LANDASAN TEORI

Alginat diklasifikasikan sebagai bahan cetak hidrokoloid irreversible, sebab substansi

dasarnya berupa koloid yang direaksikan dengan air sebagai medium pendispersi, serta tidak

dapat kembali menjadi wujud dasarnya setelah bereaksi membentuk wujud sol. Alginat

digunakan untuk mencetak detail minimal, seperti yang diperlukan untuk membuat model

studi. Bahan cetak Alginat umumnya digunakan untuk pekerjaan prostetik dan ortodontik.

Ada dua bentuk hidrokoloid, yaitu bentuk sol atau gel. Bentuk sol, dapat mengalir

dengan viskositas rendah dan ada susunan acak rantai polisakarida. Bentuk gel, material lebih

kental dan menghasilkan sifat elastis jika rantai panjang polisakarida menjadi teratur.

Keteraturan rantai polisakarida sebagai fibrils yang terdapat dalam fase cair, menyebabkan

gel berkembang menjadi konsistensi mirip jeli. Makin besar konsentrasi fibrils dalam gel,

struktur jeli semakin kuat. Konversi dari bentuk sol ke gel merupakan dasar dari proses

setting material cetak hidrokoloid.

Alginat merupakan polimer dari anhidra 1-4-β-D mannuronat dan asam L-guluronat,

berbahan dasar kelompok polisakarida alami yang diekstrak dari rumput laut coklat

Gambar 7. Struktur kimia dari asam alginat (Philips, 2003, hal. 104)

Berikut adalah komposisi dari bahan cetak alginat beserta fungsi dari tiap-tiap

komponennya.

Komponen Presentase Berat Fungsi

Kalium alginate 15 Sebagai pelarut di dalam air

dan bereaksi dengan ion

kalsium

Kalsium sulfat 16 Reaktor; bereaksi dengan

kalium alginat membentuk gel

kalsium alginat tidak larut air

Oksida seng 4 Partikel pengisi

Kalium titanium fluoride 3 Accelerator dalam

pengerasan stone

Diatomaceous earth 60 Partikel pengisi

Natrium fosfat 2 Retarder; bereaksi khusus

dengan ion kalsium untuk

menyediakan waktu kerja

sebelum gelasi

Tabel 2. Komposisi Alginat (Philips, 2003, hal. 104)

Berdasarkan waktu pengerasannya, bahan cetak Alginat diklasifikasikan ke dalam 2 tipe :

1. Fast set type, yang mengeras dalam waktu 1 - 2 menit dan digunakan untuk mencetak

rahang anak-anak atau penderita yang mudah mual.

2. Regular set type, yang mengeras dalam waktu 2 – 4,5 menit dan dipakai untuk

pemakaian rutin.

Type Mixing time (seconds) Working time (minutes) Setting time (minutes)

Fast set 45 1,2 – 1,5 1,5 - 30

Regular set 60 1 – 2 3 - 4,5

Tabel 3. Sifat tipe fast set dan regular set dari bahan cetak alginat (M.S. Koudi dan

Sanjayagouda B. Patil, 2007, hal. 33)

Setting reaksi alginat secara sederhana dapat dituliskan sebagai berikut.

Alginat (larut dalam air) + kalsium sulfat kalsium alginat (tidak larut)

Alginat dapat berupa kalium atau natrium. Alginat bereaksi cepat dengan kalsium

sulfat menjadi kalsium alginat. Produksi kalsium alginat ini sangat cepat sehingga tidak

cukup waktu kerja, maka ditambah garam yang larut dalam air, misalnya trinatrium fosfat

(Na3PO4) untuk memperpanjang waktu kerja. Reaksi yang terjadi bila sejumlah kalsium

sulfat, kalium alginat, dan trinatrium fosfat dicampur dan sebagian atau seluruhnya dilarutkan

dalam air dengan proporsi yang tepat, yaitu sebagai berikut.

2Na3PO4 + 3CaSO4 Ca3 (PO4) 2 + 3Na2SO4

Bila pasokan trinatrium fosfat menipis, ion kalsium mulai bereaksi dengan kalium alginat,

membentuk kalsium alginat. Setelah itu, mulailah terjadi inisial setting time, yang diikuti

dengan final setting time dan peningkatan viskositas material secara cepat.

K2nAlg + nCaSO4 nK2SO4 + CanAlg

Garam yang ditambahkan sebagai penghambat yaitu trisodium fosfat, Na/K fosfat, K oksalat

atau K karbonat. Pada umumnya, rata – rata 15 gram bubuk dicampur dengan 40 mL air,

proses gelasi akan terjadi antara 3 – 4 menit pada suhu ruang. Setting time dari alginat harus

cukup bagi dokter gigi untuk mencampur material, memindahkan pada sendok cetak, dan

mencetakkannya pada mulut pasien. (Philips, 2003, hal. 105)

Dalam praktikum ini digunakan alginate dengan tipe regular set type.

Faktor – faktor yang mempengaruhi setting time alginate :

1. Rasio W/P

Seperti reaksi kimia pada umumnya, reaksi akan berlangsung lebih cepat jika

konsentrasi pereaksi diperbesar. Zat yang konsentrasinya besar mengandung jumlah

partikel yang lebih banyak, sehingga  partikel – partikelnya tersusun lebih rapat

dibandingkan zat yang konsentrasinya rendah. Partikel yang susunannya lebih rapat,

akan lebih sering bertumbukan dibandingkan dengan partikel yang susunannya renggang

sehingga kemungkinan terjadinya reaksi makin besar. Hal itulah yang menyebabkan:

- Semakin besar rasio W/P, maka akan semakin memperlambat setting time.

- Semakin kecil rasio W/P, maka akan semakin mempercepat setting time.

Perbedaan rasio W/P selain berdampak pada waktu setting, juga mempengaruhi

karakteristik dari alginat itu sendiri. Rasio W/P yang rendah meningkatkan kekuatan,

ketahanan sobek, konsistensi, dan menurunkan fleksibilitas. Sebaliknya, rasio W/P yang

tinggi menurunkan kekuatan, ketahanan sobek, konsistensi, dan menurunkan fleksibilitas.

Pada praktikum ini, tidak dilakukan percobaan untuk menguji pengaruh perbedaan

rasio W/P terhadap setting time alginate, sehingga digunakan rasio W/P yang sama di

setiap percobaan yakni sesuai aturan pabrik, yaitu 7-8 gram bubuk alginat untuk 19 mL

air.

2. Temperatur air

Menaikkan temperatur akan mengakibatkan energi gerak atau energi kinetik

partikel bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Dengan frekuensi tumbukan

yang semakin besar, maka kemungkinan terjadinya tumbukan efektif yang mampu

menghasilkan reaksi juga semakin besar. Suhu atau temperatur ternyata juga

memperbesar energi potensial suatu zat. Zat – zat yang energi potensialnya kecil, jika

bertumbukan akan sukar menghasilkan tumbukan efektif. Hal ini terjadi karena zat – zat

tersebut tidak mampu melampaui energi aktivasi. Dengan menaikkan suhu, maka hal ini

akan memperbesar energi potensial sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan

reaksi. Hal inilah yang menyebabkan:

- Semakin tinggi suhu air, semakin cepat setting-nya.

- Semakin rendah suhu air, semakin lambat waktu setting-nya.

Bila pembuatan alginat tidak memenuhi cara pembuatan yang benar akan terjadi

kerusakan-kerusakan yang membuat bahan alginat tidak mengalami kondisi baik

seperti :

1. Bahan berbutir akibat pengadukan tidak tepat, pengadukan terlalu lama, gelasi

berlebihan, perbandingan bubuk dengan air terlalu rendah.

2. Robek akibat bahan setak yang tidak cukup tebal, kontaminasi uap air, cetakan terlalu

cepat dikeluarkan dari mulut, pengadukan terlalu lama.

3. Lubang-lubang kosong dengan bentuk tidak teratur akibat adanya air atau debris pada

jaringan.

4. Gelembung eksternal akibat masuknya udara saat pengadukan dan gelasi berlebihan

menghambat aliran.

5. Distorsi akibat cetakan tidak langsung diisi, bergeraknya sendok cetak saat proses

gelasi, sendok cetak terlalu lama dalam mulut.