Perubahan Warna pada Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas Setelah Perendaman dalam Larutan Kopi
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
Resin akrilik adalah salah satu bahan resin yang sering digunakan di
kedokteran gigi. Pada tahun 1935, resin akrilik telah diperkenalkan sebagai bahan
dasar gigitiruan untuk mendukung gigitiruan.1 Resin akrilik atau juga dikenali
sebagai polimetil metakrilat telah diperkenalkan oleh Rohm dan Hass (1936) dan
dalam
bentuk
bubuk
oleh
Nemours
(1937).
Dr
Walter
Wright
(1937)
memperkenalkan resin akrilik sebagai basis gigitiruan yang mana berkembang
menjadi polimer utama yang digunakan untuk 10 tahun seterusnya.3 Resin dalam
kedokteran gigi secara ideal seharusnya tidak berasa, tidak berbau, tidak bertoksik,
tidak mengiritasi pada jaringan, estetik, warnanya harus permanen, mempunyai
dimensi yang stabil yaitu tidak boleh ekspansi atau mengkerut semasa digunakan oleh
pasien, kekuatan yang baik, tidak mudah abrasi, tidak menyerap cairan dalam rongga
mulut, relatif ringan, tahan terhadap perubahan suhu di dalam mulut, mudah
dimanipulasi, konduktivitas termal yang baik, radiopak, dan relatif murah.11
2.1.1 Pengertian Resin Akrilik
Resin akrilik merupakan turunan dari etilene dan mengandung satu gugus
vinil dalam rumus strukturnya.1,11 Gambar 1 menunjukkan rumus struktur resin
akrilik yang mengandung etilene dan vinil.
Gambar 1. Rumus struktur resin akrilik1
Universitas Sumatera Utara
Dalam kedokteran gigi, terdapat sekurang-kurangnya dua kelompok resin
akrilik. Satu kelompok adalah turunan dari asam akrilik, CH2=CHCOOH, dan
kelompok kedua adalah turunan dari asam metakrilik, CH2=C(CH3)COOH. Kedua
kelompok ini dipolimerisasi melalui proses adisi.1,11
2.1.2 Jenis Resin Akrilik
Resin akrilik dapat dibedakan kepada tiga jenis resin akrilik yaitu resin akrilik
polimerisasi
panas,
resin
akrilik
polimerisasi
sinar,
dan
resin
akrilik
swapolimerisasi.11 Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin yang memerlukan
energi
panas
untuk
proses
polimerisasinya
berlaku.
Energi
panas
untuk
polimerisasinya didapatkan dengan cara perendaman di dalam waterbath pada suhu
tertentu untuk beberapa waktu tergantung mereknya. Terdapat juga resin akrilik
polimerisasi panas yang menggunakan energi panas dari gelombang mikro untuk
polimerisasinya.
Resin akrilik polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang menggunakan sinar
yang boleh terlihat dengan mata untuk mengaktifkannya namun resin akrilik tipe ini
menggunakan polimer yang berbeda dengan polimerisasi panas dan swapolimerisasi.
Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin akrilik yang diaktifkan oleh suatu bahan
kimia yang disebut sebagai aktivator yang ditambahkan pada monomer, yaitu tertiary
amine misalnya dimethyl - p - Toluidine (CH3C6H4N(CH3)) atau sulphinic acid.
Setelah polimer dicampur dengan monomer, aktivator akan bereaksi dengan inisiator
membentuk radikal bebas dan reaksi polimerisasi mulai terjadi pada suhu
ruangan.1,12,13
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
2.2.1 Komposisi
Kebanyakan resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan
cairan, di mana apabila diaduk dan digodok dalam air panas akan membentuk suatu
bahan yang kaku dan padat. Bubuknya ini memiliki beberapa warna tergantung pada
kegunaanya seperti transparen, sewarna gigi, atau berwarna pink untuk menyerupai
Universitas Sumatera Utara
warna gingiva. Cairannya pula tidak berwarna dan tersedia dalam botol kedap sinar,
dimana botol tersebut biasanya berwarna kecoklatan untuk mencegah premature
polymerization yang boleh disebabkan oleh cahaya atau radiasi ultraviolet pada saat
penyimpanan.5,11
Komposisi resin akrilik polimerisasi panas terdiri daripada :5,11
1.
Polimer (bubuk)
Polimer
: Granul polimetil metakrilat
Inisiator
: Benzoil peroksida (0,2-0,5%)
Zat pigment
: Mercuric sulphide, cadmium sulphide, cadmium
selenide, ferric oxide
2.
Monomer (cairan)
Monomer
: Metil metakrilat
Inhibitor
: Hydroquinone (0,006%)
Plasticizer
: Dibutyl phthalate
Agen cross-linked
: Glycol dimethacrylate (1-2%)
2.2.2 Reaksi Polimerisasi
Proses polimerisasi dapat dicapai dengan menggunakan panas dan tekanan.
Secara ringkas, reaksinya adalah seperti berikut :
Bubuk (polimer) + cairan (monomer) + panas (eksternal) → Polimer + Panas
(reaksi).11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2. Reaksi polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas1
2.2.3 Manipulasi
Resin akrilik polimerisasi panas umumnya diproses dalam sebuah kuvet
dengan menggunakan teknik compression-moulding. Perbandingan polimer dan
monomer biasanya 3:1 berdasarkan volumenya atau 2:1 berdasarkan berat. Setelah
bubuk dan cairan dicampur dengan perbandingan yang tepat, adonan atau campuran
akrilik akan mengalami 5 tahap yaitu :11
a. Tahap Pertama
: Tahap basah, seperti pasir (wet sand stage)
b. Tahap Kedua
: Tahap lengket dan berserabut bila ditarik (tacky
fibrous) selama polimer mulai larut dalam monomer
(sticky stage).
c. Tahap ketiga
: Tahap lembut, seperti adonan yang halus, homogen
dan liat. Fase ini merupakan fase yang tepat untuk
memasukkan adonan ke dalam mould (dough stage).
d. Tahap keempat
: Tahap karet, tidak dapat dibentuk (rubbery stage)
e. Tahap kelima
: Tahap kaku, adonan tidak dapat dikerjakan (stiff
stage)
Universitas Sumatera Utara
2.2.4 Sifat-sifat
Sifat- sifat fisik resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis gigitiruan :
1. Pengerutan
Kepadatan massa bahan akan berubah dari 0,94 menjadi 1,19g/cm3 ketika
monomer metilmetakrilat terpolimerisasi untuk membentuk poli(metilmetakrilat).
Perubahan menghasilkan pengerutan volumetrik sebesar 21%. Akibatnya, pengerutan
volumetrik yang ditunjukkan oleh massa terpolimerisasi sekitar 6-7% sesuai dengan
nilai yang diamati dalam penelitian laboratorium dan klinis.1,11
2. Perubahan Dimensi
Pemprosesan akrilik yang baik akan menghasilkan stabilitas dimensi yang
baik. Teknik injection moulding menunjukkan stabilitas dimensi yang baik
dibandingkan dengan teknik compression moulding. Garfunkel dan Anderson dkk
(1988) menyatakan bahwa dari hasil penelitian menunjukkan perubahan dimensi pada
injection moulding lebih rendah dibandingkan dengan compression moulding.11,14
3.
Konduktivitas Termal
Konduktivitas termal adalah pengukuran termofisika mengenai seberapa baik
panas dihantarkan melalui suatu bahan. Basis resin memiliki konduktivitas termal
yang rendah yaitu 0,0006 (°C/cm).12
4. Solubilitas
Meskipun basis gigi tiruan resin dapat larut dalam berbagai pelarut, basis resin
umumnya tidak larut dalam cairan yang terdapat dalam rongga mulut.11,14 Nilai
solubilitas bagi resin akrilik polimerisasi panas adalah sekecil 0,02mg/cm.2,5
5. Penyerapan Air
Bahan resin akrilik mempunyai sifat yaitu menyerap air secara perlahan-lahan
dalam jangka waktu tertentu. Resin akrilik menyerap air relatif sedikit ketika
ditempatkan pada lingkungan basah. Namun, air yang terserap ini menimbulkan efek
yang nyata pada sifat mekanik, fisik dan dimensi polimer. Nilai penyerapan air
sebesar 0,6 mg/cm2. Umumnya mekanisme penyerapan air yang terjadi adalah
difusi.11 Difusi adalah berpindahnya suatu substansi melalui rongga yang
menyebabkan ekspansi pada resin atau melalui substansi yang dapat mempengaruhi
Universitas Sumatera Utara
kekuatan rantai polimer. Menurut penelitian dari Naini A, penyerapan air yang
berlebihan oleh resin akrilik polimerisasi panas dapat mempengaruhi stabilitas
warnanya.15
6. Porositas
Porositas cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal.
Porositas disebabkan oleh penguapan monomer yang tidak bereaksi dan berat
molekul primer yang rendah, disertai temperatur resin mencapai atau melebihi titik
didih bahan tersebut. Timbulnya porositas dapat diminimalkan dengan adonan resin
akrilik yang homogen, perbandingan polimer dan monomer yang tepat, proses
pengadukan yang terkontrol dengan baik serta waktu pengisian bahan ke mould yang
tepat.11
7. Stabilitas Warna
Resin akrilik polimerisasi panas menunjukkan stabilitas warna yang baik.
Stabilitas warna terlihat melalui perubahan warna yang terjadi pada resin akrilik
tersebut akibat daripada kontak dengan bahan lain. Perubahan warna basis gigitiruan
mungkin disebabkan oleh oksidasi dari akselerator amina atau melalui penetrasi
solusi berwarna. Banyak penelitian telah dilakukan terhadap perubahan warna bahan
basis gigitiruan saat terpapar dalam oral fluid, pembersih gigitiruan, dan minuman.
Terdapat bukti bahawa minuman seperti teh, kopi dan anggur secara signifikan
meningkatkan pengembangan noda pada resin akrilik.16,17
2.3 Stabilitas Warna
Stabilitas warna adalah kemampuan suatu bahan mempertahankan warna atau
perubahan sedikit warna dari warna asalnya. Lebih sedikit perubahan warna yang
terjadi pada suatu bahan maka semakin baik pula stabilitas warna bahan tersebut.18
Terjadinya penyerapan zat warna cairan dalam resin akrilik merupakan salah satu
faktor penyebab perubahan warna pada resin akrilik. Bahan kimia seperti alkohol,
kloroform, zat warna buatan atau asli, dan karbonat dapat menyebabkan perubahan
warna pada resin akrilik.19 Suatu basis gigitiruan yang ideal harus memiliki warna
yang mendekati warna alami jaringan lunak mulut.
Universitas Sumatera Utara
2.3.1 Metode Pengukuran Warna
Pengukuran warna pada kedokteran gigi dilakukan dengan 2 cara yaitu secara
visual dan instrumental. Visual biasanya digunakan pada klinik manakala
instrumental lebih digunakan pada eksperimental. Alat pengukuran warna yang biasa
digunakan adalah colorimeter dan spectrophotometer.16,20 Spektrofotometer adalah
alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan
sinar dan panjang gelombang tertentu manakala fotometer mengukur intensitas sinar.
Suatu
spektrofotometer
tersusun
dari
sumber
spektrum
yang
kontinyu,
monokromator, sel pengabsorbsi untuk sampel serta blanko dan suatu alat untuk
mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dengan blanko tersebut.21,22
Spektrofotometer UV-Visible adalah alat yang umum digunakan di
laboratorium kimia. Prinsip kerja spektrofotometer UV-Visible didasarkan pada
fenomena interaksi antara radiasi elektromagnetik ultra violet dekat (190-380 nm)
dan sinar tampak (380-780 nm).22,23 Jenis-jenis spektrofotometer dibagi menjadi tiga
jenis pencahayaan, yaitu spektrofotometer visible, spektrofotometer UV (ultraviolet),
spektrofotometer UV-Visible. Pada penelitian ini digunakan sumber pencahayaan
spektrofotometer UV-Visible karena dapat digunakan baik pada sampel berwarna dan
tidak berwarna.21,22
Pada Spectrophotometer UV-Visible, interaksi yang diamati adalah adanya
absorbansi cahaya pada panjang gelombang tertentu di daerah UV-Visible oleh analit
yang dianalisa.22 Nilai absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi bahan
yang dianalisa dan ini berarti bahwa semakin tinggi nilai absorbansi cahaya, semakin
tinggi konsentrasi analit pada sampel tersebut.21 Pada penelitian ini, panjang
gelombang yang akan digunakan adalah 552nm untuk mengukur warna pada sampel
resin akrilik dengan melihat nilai absorbansi cahaya pada sampel yang diuji tersebut.
2.3.2 Faktor yang Mempengaruhi Warna Resin Akrilik
Perubahan warna yang terjadi pada resin dapat bervariasi, hal ini disebabkan
oleh beberapa faktor, antara lain adalah ukuran sampel, mikroporositas sampel dan
lamanya kontak antara bahan. Mikroporositas menentukan terjadinya penempelan
Universitas Sumatera Utara
partikel warna pada daerah yang poreus. Semakin banyak porositas maka akumulasi
dari zat warna yang terabsorbsi melalui proses difusi juga akan semakin banyak.
Lama kontak antara bahan resin akrilik dan zat berwarna akan mempengaruhi
perubahan warna, contohnya pada saat proses pembersihan basis gigitiruan resin
akrilik dengan cara perendaman menggunakan bahan pembersih. Semakin lama
bahan resin akrilik direndam maka semakin besar perubahan warna yang terjadi.1,11,17
Pada basis gigitiruan, stabilitas warna adalah sifat yang dapat memberi efek
dari segi estetik. Perubahan warna dapat disebabkan oleh dua faktor yaitu intrinsik
dan ektrinsik.17
2.3.2.1 Faktor Intrinsik
Faktor intrinsik adalah perubahan kimia pada bahan itu sendiri yaitu proses
polimerisasi tidak sempurna, perubahan warna resin itu sendiri, dan perubahan
matriks yang terjadi selama proses penuaan materi akibat berbagai kondisi fisik dan
kimia.4,17
2.3.2.2 Faktor Ekstrinsik
Faktor ekstrinsik adalah stain akibat absorpsi bahan pewarna dari sumbersumber eksogen seperti teh, kopi, minuman ringan, nikotin, dan larutan kumur.
Kedua faktor ini menyebabkan terjadinya reaksi kimia-fisik pada bahan resin. Ikatan
reaksi kima-fisik yang terjadi adalah penyerapan perlekatan partikel zat warna pada
permukaan resin dan penyerapan perlekatan yang masuk ke bagian dalam melalui
porositas. Konsentrasi dan lama paparan bahan stain dalam minuman dapat
mempengaruhi pigmentasi resin.24
2.4 Kopi
Kopi merupakan minuman yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat
Indonesia. Terdapat beberapa jenis kopi di Indonesia seperti kopi Arabica, kopi
Robusta, kopi Luwak, kopi Mandaling dan banyak lagi. Kopi merupakan salah satu
minuman dengan pH asam. Kandungan kimia yang terdapat di dalam kopi adalah
Universitas Sumatera Utara
kafein, tannin, ethyphenol(polyphenol), quinic acid, dicaffeoylquinic acid, dimethyl
disulphide, acetylmethylcarbinol, putrescine, trigonelline dan niacin.25 Kafein yang
terdapat pada kopi dapat menyebabkan diskolorisasi pada basis gigitiruan resin
akrilik polimerisasi panas. Selain itu, bahan tannin yang dijumpai di dalam kopi dapat
menyebabkan diskolorisasi. Tannin merupakan sejenis polyphenol yang boleh terurai
setelah berada di dalam air. Penguraian ini akan meyebabkan bahan chromogen yang
terdapat dalam kopi diadsorpsi sehingga terjadi perubahan warna pada basis gigi
tiruan. Jika seseorang memiliki basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dan
secara rutin mengkonsumsi minuman kopi, maka basis gigitiruan tersebut akan secara
langsung mengalami kontak dengan zat warna dan zat asam yang terdapat di dalam
kopi.4,26
Penyerapan dan adsorpsi bahan perwarnaan kuning yang berpolar dalam kopi
kedalam fasa organik resin akrilik dapat menjadi punca daripada terjadinya
perubahan warna pada bahan dasar gigi tiruan.7 Menurut penelitian yang dilakukan
oleh Um dan Ruyter, apabila perwarna dalam sesuatu bahan itu lebih polar dan ini
bermaksud lebih hidrofilik, ia akan lebih menyebabkan staining pada basis gigitiruan
resin akrilik karena resin akrilik bersifat hidrofilik sehingga akan menarik lebih bahan
pewarna terhadapnya.10 Pada penelitian ini, jenis kopi yang digunakan adalah kopi
Robusta yang ditanam di Lampung, Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Akrilik
Resin akrilik adalah salah satu bahan resin yang sering digunakan di
kedokteran gigi. Pada tahun 1935, resin akrilik telah diperkenalkan sebagai bahan
dasar gigitiruan untuk mendukung gigitiruan.1 Resin akrilik atau juga dikenali
sebagai polimetil metakrilat telah diperkenalkan oleh Rohm dan Hass (1936) dan
dalam
bentuk
bubuk
oleh
Nemours
(1937).
Dr
Walter
Wright
(1937)
memperkenalkan resin akrilik sebagai basis gigitiruan yang mana berkembang
menjadi polimer utama yang digunakan untuk 10 tahun seterusnya.3 Resin dalam
kedokteran gigi secara ideal seharusnya tidak berasa, tidak berbau, tidak bertoksik,
tidak mengiritasi pada jaringan, estetik, warnanya harus permanen, mempunyai
dimensi yang stabil yaitu tidak boleh ekspansi atau mengkerut semasa digunakan oleh
pasien, kekuatan yang baik, tidak mudah abrasi, tidak menyerap cairan dalam rongga
mulut, relatif ringan, tahan terhadap perubahan suhu di dalam mulut, mudah
dimanipulasi, konduktivitas termal yang baik, radiopak, dan relatif murah.11
2.1.1 Pengertian Resin Akrilik
Resin akrilik merupakan turunan dari etilene dan mengandung satu gugus
vinil dalam rumus strukturnya.1,11 Gambar 1 menunjukkan rumus struktur resin
akrilik yang mengandung etilene dan vinil.
Gambar 1. Rumus struktur resin akrilik1
Universitas Sumatera Utara
Dalam kedokteran gigi, terdapat sekurang-kurangnya dua kelompok resin
akrilik. Satu kelompok adalah turunan dari asam akrilik, CH2=CHCOOH, dan
kelompok kedua adalah turunan dari asam metakrilik, CH2=C(CH3)COOH. Kedua
kelompok ini dipolimerisasi melalui proses adisi.1,11
2.1.2 Jenis Resin Akrilik
Resin akrilik dapat dibedakan kepada tiga jenis resin akrilik yaitu resin akrilik
polimerisasi
panas,
resin
akrilik
polimerisasi
sinar,
dan
resin
akrilik
swapolimerisasi.11 Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin yang memerlukan
energi
panas
untuk
proses
polimerisasinya
berlaku.
Energi
panas
untuk
polimerisasinya didapatkan dengan cara perendaman di dalam waterbath pada suhu
tertentu untuk beberapa waktu tergantung mereknya. Terdapat juga resin akrilik
polimerisasi panas yang menggunakan energi panas dari gelombang mikro untuk
polimerisasinya.
Resin akrilik polimerisasi sinar adalah resin akrilik yang menggunakan sinar
yang boleh terlihat dengan mata untuk mengaktifkannya namun resin akrilik tipe ini
menggunakan polimer yang berbeda dengan polimerisasi panas dan swapolimerisasi.
Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin akrilik yang diaktifkan oleh suatu bahan
kimia yang disebut sebagai aktivator yang ditambahkan pada monomer, yaitu tertiary
amine misalnya dimethyl - p - Toluidine (CH3C6H4N(CH3)) atau sulphinic acid.
Setelah polimer dicampur dengan monomer, aktivator akan bereaksi dengan inisiator
membentuk radikal bebas dan reaksi polimerisasi mulai terjadi pada suhu
ruangan.1,12,13
2.2 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
2.2.1 Komposisi
Kebanyakan resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan
cairan, di mana apabila diaduk dan digodok dalam air panas akan membentuk suatu
bahan yang kaku dan padat. Bubuknya ini memiliki beberapa warna tergantung pada
kegunaanya seperti transparen, sewarna gigi, atau berwarna pink untuk menyerupai
Universitas Sumatera Utara
warna gingiva. Cairannya pula tidak berwarna dan tersedia dalam botol kedap sinar,
dimana botol tersebut biasanya berwarna kecoklatan untuk mencegah premature
polymerization yang boleh disebabkan oleh cahaya atau radiasi ultraviolet pada saat
penyimpanan.5,11
Komposisi resin akrilik polimerisasi panas terdiri daripada :5,11
1.
Polimer (bubuk)
Polimer
: Granul polimetil metakrilat
Inisiator
: Benzoil peroksida (0,2-0,5%)
Zat pigment
: Mercuric sulphide, cadmium sulphide, cadmium
selenide, ferric oxide
2.
Monomer (cairan)
Monomer
: Metil metakrilat
Inhibitor
: Hydroquinone (0,006%)
Plasticizer
: Dibutyl phthalate
Agen cross-linked
: Glycol dimethacrylate (1-2%)
2.2.2 Reaksi Polimerisasi
Proses polimerisasi dapat dicapai dengan menggunakan panas dan tekanan.
Secara ringkas, reaksinya adalah seperti berikut :
Bubuk (polimer) + cairan (monomer) + panas (eksternal) → Polimer + Panas
(reaksi).11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2. Reaksi polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas1
2.2.3 Manipulasi
Resin akrilik polimerisasi panas umumnya diproses dalam sebuah kuvet
dengan menggunakan teknik compression-moulding. Perbandingan polimer dan
monomer biasanya 3:1 berdasarkan volumenya atau 2:1 berdasarkan berat. Setelah
bubuk dan cairan dicampur dengan perbandingan yang tepat, adonan atau campuran
akrilik akan mengalami 5 tahap yaitu :11
a. Tahap Pertama
: Tahap basah, seperti pasir (wet sand stage)
b. Tahap Kedua
: Tahap lengket dan berserabut bila ditarik (tacky
fibrous) selama polimer mulai larut dalam monomer
(sticky stage).
c. Tahap ketiga
: Tahap lembut, seperti adonan yang halus, homogen
dan liat. Fase ini merupakan fase yang tepat untuk
memasukkan adonan ke dalam mould (dough stage).
d. Tahap keempat
: Tahap karet, tidak dapat dibentuk (rubbery stage)
e. Tahap kelima
: Tahap kaku, adonan tidak dapat dikerjakan (stiff
stage)
Universitas Sumatera Utara
2.2.4 Sifat-sifat
Sifat- sifat fisik resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis gigitiruan :
1. Pengerutan
Kepadatan massa bahan akan berubah dari 0,94 menjadi 1,19g/cm3 ketika
monomer metilmetakrilat terpolimerisasi untuk membentuk poli(metilmetakrilat).
Perubahan menghasilkan pengerutan volumetrik sebesar 21%. Akibatnya, pengerutan
volumetrik yang ditunjukkan oleh massa terpolimerisasi sekitar 6-7% sesuai dengan
nilai yang diamati dalam penelitian laboratorium dan klinis.1,11
2. Perubahan Dimensi
Pemprosesan akrilik yang baik akan menghasilkan stabilitas dimensi yang
baik. Teknik injection moulding menunjukkan stabilitas dimensi yang baik
dibandingkan dengan teknik compression moulding. Garfunkel dan Anderson dkk
(1988) menyatakan bahwa dari hasil penelitian menunjukkan perubahan dimensi pada
injection moulding lebih rendah dibandingkan dengan compression moulding.11,14
3.
Konduktivitas Termal
Konduktivitas termal adalah pengukuran termofisika mengenai seberapa baik
panas dihantarkan melalui suatu bahan. Basis resin memiliki konduktivitas termal
yang rendah yaitu 0,0006 (°C/cm).12
4. Solubilitas
Meskipun basis gigi tiruan resin dapat larut dalam berbagai pelarut, basis resin
umumnya tidak larut dalam cairan yang terdapat dalam rongga mulut.11,14 Nilai
solubilitas bagi resin akrilik polimerisasi panas adalah sekecil 0,02mg/cm.2,5
5. Penyerapan Air
Bahan resin akrilik mempunyai sifat yaitu menyerap air secara perlahan-lahan
dalam jangka waktu tertentu. Resin akrilik menyerap air relatif sedikit ketika
ditempatkan pada lingkungan basah. Namun, air yang terserap ini menimbulkan efek
yang nyata pada sifat mekanik, fisik dan dimensi polimer. Nilai penyerapan air
sebesar 0,6 mg/cm2. Umumnya mekanisme penyerapan air yang terjadi adalah
difusi.11 Difusi adalah berpindahnya suatu substansi melalui rongga yang
menyebabkan ekspansi pada resin atau melalui substansi yang dapat mempengaruhi
Universitas Sumatera Utara
kekuatan rantai polimer. Menurut penelitian dari Naini A, penyerapan air yang
berlebihan oleh resin akrilik polimerisasi panas dapat mempengaruhi stabilitas
warnanya.15
6. Porositas
Porositas cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal.
Porositas disebabkan oleh penguapan monomer yang tidak bereaksi dan berat
molekul primer yang rendah, disertai temperatur resin mencapai atau melebihi titik
didih bahan tersebut. Timbulnya porositas dapat diminimalkan dengan adonan resin
akrilik yang homogen, perbandingan polimer dan monomer yang tepat, proses
pengadukan yang terkontrol dengan baik serta waktu pengisian bahan ke mould yang
tepat.11
7. Stabilitas Warna
Resin akrilik polimerisasi panas menunjukkan stabilitas warna yang baik.
Stabilitas warna terlihat melalui perubahan warna yang terjadi pada resin akrilik
tersebut akibat daripada kontak dengan bahan lain. Perubahan warna basis gigitiruan
mungkin disebabkan oleh oksidasi dari akselerator amina atau melalui penetrasi
solusi berwarna. Banyak penelitian telah dilakukan terhadap perubahan warna bahan
basis gigitiruan saat terpapar dalam oral fluid, pembersih gigitiruan, dan minuman.
Terdapat bukti bahawa minuman seperti teh, kopi dan anggur secara signifikan
meningkatkan pengembangan noda pada resin akrilik.16,17
2.3 Stabilitas Warna
Stabilitas warna adalah kemampuan suatu bahan mempertahankan warna atau
perubahan sedikit warna dari warna asalnya. Lebih sedikit perubahan warna yang
terjadi pada suatu bahan maka semakin baik pula stabilitas warna bahan tersebut.18
Terjadinya penyerapan zat warna cairan dalam resin akrilik merupakan salah satu
faktor penyebab perubahan warna pada resin akrilik. Bahan kimia seperti alkohol,
kloroform, zat warna buatan atau asli, dan karbonat dapat menyebabkan perubahan
warna pada resin akrilik.19 Suatu basis gigitiruan yang ideal harus memiliki warna
yang mendekati warna alami jaringan lunak mulut.
Universitas Sumatera Utara
2.3.1 Metode Pengukuran Warna
Pengukuran warna pada kedokteran gigi dilakukan dengan 2 cara yaitu secara
visual dan instrumental. Visual biasanya digunakan pada klinik manakala
instrumental lebih digunakan pada eksperimental. Alat pengukuran warna yang biasa
digunakan adalah colorimeter dan spectrophotometer.16,20 Spektrofotometer adalah
alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan
sinar dan panjang gelombang tertentu manakala fotometer mengukur intensitas sinar.
Suatu
spektrofotometer
tersusun
dari
sumber
spektrum
yang
kontinyu,
monokromator, sel pengabsorbsi untuk sampel serta blanko dan suatu alat untuk
mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dengan blanko tersebut.21,22
Spektrofotometer UV-Visible adalah alat yang umum digunakan di
laboratorium kimia. Prinsip kerja spektrofotometer UV-Visible didasarkan pada
fenomena interaksi antara radiasi elektromagnetik ultra violet dekat (190-380 nm)
dan sinar tampak (380-780 nm).22,23 Jenis-jenis spektrofotometer dibagi menjadi tiga
jenis pencahayaan, yaitu spektrofotometer visible, spektrofotometer UV (ultraviolet),
spektrofotometer UV-Visible. Pada penelitian ini digunakan sumber pencahayaan
spektrofotometer UV-Visible karena dapat digunakan baik pada sampel berwarna dan
tidak berwarna.21,22
Pada Spectrophotometer UV-Visible, interaksi yang diamati adalah adanya
absorbansi cahaya pada panjang gelombang tertentu di daerah UV-Visible oleh analit
yang dianalisa.22 Nilai absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi bahan
yang dianalisa dan ini berarti bahwa semakin tinggi nilai absorbansi cahaya, semakin
tinggi konsentrasi analit pada sampel tersebut.21 Pada penelitian ini, panjang
gelombang yang akan digunakan adalah 552nm untuk mengukur warna pada sampel
resin akrilik dengan melihat nilai absorbansi cahaya pada sampel yang diuji tersebut.
2.3.2 Faktor yang Mempengaruhi Warna Resin Akrilik
Perubahan warna yang terjadi pada resin dapat bervariasi, hal ini disebabkan
oleh beberapa faktor, antara lain adalah ukuran sampel, mikroporositas sampel dan
lamanya kontak antara bahan. Mikroporositas menentukan terjadinya penempelan
Universitas Sumatera Utara
partikel warna pada daerah yang poreus. Semakin banyak porositas maka akumulasi
dari zat warna yang terabsorbsi melalui proses difusi juga akan semakin banyak.
Lama kontak antara bahan resin akrilik dan zat berwarna akan mempengaruhi
perubahan warna, contohnya pada saat proses pembersihan basis gigitiruan resin
akrilik dengan cara perendaman menggunakan bahan pembersih. Semakin lama
bahan resin akrilik direndam maka semakin besar perubahan warna yang terjadi.1,11,17
Pada basis gigitiruan, stabilitas warna adalah sifat yang dapat memberi efek
dari segi estetik. Perubahan warna dapat disebabkan oleh dua faktor yaitu intrinsik
dan ektrinsik.17
2.3.2.1 Faktor Intrinsik
Faktor intrinsik adalah perubahan kimia pada bahan itu sendiri yaitu proses
polimerisasi tidak sempurna, perubahan warna resin itu sendiri, dan perubahan
matriks yang terjadi selama proses penuaan materi akibat berbagai kondisi fisik dan
kimia.4,17
2.3.2.2 Faktor Ekstrinsik
Faktor ekstrinsik adalah stain akibat absorpsi bahan pewarna dari sumbersumber eksogen seperti teh, kopi, minuman ringan, nikotin, dan larutan kumur.
Kedua faktor ini menyebabkan terjadinya reaksi kimia-fisik pada bahan resin. Ikatan
reaksi kima-fisik yang terjadi adalah penyerapan perlekatan partikel zat warna pada
permukaan resin dan penyerapan perlekatan yang masuk ke bagian dalam melalui
porositas. Konsentrasi dan lama paparan bahan stain dalam minuman dapat
mempengaruhi pigmentasi resin.24
2.4 Kopi
Kopi merupakan minuman yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat
Indonesia. Terdapat beberapa jenis kopi di Indonesia seperti kopi Arabica, kopi
Robusta, kopi Luwak, kopi Mandaling dan banyak lagi. Kopi merupakan salah satu
minuman dengan pH asam. Kandungan kimia yang terdapat di dalam kopi adalah
Universitas Sumatera Utara
kafein, tannin, ethyphenol(polyphenol), quinic acid, dicaffeoylquinic acid, dimethyl
disulphide, acetylmethylcarbinol, putrescine, trigonelline dan niacin.25 Kafein yang
terdapat pada kopi dapat menyebabkan diskolorisasi pada basis gigitiruan resin
akrilik polimerisasi panas. Selain itu, bahan tannin yang dijumpai di dalam kopi dapat
menyebabkan diskolorisasi. Tannin merupakan sejenis polyphenol yang boleh terurai
setelah berada di dalam air. Penguraian ini akan meyebabkan bahan chromogen yang
terdapat dalam kopi diadsorpsi sehingga terjadi perubahan warna pada basis gigi
tiruan. Jika seseorang memiliki basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dan
secara rutin mengkonsumsi minuman kopi, maka basis gigitiruan tersebut akan secara
langsung mengalami kontak dengan zat warna dan zat asam yang terdapat di dalam
kopi.4,26
Penyerapan dan adsorpsi bahan perwarnaan kuning yang berpolar dalam kopi
kedalam fasa organik resin akrilik dapat menjadi punca daripada terjadinya
perubahan warna pada bahan dasar gigi tiruan.7 Menurut penelitian yang dilakukan
oleh Um dan Ruyter, apabila perwarna dalam sesuatu bahan itu lebih polar dan ini
bermaksud lebih hidrofilik, ia akan lebih menyebabkan staining pada basis gigitiruan
resin akrilik karena resin akrilik bersifat hidrofilik sehingga akan menarik lebih bahan
pewarna terhadapnya.10 Pada penelitian ini, jenis kopi yang digunakan adalah kopi
Robusta yang ditanam di Lampung, Indonesia.
Universitas Sumatera Utara