yang direndam dalam teh hitam selama 20 hari.
Tabel 2 . Hasil uji statistik Post Hoc Bonferroni
PEMBAHASAN
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh minuman teh hitam terhadap kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas. Pada penelitian ini dilakukan perendaman plat resin akrilik polimerisasi panas dalam
aquadest
sebagai kelompok kontrol dan minuman teh hitam sebagai kelompok perlakuan masing-masing selama 1, 4, dan 20 hari.
Hasil analisis statistik menunjukkan resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam aquadest selama 1 dan 4 hari memiliki perbedaan nilai kekuatan transversal yang signifikan terhadap resin akrilik polimerisasi panas yang direndam dalam
aquadest
selama 20 hari. Perbedaan nilai kekuatan transversal yang signifikan ini diduga disebabkan oleh lamanya perendaman resin akrilik. Semakin lama durasi perendaman, semakin banyak air yang terserap.
karena peningkatan kadar air akan menyebabkan bertambahnya jarak antar rantai molekuler dan akan bertindak sebagai plasticizer .
11 Resin akrilik
sebagaimana polimer lainnya memiliki dua macam ikatan yaitu ikatan primer dan ikatan sekunder. Ikatan primer merupakan ikatan antar atom dalam rantai sedangkan ikatan sekunder merupakan ikatan antar rantai-rantainya. Ikatan primer resin akrilik memiliki kekuatan yang baik, namun ikatan sekundernya lemah. Ikatan sekunder resin akrilik yang lemah ini menyebabkan molekul air mampu berpenetrasi ke dalam matriks. Ion air dalam matriks akan berikatan dengan gugus hidroksil dan memecah rantai polimer. Pecahnya rantai polimer pada matriks resin akan menyebabkan ruang kosong antar ikatan sehingga memungkinkan terjadi penyerapan air.
12 Penyerapan air akan terus-menerus terjadi melalui mekanisme difusi.
10 Penyerapan air ke dalam matrik resin
Akibatnya molekul air yang bepenetrasi, menempati posisi di antara rantai dan memaksa rantai polimer memisah. Adanya molekul air di dalam massa yang terpolimerisasi menyebabkan matrik resin mengalami ekspansi serta bertindak sebagai
plasticizer
sehingga mempengaruhi kekuatannya. Anusavice (2003) menyatakan bahwa resin akrilik memerlukan waktu sekitar 17 hari untuk mencapai kejenuhan. Sehingga selama 17 hari, akrilik akan terus menyerap air hingga mencapai titik jenuh.
teh hitam mempunyai nilai kekuatan transversal yang lebih kecil dibandingkan dengan resin akrilik yang direndam dalam aquadest baik pada perendaman selama 1, 4, maupun 20 hari. Hal ini dikarenakan selain penyerapan air, senyawa fenol yang terkandung di dalam teh hitam juga mempengaruhi kekuatan transversalnya. Fenol merupakan substansi yang dapat mendegradasi ikatan kimiawi resin akrilik. Menurut Combe (1992) resin akrilik merupakan polimer bentuk poliester panjang yang terdiri dari unit metil metakrilat yang berulang dengan kepolaran rendah, sedangkan fenol bersifat asam dengan kepolaran tinggi. Ester dalam suasana asam akan terhidrolisis membentuk asam karboksilat dan alkohol. Poliester yang terpecah kimiawi resin akrilik sehingga terjadi penurunan kekuatan transversalnya.
2 Meskipun demikian, nilai kekuatan
transversal resin akrilik yang direndam dalam teh hitam dan aquadest dengan lama perendaman yang sama tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Hal ini dapat terjadi karena konsentrasi teh hitam yang digunakan pada penelitian ini sangat kecil yaitu 1% sebagaimana konsentrasi minuman teh hitam yang dikonsumsi sehari-hari. Semakin kecil konsentrasi teh hitam semakin kecil pula fenol yang terkandung di dalammnya. Menurut Shen (1989) konsentrasi fenol murni yang dapat merusak ikatan kimiawi resin akrilik adalah sebesar 5% sehingga resin akrilik yang direndam dalam larutan yang mengandung senyawa fenol lebih kecil dari 5% tidak akan mengalami degradasi ikatan kimiawi yang signifikan.
1 Resin akrilik yang direndam dalam
7 Selain
itu menurut Craig (2006) resin akrilik memiliki ketahanan yang baik terhadap asam lemah.
11 Kandungan ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) sebagai bahan cross-linking agent
pada resin akrilik QC 20 juga berperan meningkatkan sifat fisik dan mekanik resin.
11,13 KESIMPULAN bahwa minuman teh hitam menurunkan
9. Mazza, G., Oomah, BD. Herbs, botanicals
and tea. USA: CRC Press, 1998
kekuatan trasnversal resin akrilik 10.
Al-Nori, Hussain, Rejab. Water sorption of heat cured acrylic resin. Al Rafidain
polimerisasi panas meskipun secara
Dent J, 2007;7:186-194
statistik tidak terjadi penurunan yang 11.
Powers, JM., Wataha, JC. Dental
signifikan. Lama perendaman materials properties and manipulation. 9th ed. Missouri: Mosby Elsevier, 2008;285-313. mempengaruhi kekuatan transversal 12.
O’Brien WJ. Dental material and their
resin akrilik polimerisasi panas karena
selection. 3rd ed. Canada: Quintessence Publishing, 2002:74-89
sifat resin yang menyerap air.
13. Faot, Panza, Garcia, Cury. Impact and KEPUSTAKAAN flexural strength and fracture morphology of acrylic resins with impact modifiers. Dent J,
1. Anusavice, Kenneth J. Phillip’s Science of 2009;7:137-143 dental dalam aquadest baik pada perendaman selama 1, 4, material. 11 ed. Missouri: Mosby Elsevier, 2003:74- 98,722-747. th 2.
Combe, EC. Notes on dental materials. 5 ed. Manchester: Longmann Group Limited, 1992: 255-267 3. Hussain, Sharmila. Textbook of dental materials. New Delhi: Jaypee Brothers
Medical, 2004.
4. Jagger, Allen, Harrison. An investigation into the transverse and impact strength of high strength denture base acrylic resins. In: Gizbuz, Unalan, Dikbas. Comparison of The Transverse Strength of Six Acrylic Denture Resins. J Oral Rehabil 2010;9:21-4
5. Hasan, RH. Comparison of some physical properties of acrylic denture base material cured by water bath and microwave techniques. Al- Rafidain Dent J, 2003;3:143-
7.
6. Pisani, MX., Silva, CH., Paranhos, HF., Souza, RF., Macedo AP. The effect of experimental denture cleanser solution ricinus communis on acrylic resin properties. Braz Dent J, 2010;13:15-21 7. Shen, Javid, Colaizzi. The effect of glutaraldehyde base desinfectant on denture base. In: Pamungkas, YB., Rachmadi, P., Soekartono, RH. Perendaman resin akrilik heat cured dalam sari buah mengkudu terhadap kekuatan impak. Material Dental Journal 2011; 2:5-9.\ 8. Gardner, EJ., Ruxton, CHS., Leeds, AR.
Black tea – helpful or harmful? a review of the evidence. Eur J of Clin Nutr 2007;61:3-18.