## PERBEDAAN KEKASARAN PERMUKAAN RESIN KOMPOSIT NANO PADA PERENDAMAN TEH HITAM DAN KOPI

## ROUGHNESS DIFFERENCES IN SURFACE OF NANO COMPOSITE RESIN IN BLACK TEA AND COFFEE IMMERSION

## Afrida Nurmalasari
Info Artikel Abstrak
Latar  belakang: Resin  komposit  nano  adalah  bahan  restorasi  yang  memiliki filler berukuran  sangat  kecil,  sehingga  dapat  memperbaiki  sifat  fisik,  tahan abrasi  dan  menurunkan  kekasaran  permukaan.  Resin  komposit  nano  bersifat porus  dan  menyerap  cairan  seperti  kopi  dan  teh  hitam.  Kopi  dan  teh  hitam adalah  jenis  minuman  yang  banyak  dikonsumsi  masyarakat  Indonesia  dan memiliki  kandungan  asam. Tujuan: Menganalis  perbedaan  kekasaran permukaan resin komposit nano pada perendaman teh hitam dan kopi. Metode: Jenis  penelitian  yang  dilakukan  adalah  experimental  laboratoris  dengan rancangan  penelitian post  test  only  control  group  design .  Sampel  penelitian berupa balok persegi berukuran 5 mm x 5 mm dan ketebalan 2 mm. Kelompok 1  adalah  5  sampel  komposit  nano  direndam  dalam  seduhan  teh  hitam. Kelompok 2 adalah 5 sampel komposit nano direndam dalam seduhan kopi dan kelompok 3 adalah 5 sampel komposit nano direndam dalam aquades masing- masing  dilakukan  selama  24  jam/hari  selama  7  hari.  Kekasaran  permukaan diukur surface  roughness  tester dan  hasilnya  dilakukan  uji  statistik one  way anova . Hasil: Uji Anova menunjukkan nilai p=0,00 berarti terdapat perbedaan bermakna,  hasil  uji  LSD  terdapat  perbedaan  bermakna  antar  kelompok penelitian. Simpulan  dan  saran: Terdapat  perbedaan  kekasaran  permukaan resin  komposit  pada  perendaman  teh  hitam  dan  kopi.  Penelitian  selanjutnya diharapkan dapat membandingkan dengan minuman bersoda

## Sejarah Artikel
Diterima 1 April 2015 Disetujui 17 April 2015 Dipublikasikan 16 Juni 2015

## Kata kunci:
Resin  nano  komposit, kekasaran permukaan, kopi, teh hitam
Keywords : Nano  composite  resin, roughness  of  surface, cofee, black tea

## Abstract
Background: Nano  composite  resin  has  micro  and  smooth  filler  materials, capable  to  improve  physical  properties,  particularly  abrasion  resistance  and decrease  surface  roughness.  However,  nano  composite  resin  materials  has porosity  and  can  absorbs  liquid  such  as  coffee  and  black  tea. Objectives: The aim  of  this  study  is  to  determine  the  differences  surface  roughness  of  nano composite  resin  in  coffee  and  black  tea  submersion. Methods: There  are  15 samples in this study, was divided into 3 groups. The first group, contained 5 samples  was  submersed  in  coffee  liquid,  the  second  group  contain  5  samples was submersed in black tea liquid and the third group contain 5 samples was submersed  in  aquades  as  control  subject.  Each  one  of  them  was  submersed within 7 days. Surface roughness was measured by Surface Roughness Tester and analysed using One Way Anova. Results: Analysis results show that coffee and  black  tea  affect  surface  roughness  of  nano  composite  resin. Conclusion and Suggestion: There is significant differences in surface roughness of nano composite resin because of coffee and black tea submersion.  Further research should be compare between tea and carbonated drinks.
Afrida Nurmalasari | Perbedaan Kekasaran Permukaan Resin ….. Jurnal Wiyata, Vol. 2 No. 1 Tahun 2015
PENDAHULUAN Bidang kedokteran gigi bahan restorasi  yang  saat  ini  banyak  digunakan adalah  resin  komposit.  Hal  ini  berhubungan dengan  estetik  yang  didapatkan  dari  restorasi resin  komposit  tersebut 1 .  Material  pengisi resin  komposit  dengan  ukuran  kecil  dan halus,  kurang  dari  1 µm akan  memperbaiki sifat fisik terutama daya tahan terhadap abrasi dan  dapat  mengurangi  kekasaran  permukaan resin  komposit 2 .  Pemanfaatan  teknologi  nano pada  partikel  pengisi  komposit,  diharapkan dapat meningkatkan properti komposit, karena  komposit  nano  mengkombinasikan properti  kekuatan  dan  kualitas  estetik 3 . Distribusi filler -matriks  resin  komposit  ini sangat  rapat  karena  ukuran filler nya  sangat kecil  yaitu  kombinasi  dari  partikel  ukuran nano,  dan  formulasi nanocluster dapat mengisi  celah  ruang  kosong  antara filler dan matriksnya,  sehingga  mengurangi  celah  antar partikel. Matriks resin ini berbentuk glasslike dengan struktur yang tidak berbentuk ( amorphous ), brittle ,  rentan  terhadap fraktur ,
mudah
mengalami degradasi pada permukaannya 4 .
Teh hitam merupakan minuman dengan  zat  warna  yang  memiliki  komponen bioaktif yaitu flavonoid, flavonoid merupakan golongan  polifenol,  memiliki  kandungan theaflavins (C 29 H 24 O 12 ),  dan  merupakan  jenis dari thearubigens ,  yang  apabila  air  seduhan teh  pH-nya  lebih  dari  7  akan  mengakibatkan autooksidasi,  sehingga  menghasilkan  warna seduhan  yang  gelap.  Pada  pH  yang  basa jumlah  partikel  ion  kalsium  (Ca)  akan  lebih sedikit  terlepas  dibanding  dengan  pH  asam, sehingga  tingkat  kelarutan  bahan  restorasi lebih  kecil,  dengan  terlepasnya  ikatan partikel–partikel bahan restorasi, akan menyebabkan kekasaran permukaan 5 . Kopi  terkandung  asam  klorogenat (C 16 H 18 O 9 ), yang termasuk senyawa polifenol dan  zat tannin (C 76 H 52 O 46 ),  yang  merupakan
zat  warna  (kehitaman)  pada  kopi  serta memiliki pH dengan kisaran 4 – 6,5. Pada pH rendah  maka  dapat  meningkatkan  erosi  pada polimer, sehingga terjadi kekasaran permukaan 6 . Kekasaran  pada  permukaan meningkatkan  luas  permukaan  dan  luas bidang  penyerapan,  sehingga  daya  absorbsi terhadap air meningkat 7 . Tujuan dari penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui perbedaan kekasaran permukaan resin komposit  nano  pada  perendaman  teh  hitam dan kopi.

## METODE PENELITIAN
Jenis penelitian yang dilakukan adalah  penelitian  Experimental  Laboratoris dengan  rancangan  penelitian Post  Test  Only Control  Group  Design .  Sampel  penelitian berupa balok persegi dengan ukuran 5 mm x 5 mm dan ketebalan 2 mm. Kelompok 1 adalah 5  sampel  komposit  nano  direndam  dalam seduhan teh hitam untuk 24 jam/hari selama 7 hari.  Kelompok  2  adalah  5  sampel  komposit nano  direndam  dalam  seduhan  kopi untuk  24 jam/hari selama 7 hari dan kelompok 3 adalah 5  sampel  komposit  nano  direndam  dalam aquadest untuk 24 jam/hari selama 7 hari.
Model  spesimen  resin  komposit  nano dibuat  sebanyak  15  spesimen  dari  master cetakan fiberglass ,  dengan  ukuran  5  mm  x  5 mm,  dan  tebal  2  mm.  Resin  komposit diletakkan  dilapisan  tengah  dari  master cetakan  pada  bagian  lubangnya.  Master cetakan lapisan dasar dilapisi matriks seluloid strip ukuran  1  x  1  cm,  kemudian  lapisan tengah  ditaruh  diatasnya,  dan  bagian  lubang diisi  resin  komposit  nano  dengan plastic filling  instrument .  Resin  komposit  nano ditekan  dan  dipadatkan  hingga  memenuhi lubang  dengan  kondensor.  Setelah  lubang terisi  penuh,  dilapisi matriks  seluloid  strip dan  ditutup  dengan fiberglass lapisan  atas, dan  bahan  restorasi  diberi  penyinaran  selama
Afrida Nurmalasari | Perbedaan Kekasaran Permukaan Resin ….. Jurnal Wiyata, Vol. 2 No. 1 Tahun 2015
40  detik,  dengan  menggunakan  alat light curing unit (panjang gelombang 470 nm).
Penyinaran  dilakukan  dengan  arah tegak  lurus  dengan  permukaan  sampel berjarak  2  –  3  mm,  lalu  sampel  disimpan dalam  inkubator  dengan  suhu  ±  25°C  selama 24  jam.  Setelah  24  jam,  sampel  dikeluarkan dari  cetakan  dan  kelebihan  bahan  sampel yang  ada  dihilangkan  menggunakan scalpel . Sampel  dibuat  sebanyak  15  buah  dan  dibagi sesuai  kelompok  percobaan  yang  telah dijelaskan  sebelumnya.  Kemudian  dilakukan perendaman  sampel  pada  larutan  teh  hitam dan  kopi  keesokan  harinya  dengan  waktu perendaman 24 jam selama 7 hari.
Pembuatan  larutan  teh  hitam  dengan mencelupkan  5  bungkus  teh  celup  setara dengan  10  gram  ke  dalam  500  ml  air  panas dengan  100˚C,  dan  didiamkan  selama  5 menit.  Dilakukan  penyaringan  agar  partikel yang  dihasilkan  sama.  Pembuatan  larutan kopi  dengan  melarutkan  10  gram  bubuk  kopi dalam  500  ml  air  panas  (100˚C)  diamkan selama 5 menit, kemudian dilakukan penyaringan  agar  partikel  yang  dihasilkan sama 8 .
Cara  perendaman  sampel  komposit nano dalam larutan teh hitam dan kopi dengan Sampel  bahan  yang  telah  dipersiapkan kemudian  direndam  dalam aquadest selama 24 jam, dengan suhu ± 25°C untuk rehidrasi, dan  penyelesaian  akhir  proses  polimerisasi. Perendaman sampel dilakukan sampai seluruh bagian  sampel  tercelup  dalam  larutan  selama 24  jam,  yang  dilakukan  selama  7  hari  pada media larutan pencelup.
Pengukuran  kekasaran  permukaan dengan  permukaan  sampel  yang  datar  diukur kekasarannya,dengan  menggunakan surface roughness  tester ,dengan  pembesaran  100x dan jangkauan 2 mm. Sampel diletakkan pada meja  alat  pengukur  sampai  jarum  pengukur dapat  bergerak  bebas  menyentuh  permukaan
sampel yang diukur. Posisi sampel melintang dengan  arah  pergerakan  jarum  pengukur sejajar dengan lebar sampel. Untuk mengontrol  apakah  jarum  pengukur  sudah menyentuh dengan benar atau terlalu menekan, dapat dilihat pada layar monitor.
Apabila  tombol start dinyalakan,  alat akan  bergerak  dengan  kecepatan  1mm/detik. Setelah  pengukuran  selesai,  layar  monitor akan menampilkan data-data tentang kekasaran  permukaan  sampel  yaitu  Rz,  yang menunjukkan rata-rata arimatik lima perbedaan  ujung  puncak  tertinggi  dan  ujung puncak terendah bentukan kekasaran,
terhadap  panjang  permukaan  yang  diukur dalam  satuan  micron.  Semakin  kecil  nilai  Rz yang didapat menunjukkan kekasaran permukaan  yang  semakin  rendah,  dan sebaliknya  semakin  besar  nilai  Rz  yang didapat  menunjukkan  kekasaran  permukaan yang semakin tinggi.
Grafik  Rz  yang  diambil  perhitungan harus  memiliki  pola  beraturan  (menunjukkan permukaan yang datar). Kekasaran permukaan  rata-rata  (Rz)  didapatkan  dengan cara membagi hasil pengukuran menjadi lima bagian,  kemudian  masing-masing  bagian dicari  ujung  puncak  tertinggi  dan  ujung puncak  terendah  bentukan  kekasaran  (Z) terhadap  permukaan,  kemudian  kita  kalikan dengan kalibrasinya.
Data  yang  didapat  dikumpulkan  dan ditabulasi  berdasarkan  setiap  kelompok, kemudian di analisis. Dilakukan uji normalitas  dan  homogenitas  dilanjutkan menggunakan One  way  ANOVA ,  untuk
melihat perbedaan bermakna secara
keseluruhan  dari  kelompok  sampel,  dan dilanjutkan  dengan  uji High  Significant Different (HSD) untuk mengetahui perbedaan setiap kelompok.
Afrida Nurmalasari | Perbedaan Kekasaran Permukaan Resin ….. Jurnal Wiyata, Vol. 2 No. 1 Tahun 2015

## HASIL PENELITIAN
Hasil penelitian kekasaran permukaan resin  komposit  nano  pada  perendaman  teh hitam dan kopi, didapatkan hasil seperti pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel  1.  Rerata  dan  standard  deviasi perbedaan kekasaran permukaan  resin    komposit (dalam µm) Kelompok  N Rerata (x) Standard deviasi (SD) Aquades 5 2,67 0,46 Teh hitam 5 3,50 0,20 Kopi 5 4,40 0,34
Sebelum  dilakukan  uji  beda  antar kelompok  pengukuran  kekasaran  permukaan, terlebih  dahulu  masing-masing  kelompok pengukuran  diuji  distribusi  datanya,  dengan menggunakan uji statistik Kolmogorov Smirnov  Test dan  homogenitas  variansnya dengan  uji  statistik Levene  Test .  Dilanjutkan dengan  uji One-way ANOVA.  Analisis  data dengan One-way ANOVA,  memperlihatkan bahwa secara keseluruhan terdapat perbedaan yang bermakna pada masing-masing kelompok  perlakuan  (p<0,05).  Hasil  analisis data dapat dilihat pada Tabel 2 berikut ini.

## Tabel 2. Hasil uji One-way ANOVA
Df Mean F Sig. Antar kelompok 2 3,744 29,506  0,000 Dalam kelompok 1 0,127 Total 14 Setelah  dilakukan  uji  one  way ANOVA,  berikutnya  dilakukan  uji  HSD. Hasil Uji HSD perbedaan kekasaran permukaan  ditunjukkan  oleh  Tabel  3.  Uji HSD  menunjukkan  rerata  kekasaran  berbeda bermakna  pada  sampel  resin  komposit  nano antara  aquadest,  teh  hitam,  dan  kopi.  Hal  ini dapat  dilihat  dari  probabilitas  kelompok
tersebut,  yang  secara  keseluruhan  nilai probabilitasnya lebih kecil dari 0,05 (p<0,05)
Tabel  3. Uji  HSD  perbedaan  kekasaran permukaan Resin komposit nano Teh hitam Kopi Kontrol 0,82400* 1,73000* Teh hitam - 0,90600* Kopi - - Keterangan: *adanya perbedaan bermakna

## PEMBAHASAN
Penelitian ini, lama perendaman pada masing-masing kelompok adalah 7 hari. Lama perendaman ini ditentukan berdasarkan asumsi  apabila  seseorang  setiap  kali  minum membutuhkan  waktu  sekitar  15  menit,  maka perendaman selama 7 hari setara dengan (7 x 24 jam x 60 menit) dibagi 15 menit perhari = 672  hari,  sekitar  2  tahun  pemakaian  bahan restorasi di dalam rongga mulut 9 .
Sebelum  diberikan  perlakuan  pada masing-masing  kelompok,  semua  sampel direndam  terlebih  dahulu  dalam  aquades selama  1  x  24  jam.  Resin  komposit  nano menyerap suatu cairan sampai jenuh adalah 1 x  24 jam.  Untuk  mencapai  tingkat  kejenuhan yang  maksimal,  semua  sampel  direndam dalam  aquades  selama  1  x  24  jam,  sehingga keadaannya  di  asumsikan  sama  dengan kondisi  tumpatan  dalam  rongga  mulut. Sedangkan pemakaian inkubator 37ºC, bertujuan  agar  suhu  seduhan  tetap  konstan, dan  disesuaikan  dengan  suhu  yang  dapat diterima oleh rongga mulut 10 .
Hasil  Uji One-way ANOVA  (Tabel 2), dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan yang  bermakna  perendaman  resin  komposit nano  pada  teh  hitam  dan  kopi  terhadap kekasaran  permukaan  (p<0,05).  Hasil  ini menunjukkan bahwa ada perbedaan kekasaran permukaan resin komposit nano  pada perendaman  teh  hitam  dan  kopi.  Hasil  Uji
Afrida Nurmalasari | Perbedaan Kekasaran Permukaan Resin ….. Jurnal Wiyata, Vol. 2 No. 1 Tahun 2015
HSD (Tabel 3), menunjukkan rerata kekasaran  berbeda  bermakna  antar  kelompok aquades, teh hitam, dan kopi. Perbedaan yang ditimbulkan  dari  perendaman  pada  kopi, berupa permukaan yang lebih kasar dibandingkan  yang  direndam  pada  teh  hitam. Perendaman  resin  komposit  nano  dalam seduhan  teh  hitam  dan  kopi  terhadap kekasaran  permukaan,  menunjukkan  bahwa resin  komposit  nano  yang  direndam  dalam kopi  memiliki  kekasaran  permukaan  yang lebih tinggi daripada yang direndam di dalam teh  hitam.  Kekasaran  permukaan  yang  lebih tinggi,  terjadi  setelah  direndam  dalam seduhan  kopi.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa kopi dapat meningkatkan kekasaran permukaan  resin  komposit  nano.  Kekasaran permukaan  yang  tinggi  dipengaruhi  oleh kandungan  pH  yang  lebih  rendah  dalam seduhan  kopi  dibandingkan  dalam  seduhan teh  hitam.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa semakin  rendah  pHnya,  maka  semakin meningkat  pula  kekasaran  permukaan  resin komposit nano.
Kekasaran yang disebabkan oleh kopi terjadi  karena  kandungan  asam klorogenat
maupun Theaflavin , yang merupakan senyawa  polifenol  yang  bersifat  asam  dan memiliki  struktur  molekul  kimia  dengan kelebihan  ion  H + .  Kelebihan  ion  H + menyebabkan  ikatan  kimia  dari  rantai  ganda polimer matriks resin komposit nano menjadi tidak stabil, karena terjadi ikatan secara cross- link dengan  ion  H + tersebut,  sehingga  ikatan ganda  polimer  matriks  terputus.  Jika  bahan matriks  terkikis  karena  mengalami  degradasi, akan  meninggalkan  tonjolan-tonjolan filler, sehingga  dapat  menyebabkan  kekasaran permukaan resin komposit 11,12 .
Resin  komposit  nano  yang  direndam pada  teh  hitam  didapatkan  rerata  kekasaran permukaan  yang  lebih  kecil  dibandingkan dengan kopi, karena pH teh hitam lebih tinggi
dan  kandungan polifenol didalam  teh  hitam tidak  memiliki  struktur  polar.  Hal  ini menyebabkan  ikatan  kimia  fisiknya  kurang kuat,  dan  ion  hidrogen  H + yang  dilepaskan lebih  sedikit,  maka  bahan  matriks  yang terkikis  karena  mengalami  degradasi  juga lebih  sedikit,  sehingga  kekasaran  permukaan resin  komposit  yang  dihasilkan  juga  lebih rendah.

## SIMPULAN
Terdapat  perbedaan  pada  kekasaran permukaan pada bahan komposit nano, dalam perendaman  teh  hitam  dan  kopi.  Kekasaran permukaan  yang  terjadi  pada  bahan  resin komposit  nano  yang  direndam  dalam  kopi lebih  tinggi,  dibandingkan  pada  bahan  resin komposit nano yang direndam pada teh hitam.

## SARAN
Penelitian  selanjutnya  diharapkan dapat  membandingkan  dengan  minuman bersoda  karena  dapat  menyebabkan  abrasi dan menurunkan kekerasan poermukaan.

## REFERENSI
1. Chan,  W.  D.,  Yang,  L.,  Wan,  W.,  dan Rizkalla,  A.S.  2006.  Fluoride  release from  dental  cements  and  composites:  A mechanistic study. Dental Materials.
2. Attar,  N.  2007.  The  Effect  of  finishing and  polishing  procedures  on  the  surface roughness  of  composite  resin  materials.
The  Journal  of  Contemporary  Dental Practice .
3. Beun,  Sebastien.  2007.  Characterization of  nanofilled  compared  to  universal  and microfilled composites. Dental Materials . 4. Megantara,  P.U.  2005. Diamond  Crown- chairside : The Elite of Dental Restorative .  DRM  Research  Laboratories
Inc., England.
Afrida Nurmalasari | Perbedaan Kekasaran Permukaan Resin ….. Jurnal Wiyata, Vol. 2 No. 1 Tahun 2015
5. Anusavice, K.J. 2003. Phillip’s Science of Dental  Material. 11 th ed.  St.  Louis. Elsevier.
6. Gupta,  R.  2005.  A  spectrophotometric evaluation  of  color  changes  of  various tooth  colored  veneering  materials  after exposure to comonly consumed beverages. The Journal of Indian
Prosthodontic Society.
7. Sucipta, IG.B.E., dan Sadisun, I.A. 2003. Studi Petrografi Batuan Volkanik sebagai Agregat  Bahan  Baku  Beton ,  Buletin Geologi, Departemen Geologi ITB, Bandung.
8. Silvia,  T.F.,  Maria,  R.F.,  Claudia,  M.M., dan Sōnia, S.M. 2009. Color Stability of a Nanofill  Composite  :  Effect  of  Different Immersion Media. J. Appl. Oral Sci
9. Turkun, M. 2003. Color Change of Three Veneering Composite Resin After Staining, Bleaching and Polishing Prosedure ,  Departement  of  Restorative Dentistry  and  Endodontics,  Ege  Turkey, www.iads.caylx.com. 3 November 2011. 10. Prakki,  A.  2005.  Influence  of  pH environment  on  polymer  based  dental material  properties. Elsevier  Journal  of
Dentistry.
11. Billmeyer,  F.A.V.  2003. Textbook  of Polimer  Science ,  3 rd ed.,  A  Willy Interscience  Pub.,  John  Wiley  and  Sons., New York.
12. Jack,  L.F.  2006.  Hygroscopic  and
Hydrolytic  Effect  in  Dental  Polymer
Networks. Journal Dental Materials