EFEKTIVITAS EKSTRAK KULIT SEMANGKA SEBAGAI INHIBITOR KOROSI PADA KAWAT ORTODONSI BERBAHAN STAINLESS STEEL SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat Mencapai gelar Sarjana Kedokteran Gigi PARAMITA KORISTON J111 14 517 DEPARTEMEN ORTODONSIA FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2017
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
i
EFEKTIVITAS EKSTRAK KULIT SEMANGKA SEBAGAI
INHIBITOR KOROSI PADA KAWAT ORTODONSI
BERBAHAN STAINLESS STEEL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat
Mencapai gelar Sarjana Kedokteran Gigi
PARAMITA KORISTON
J111 14 517
DEPARTEMEN ORTODONSIA
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
ii
EFEKTIVITAS EKSTRAK KULIT SEMANGKA SEBAGAI
INHIBITOR KOROSI PADA KAWAT ORTODONSI
BERBAHAN STAINLESS STEEL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat
Mencapai gelar Sarjana Kedokteran Gigi
PARAMITA KORISTON
J111 14 517
DEPARTEMEN ORTODONSIA
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
iii
iv
v
KATA PENGANTAR
Namo Tassa Bhagavato Arahato Sammā Sambuddhassa.
Rasa syukur dan sukacita penulis sampaikan atas rampungnya skripsi ini yang
berjudul “Efektivitas Ekstrak Kulit Semangka sebagai Inhibitor Korosi pada Kawat
Ortodonsi Berbahan Stainless Steel”. Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu
syarat mencapai gelar Sarjana Kedokteran Gigi.
Banyak rintangan yang penulis lalui dalam proses pencarian informasi,
pengkajian, penelitian, serta penyusunan skripsi ini, tetapi karena dukungan, bantuan
dan bimbingan dari berbagai pihak, skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih
kepada:
1. Dr. drg. Bahruddin Thalib, M. Kes., Sp. Pros. selaku Dekan Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Hasanuddin.
2. drg. Donald R. Nahusona, M. Kes. selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan petunjuk, arahan,
saran dan motivasi kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi dengan baik.
3. drg. Ardiansyah S. Pawinru, Sp. Ort. selaku penasihat akademik yang
telah membimbing dan memotivasi penulis selama menempuh jenjang
perkuliahan.
vi
4. Ibunda tercinta Ale Koriston, tante saya Tince Gantohe, serta seluruh
keluarga besar yang telah memberikan dukungan, perhatian, doa dan nasihat
kepada penulis hingga saat ini.
5. Kak Lisa dan Kak Ridha Rachmadana Idris yang penelitiannya saya
gunakan sebagai bahan acuan untuk penelitian ini, dan telah memberikan
penjelasan, bantuan dan arahan selama proses pembuatan skripsi.
6. Dewiayu Siti Hartinah Syamsir Dewang yang telah banyak membantu
dalam penulisan dan pengolahan data skripsi ini.
7. Seluruh dosen, staf akademik, staf tata usaha, dan staf perpustakaan FKG
yang telah banyak memberi bantuan kepada penulis selama perkuliahan dan
penyusunan skripsi.
Penulis sadar bahwa ucapan terima kasih ini tidaklah cukup untuk membalas
setiap kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis mendoakan agar
kebaikan-kebaikan tersebut berbalik dan mendatangkan hal baik kepada pihak-pihak
di atas di masa depan. Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh
dari sempurna, maka dari itu penulis menerima segala kritikan demi kesempurnaan
skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dalam perkembangan ilmu
kedokteran gigi kedepannya.
Makassar, 22 Agustus 2017
Paramita Koriston
vii
EFEKTIVITAS EKSTRAK KULIT SEMANGKA SEBAGAI
INHIBITOR KOROSI PADA KAWAT ORTODONSI
BERBAHAN STAINLESS STEEL
Paramita Koriston
Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Hasanuddin
ABSTRAK
Latar belakang: Stainless steel, Ni-Ti dan Ni-Cr adalah bahan yang paling umum digunakan pada kawat ortodontik. Namun dalam jangka panjang, saliva sebagai
elektrolit dapat bereaksi dengan kawat ortodonti dan menyebabkan korosi. Pelepasan ion logam akibat proses korosi dapat menyebabkan reaksi patologis berupa
hipersensitivitas lokal, juga menyebabkan terhambatnya pergerakan mekanis pada perawatan. Nikel dan kromium yang dilepaskan telah terbukti memiliki sifat
alergenik, sitotoksik dan karsinogenik. Kulit Semangka merupakan limbah yang jarang dimanfaatkan namum memiliki kandungan selulosa, pektin, lignin yang dapat
berfungsi sebagai biosorben ion logam, serta L-citrulline yang bertindak sebagai inhibitor korosi. Tujuan: Untuk mengetahui efektivitas ekstrak kulit semangka
sebagai inhibitor korosi pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel. Metode: Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris dengan rancangan
penelitian post-test with control group design. Sampel berupa kawat ortodonsi berbahan stainless steel berbentuk rectangular sebanyak 40 dan masing-masing
berukuran 0,017”x 0,025” dengan panjang 6,5 cm. Sampel dibagi secara seimbang ke dalam 4 kelompok dengan medium saliva buatan, yaitu 1 kelompok kontrol tanpa
penambahan ekstrak dan 3 kelompok perlakuan dengan konsentrasi ekstrak kulit semangka masing-masing 200 ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm. Laju korosi diukur
dengan potensiostat eDAQ dan data hasil diolah dengan SPSS versi 24 menggunakan uji analisis Kruskal Wallis dan post hoc Mann Whitney. Hasil: Laju korosi tertinggi
ditemukan pada kelompok kontrol dan pada kelompok perlakuan terjadi penurunan laju korosi yang signifikan, dengan nilai efektivitas inhibitor meningkat seiring
dengan bertambah besarnya konsentrasi. Konsentrasi yang paling efektif yaitu 1000 ppm dengan nilai efektivitas 46,12%. Kesimpulan: Ekstrak kulit semangka memiliki
pengaruh dalam menginhibisi laju korosi pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel.
Kata kunci : Kawat Ortodonsi, Korosi, Kulit Semangka
viii
THE EFFECTIVENESS OF WATERMELON RIND EXTRACT
AS CORROSION INHIBITOR IN STAINLESS STEEL
ORTHODONTIC WIRE
Paramita Koriston
Dentistry Faculty of Hasanuddin University
ABSTRACT
Background: Stainless steel, Ni-Ti and Ni-Cr are the most common materials used in orthodontic wire fabrication. However in long term, saliva as electrolytes can causes
corrosion of the wire. Metal ions release due to the corrosion process may leads to pathologic reaction which appears as local hypersensitivity, also reduces the free-
sliding movements required in orthodontic treatment. Nickel and chromium which are released have proven to be allergenic, cytotoxic and carcinogenic. Watermelon
rind is one of many underutilized wastes, yet contains cellulose, pectin, and lignin which could be functioned as natural biosorbent, also L-citrulline which acts as
corrosion inhibitor. Objective: To determine the effectiveness of watermelon rind extract as corrosion inhibitor in stainless steel orthodontic wire. Methods: This
research was a laboratory experimental research with post-test control group design. Samples used in this experiment were 40 pieces of rectangular shaped
stainless steel orthodontic wires, each with 0,017”x 0,025”x 6,5 cm of dimension. These samples were divided equally into four groups with artificial saliva as the
medium, one control group without extract addition, and three treatment groups with various concentrations of watermelon rind extract, namely 200 ppm, 600 ppm and
1000 ppm. Measurement of the corrosion rate was carried out by using an eDAQ potentiostat and the result data was processed with SPSS version 24 using Kruskal
Wallis analysis test and post hoc Mann Whitney. Result: The highest corrosion rate occurred in control group, while in treatment groups the corrosion rate decreased
significantly, with inhibitor effectiveness raised along with the increasing concentration. The most effective concentration was 1000 ppm with inhibitor
effectiveness value of 46,12%. Conclusion: Watermelon rind has the inhibiting effect on stainless steel orthodontic wire corrosion rate.
Keywords : Orthodontic wire, Corrosion, Watermelon rind
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................. i
HALAMAN JUDUL .................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ iii
SURAT PERNYATAAN ........................................................................... iv
KATA PENGANTAR ................................................................................ v
ABSTRAK................................................................................................. vii
DAFTAR ISI.............................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................. 4
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................... 4 1.3.1 Tujuan Umum .............................................................. 4
1.3.2 Tujuan Khusus ............................................................. 4 1.4 Manfaat Penelitian ................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 5
2.1 Kawat Ortodonsi .................................................................... 5 2.2 Korosi ................................................................................... 8
2.3 Semangka .............................................................................. 10 2.3.1 Morfologi semangka ..................................................... 10
2.3.2 Taksonomi ................................................................... 13 2.3.3 Kandungan kulit semangka ........................................... 13
2.3.4 Ekstrak kulit semangka sebagai inhibitor korosi............. 14
BAB III KERANGKA TEORI DAN KONSEP ......................................... 15 3.1 Kerangka Teori ...................................................................... 15
3.2 Kerangka Konsep .................................................................. 16 3.3 Hubungan Antar Variabel ...................................................... 17
3.4 Hipotesis ............................................................................... 17
x
3.5 Keterbatasan Penelitian .......................................................... 17
BAB IV METODE PENELITIAN ............................................................ 18
4.1 Jenis Penelitian ...................................................................... 18 4.2 Desain Penelitian ................................................................... 18
4.3 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................. 18 4.3.1 Tempat penelitian ........................................................ 18
4.3.2 Waktu penelitian .......................................................... 18 4.4 Variabel Penelitian................................................................. 19
4.4.1 Menurut fungsinya ....................................................... 19 4.4.2 Menurut skala pengukurannya ...................................... 19
4.5 Definisi Operasional .............................................................. 19 4.6 Subyek Penelitian .................................................................. 20
4.7 Besar Sampel Penelitian ......................................................... 20 4.8 Alat dan Bahan ...................................................................... 21
4.8.1 Alat.............................................................................. 21 4.8.2 Bahan .......................................................................... 22
4.9 Prosedur Penelitian ................................................................ 22 4.9.1 Pembuatan ekstrak kulit semangka ................................ 22
4.9.2 Pembuatan saliva buatan ............................................... 23 4.9.3 Preparasi kawat ortodonsi ............................................. 24
4.9.4 Pengukuran laju korosi ................................................. 24 4.9.5 Perhitungan efektivitas inhibitor.................................... 26
4.10 Alat ukur dan Pengukuran .................................................... 27 4.11 Analisis Data ....................................................................... 27
BAB V HASIL........................................................................................ 28
BAB VI PEMBAHASAN ......................................................................... 33
BAB VII PENUTUP .................................................................................. 39
7.1 Kesimpulan ........................................................................... 39 7.2 Saran ..................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 41
LAMPIRAN .............................................................................................. 45
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 5.1 Perbedaan rata-rata laju korosi kawat stainless steel setelah
perendaman .............................................................................. 29 Tabel 5.2 Hasil uji beda lanjut rata-rata laju korosi kawat stainless steel
setelah perendaman ................................................................... 30 Tabel 5.3 Efektivitas inhibitor masing-masing larutan ............................... 31
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Morfologi daun tanaman semangka ....................................... 11
Gambar 2.2 Bunga dari tanaman semangka .............................................. 11 Gambar 2.3 Bentuk umum buah semangka .............................................. 12
Gambar 4.1 Kawat ortodonsi stainless steel yang telah dipreparasi ........... 24 Gambar 5.1 Perbandingan nilai efektivitas inhibitor masing-masing
larutan direpresentasikan dalam diagram batang .................... 32
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Emas digunakan dalam perawatan ortodonsi sebagai bahan utama dalam
pembuatan aksesoris ortodonsi hingga tahun 1930-an. Pada tahun 1929, stainless
steel pertama kalinya digunakan sebagai pengganti emas dalam ranah ortodonsi.
Beberapa logam campuran lainnya yang digunakan dalam perawatan ortodonsi yaitu
nikel-titanium (Ni-Ti), nikel-kromium (Ni-Cr), kobalt-kromium (Co-Cr) dan β-
titanium, yang umumnya mengandung nikel sebagai salah satu komponennya.
Persentase kandungan nikel pada berbagai macam logam campuran tersebut
bervariasi, mulai dari 8% (pada stainless steel) hingga 50% (pada Ni-Ti). 1
Stainless steel, Ni-Ti dan Ni-Cr adalah logam-logam yang paling umum
digunakan untuk fabrikasi kawat ortodonsi karena memiliki sifat mekanis yang baik,
namun beberapa penelitian telah membuktikan adanya sifat alergenik dari komponen
utama logam-logam tersebut, yaitu nikel dan kromium. Kelembapan, suhu, serta
flora normal pada rongga mulut merupakan suatu lingkungan yang memiliki potensi
destruktif bagi kawat ortodonsi.2
Dalam jangka panjang, saliva sebagai elektrolit
dapat bereaksi dengan komponen-komponen ortodonsi yang mengandung logam dan
2
berakibat pada terjadinya induksi listrik dan korosi, menyebabkan pelepasan ion
logam dari kawat ortodonsi ke rongga mulut.3
Pelepasan ion logam dapat menyebabkan reaksi patologis berupa
hipersensitivitas lokal yang gejalanya sulit dibedakan dari gingivitis bakterialis.
Beberapa studi telah melaporkan adanya sifat sitotoksik dan karsinogenik dari nikel
yang berhubungan dengan hipersensitivitas dan asma.2
Selain itu, pelepasan ion
logam juga berpengaruh secara mekanis pada perawatan ortodonsi itu sendiri. Korosi
pada permukaan kawat ortodonsi dapat meningkatkan gaya friksi yang terjadi antara
kawat dan braket, sehingga menyebabkan terhambatnya pergerakan mekanis pada
perawatan. Oleh karena itu, ketahanan kawat terhadap korosi sangatlah krusial dalam
perawatan ortodonsi.4
Terjadinya korosi tidak bisa dihindari, tetapi lajunya dapat dikurangi. Laju proses
korosi dapat dikurangi dengan proteksi anodik, proteksi katodik, pelapisan (coating),
atau dengan penambahan inhibitor. Inhibitor korosi terbagi menjadi inhibitor
anorganik dan inhibitor organik. Inhibitor anorganik antara lain kromat, arsenat,
fosfat dan silikat yang merupakan jenis bahan kimia yang tidak ramah lingkungan,
mahal, serta tidak biokompatibel atau dapat berefek buruk bila berinteraksi langsung
dengan tubuh manusia. Oleh sebab itu, saat ini banyak dilakukan pengembangan
inhibitor organik yang lebih alami, aman dan biokompatibel dengan tubuh.5
Semangka (Citrullus lanatus) adalah tanaman yang tumbuh di daerah tropis dan
subtropis yang buahnya cukup digemari masyarakat Indonesia. Produksi semangka
di Indonesia pada tahun 2014 sebesar 653.974 ton. Seperti buah lainnya, buah
3
semangka hanya dikonsumsi bagian dagingnya, dan lapisan putih hingga kulitnya
umumnya dibuang dan menjadi limbah. Limbah yang dihasilkan dari semangka ini
cukup banyak, yaitu sekitar 30% dari berat buah.6 Pemanfaatan limbah kulit
semangka masih kurang maksimal, padahal berpotensi untuk dikembangkan menjadi
berbagai produk yang berguna.
Dalam kulit semangka terdapat beberapa atom berikatan kovalen dan heteroatom
seperti nitrogen dan oksigen, yang memungkinkan terjadinya interaksi ionik dengan
permukaan logam dan dapat berfungsi sebagai inhibitor korosi.7 Odewunmi et.al
mengatakan bahwa semangka juga mengandung L-citrulline yang memiliki sifat
antioksidan yang dapat menghambat proses korosi.8
Beberapa penelitian juga telah
memperlihatkan efektivitas kulit semangka sebagai biosorben yang ekonomis dan
telah diujikan pada larutan yang mengandung nikel (Ni), kobalt (Co)9, kromium
(Cr)10
, kadmium (Cd)11
, dan logam lainnya. Hal ini karena adanya kandungan gugus
fungsional dalam kulit semangka, yaitu hidroksil (selulosa) dan karboksil (pektin)
yang dapat dengan mudah berikatan dengan ion-ion logam.12
Studi yang dilakukan oleh Hera dan Johnson13
menyatakan bahwa korosi lebih
mudah terjadi pada kawat stainless steel dibandingkan pada kawat ortodonsi
berbahan lain, sehingga perlu dilakukan upaya untuk mengurangi terjadinya korosi
pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel. Maka dari itu peneliti merasa tertarik
untuk melakukan penelitian mengenai efektivitas ekstrak kulit semangka sebagai
inhibitor korosi pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel.
4
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana efektivitas ekstrak kulit semangka sebagai inhibitor korosi pada
kawat ortodonsi berbahan stainless steel?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum
Mengetahui efektivitas ekstrak kulit semangka sebagai inhibitor korosi pada
kawat ortodonsi berbahan stainless steel.
1.3.2 Tujuan khusus
Mengetahui konsentrasi efektif ekstrak kulit semangka dalam menghambat
laju korosi pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel.
1.4 Manfaat Penelitian
1. Untuk menambah wawasan, pengetahuan dan pengalaman peneliti saat
melakukan penelitian ini.
2. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah di bidang
ortodonsi mengenai efektivitas ekstrak kulit semangka sebagai inhibitor
korosi pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel.
3. Dapat digunakan dalam bidang penelitian dan pendidikan sebagai bahan
acuan untuk membantu penelitian lanjutan serta dalam mengembangkan
ilmu pengetahuan.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kawat Ortodonsi
Menurut penggunaannya, perawatan ortodonsi dikategorikan menjadi dua
macam, yaitu perawatan dengan piranti ortodonsi lepasan dan dengan piranti
ortodonsi cekat. Pemilihan perawatan ortodonsi berdasarkan pada oklusi, lebar ruang
kosong dan berdasarkan cengkeram yang dapat digunakan.14
Pada perawatan ortodonsi, salah satu komponen yang digunakan yaitu kawat
ortodonsi. Kawat ortodonsi berfungsi sebagai panduan untuk menggerakkan gigi
pada gerakan tertentu sesuai dengan desain kawat itu sendiri. Kawat ortodonsi
bekerja dalam satu kesatuan dengan komponen ortodonsi lainnya menghasilkan gaya
biomekanik yang ringan dan kontinyu. Gaya biomekanis tersebut berfungsi untuk
menggerakkan gigi geligi dengan mengurangi resiko ketidaknyamanan pasien,
kerusakan jaringan periodontal hingga resorbsi akar gigi.15
Dewasa ini, terdapat berbagai jenis kawat ortodonsi yang beredar di masyarakat
diantaranya yaitu stainless steel, nikel-titanium (Ni-Ti), kobalt-kromium (Co-Cr)
dan β-titanium. Kawat ortodonsi tersebut terdiri dari beberapa jenis logam, yaitu
nikel (Ni), kromium (Cr), kobalt (Co), besi (Fe), molibdenum (Mo), dan titanium
(Ti) dengan persentase yang berbeda-beda. Adapun nikel dan kromium merupakan
6
komponen logam yang memiliki sifat sitotoksik, mutagenik dan alergenik.16
Berikut
merupakan jenis-jenis kawat ortodonsi yang umum digunakan pada saat ini:
a. Kawat stainless steel
Kawat yang terbuat dari logam stainless steel merupakan salah satu kawat
ortodonsi yang paling umum digunakan. Pemakaian yang nyaman, harga
yang lebih terjangkau dan adanya pengembangan sifat yang lebih baik jika
dibandingkan dengan kawat ortodonsi emas yang sebelumnya telah
digunakan merupakan alasan penggunaan kawat ini. Kawat stainless steel
yang banyak digunakan adalah kawat yang dibuat dengan temperatur tinggi
dengan bentuk permukaan ovoid. Kawat stainless steel bersifat kaku dan
tahan terhadap deformasi sehingga dapat mendukung gigi untuk bergerak ke
posisi yang normal. Namun, sifat kekakuan tersebut menyebabkan kawat ini
sulit digunakan pada tahap awal perawatan, khususnya pada kasus gigi
berjejal.17
Komposisi yang terkandung dalam kawat stainless steel yaitu 71% besi,
18% kromium, 8% nikel, dan 0,2% karbon. Fe ditambahkan dalam kawat
stainless steel karena unsur tersebut mudah dijumpai dalam kehidupan sehari-
hari dan juga berfungsi untuk ketahanan terhadap korosi. Unsur Cr berguna
untuk menambah ketahanan kawat terhadap korosi. Unsur lainnya yaitu Ni
berfungsi untuk meningkatkan kelenturan, ketahanan terhadap panas.
Sedangkan adanya unsur C pada kawat berfungsi untuk ketahanan pada
7
temperatur tinggi. Akan tetapi kelemahan unsur Ni dan Cr yaitu dapat
menyebabkan alergi apabila terlepas dalam rongga mulut.18
b. Kawat Co-Cr
Kawat cobalt kromium terdiri atas 40% kobalt, 20% kromium, 16% perak
dan 15% nikel.11
Kobalt kromium memiliki formabilitas yang lebih baik
dibandingkan kawat stainless steel dan memiliki tingkat kekakuan (stiffness)
yang hampir sama namun memiliki friksi yang lebih besar. Friksi merupakan
tahanan terhadap gaya yang terjadi antara dua permukaan atau antara dua
material yang saling bergesekan. Pada piranti ortodonsi, gesekan terjadi
antara kawat terhadap permukaan slot braket. Friksi yang besar dapat
menyebabkan minim atau tidak adanya pergerakan gigi, namun friksi yang
besar juga diperlukan dalam fase tertentu dalam perawatan ortodonsi.17
c. Kawat β-titanium
Kawat ini memiliki ketahanan terhadap korosi, sifat kekakuan yang
rendah, potensi yang rendah terhadap hipersensitivitas, memiliki
kecenderungan yang tinggi untuk kembali ke bentuk semula dan formabilitas
yang baik. Modulus elastisitas dari β-titanium dua kali lebih besar dari kawat
Ni-Ti dan setengah lebih kecil dari kawat stainless steel yang mana
memudahkan dalam memberikan tekanan yang besar tanpa harus
menambahkan loops dan helices. Kawat jenis ini digunakan pada tahap akhir
perawatan ortodonsi dimana finishing bends diperlukan untuk mendapatkan
posisi dan oklusi gigi yang baik.17,19
8
d. Kawat NiTi
Kawat NiTi terdiri atas 55% nikel, 44-45% titanium dan kurang dari 1%
unsur lain seperti kobalt, tembaga dan besi. Jenis kawat ini digunakan pada
perawatan awal terhadap berbagai kasus maloklusi. Kawat NiTi merupakan
jenis kawat yang paling sering digunakan karena memiliki shape memory dan
sifat superelastisitas yang baik dan 8-10% lebih besar dibandingkan jenis
kawat lainnya.5 Sifat shape memory berkaitan erat dengan perubahan
temperatur sementara sifat superelastis lebih pada kemampuan kawat
menahan regangan agar tidak terjadi deformasi. Namun, kawat ini memiliki
kekakuan dan formabilitas yang rendah serta friksi yang tinggi sehingga
kawat ini tidak dapat digunakan pada tahap lanjutan dari perawatan
ortodonti.17
2.2 Korosi
Korosi didefinisikan sebagai penurunan mutu logam karena reaksi elektrokimia
dengan lingkungannya. Pada peristiwa korosi logam mengalami oksidasi, sedangkan
oksigen mengalami reduksi. Korosi dapat digambarkan sebagai sel galvanik yang
mempunyai hubungan pendek, di mana beberapa daerah permukaan logam bertindak
sebagai katoda dan permukaan lainnya sebagai anoda, dan rangkaian listrik
dilengkapi oleh aliran elektron menuju logam itu sendiri kemudian menyebkan
terjadinya reaksi korosi.20
9
Pada kawat ortodonsi yang berbahan dasar alloy, korosi diartikan sebagai
pelepasan ion dari alloy karena kecenderungan unsur-unsurnya untuk kembali pada
bentuk aslinya di alam. Perubahan-perubahan biologis seperti temperatur dan pH,
tekanan mastikasi, flora pada rongga mulut, kandungan fisik dan kimia makanan,
jumlah aliran saliva yang dapat mempengaruhi pelepasan elemen logam.16
Menurut Almeida et al, saliva terdiri dari sebagian besar air, dan sebagian lain
adalah komponen anorganik (bikarbonat, fosfat, natrium, kalium, potassium, klorida
dan magnesium) dan komponen organik seperti protein yang berupa enzim.
Komponen anorganik inilah yang berperan sebagai media elektrolit yang dapat
memicu reaksi elektrokimia.20
Reaksi elektrokimia merupakan reaksi yang terjadi
pada anoda (mengalami oksidasi) dan katoda (mengalami reduksi), dimana ion
logam sebagai anoda dan ion H+ dari media elektrolit sebagai katoda. Reaksi
elektrokimia ini menyebabkan terjadinya pelepasan ion Ni dan Cr dari kawat
ortodonti sebagai tanda terjadinya korosi.21
Ni dan Cr merupakan kelompok logam
berat yang dapat bersifat alergi, sitotoksik dan karsinogenik bagi tubuh manusia.22
Berdasarkan hasil penelitian oleh Rey diketahui bahwa pelepasan ion Cr lebih
banyak jika dibandingkan dengan ion Ni. Hal ini karena unsur Cr ini memiliki nilai
potensial elektroda yang lebih negatif dibandingkan dengan Ni, karena dalam deret
volta posisi unsur Cr lebih kiri dari posisi unsur Ni sehingga unsur Cr lebih reaktif
dan lebih mudah melepas elektron sehingga terjadi pelepasan ion lebih banyak
dibandingkan unsur Ni dari kawat ortodontik khususnya pada kawat stainless steel.14
10
Pelepasan ion Ni dan Cr yang berlebihan atau korosi yang terjadi dalam jangka
waktu yang lama akan memberikan dampak negatif pada kesehatan pasien dan pada
kawat ortodonti itu sendiri. Apabila terjadi korosi atau pelepasan ion Ni dan Cr yang
terlalu banyak dapat menyebabkan perubahan dimensi bentuk kawat dan
mempengaruhi kekuatan kawat ortodonti yang berakibat rapuhnya kawat tersebut.23
Pelepasan Ni dan Cr dari kawat ortodontik stainless steel dapat juga memberikan
dampak negatif bagi kesehatan yaitu alergi khususnya pada pasien yang memiliki
hipersensitivitas terhadap logam, pengaktifan monosit yang dapat menginisiasi
terjadi inflamasi pada rongga mulut dan juga dapat menyebabkan kerusakan DNA.24
Terjadinya korosi tidak dapat dihindari, namun lajunya dapat dikurangi.
Pengurangan laju korosi dapat dilakukan dengan proteksi katodik, proteksi anodik,
pelapisan (coating), dan penambahan inhibitor. Inhibitor korosi terdiri dari inhibitor
anorganik dan organik. Saat ini banyak dikembangkan bahan alami organik untuk
dijadikan bahan inhibitor korosi yang lebih aman dan biokompatibel dengan tubuh.25
Sudah banyak penelitian mengenai bahan inhibitor korosi alami yang ekonomis,
misalnya dari kulit pisang26
, kulit mangga27
, kulit jeruk28
dan kulit belimbing29.
2.3 Semangka (Citrullus Lanatus)
2.3.1 Morfologi semangka
Tanaman semangka adalah tanaman semusim yang tumbuh merambat hingga
mencapai kepanjangan 3-5 meter. Batang tanaman ini lunak, berambut, bersegi
dan panjangnya mencapai 1,5-5 meter. Daun semangka berseling, bertangkai,
11
helaian daunnya lebar dan unjungnya runcing, tepian daun bergelombang dan
tulang daunnya berbentuk menjari (Gambar 2.1). Panjang daun sekitar 3-25 cm
dan lebar daun 1,5-5 cm.30
Gambar 2.1 Morfologi daun tanaman semangka Sumber: www.google.com
Bunga tanaman semangka berwarna kuning cerah (Gambar 2.2), dan terdiri
dari tiga jenis, yaitu bunga betina (pistillate), bunga jantan (staminate) dan bunga
sempurna (hermaphrodite). Pada umumnya perbandingan jumlah bunga jantan
dan betina pada tanaman semangka yaitu 7:1.30
Gambar 2.2 Bunga dari tanaman semangka Sumber: www.google.com
12
Buah semangka memiliki bentuk bervariasi dengan diameter 15-20 cm,
panjang 20-40 cm, dan berat 4-20 kg. Bentuk buahnya secara umum dibedakan
menjadi tiga, yaitu bulat, oval dan lonjong. Semangka memiliki kulit buah yang
tebal, licin dan berdaging. Warna kulit luar semangka beragam, seperti hijau tua,
hijau muda bergaris putih, atau kuning agak putih. Daging kulit semangka
berwarna putih dan disebut albedo. Sedangkan daging buah semangka renyah,
mengandung banyak air, manis, dan umumnya berwarna merah, tetapi ada juga
yang berwarna kuning dan jingga. Bentuk biji semangka pipih, memanjang, dan
warnanya hitam, putih, kuning atau coklat kemerahan, serta ada juga semangka
yang tidak memiliki biji (seedless).30
Contoh tampakan buah semangka yang
sering dijumpai di pasaran dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Bentuk umum buah semangka Sumber: www.google.com
13
2.3.2 Taksonomi
Secara taksonomi tanaman semangka memiliki kedudukan sebagai
berikut31,32
:
Kerajaan : Plantae
Divisi : Tracheophyta
Subdivisi : Spermatophytina
Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Cucurbitales
Famili : Cucurbitaceae
Genus : Citrullus
Spesies : Citrullus lanatus
2.3.3 Kandungan kulit semangka
Penelitian menunjukkan bahwa kulit, daging dan biji semangka mengandung
beberapa senyawa fitokimia seperti alkaloid, tanin, fenol, saponin, oksalat dan
sebagainya.33
Sedangkan kulit semangka sendiri mengandung 13% pektin, 20%
selulosa, 23% hemiselilosa, 10% lignin, 12% silika dan protein,9
Penelitian oleh
Odewunmi et.al mendapatkan bahwa kulit semangka juga mengandung L-
citrulline yang memiliki sifat antioksidan yang dapat menghambat proses
korosi.8
14
2.3.4 Ekstrak kulit semangka sebagai inhibitor korosi
Kulit semangka mengandung 20% selulosa dan 10% lignin yang merupakan
penyusun dinding sel.9 Selulosa berpotensi untuk dijadikan adsorben karena
adanya kandungan gugus –OH yang menyebabkan terjadinya sifat polar pada
adsorben. Dengan demikian selulosa lebih kuat menyerap zat yang bersifat polar
daripada zat yang kurang polar.34
Pektin merupakan salah satu senyawa yang terdapat pada dinding sel
tumbuhan darat. Pektin merupakan polimer dari asam D-galakturonat yang
dihubungkan oleh ikatan α-1,4 glikosidik dan banyak terdapat pada lamella
tengah dinding sel tumbuhan.35
Proses biosorpsi logam oleh pektin dapat terjadi
karena adanya gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas seperti
gugus karboksilat dan hidroksil yang terdapat pada senyawa tersebut, sehingga
kation logam dapat tertarik dan berikatan membentuk kompleks pektin dan
logam.36
Pada penelitian yang dilakukan oleh Lakshmipathy et al., hasil
karakterisasi dengan FT-IR pada ekstrak kulit semangka menunjukkan adanya
gugus –OH, –C=O, –COO dan –C–O yang merupakan gugus fungsi yang mudah
berikatan dengan logam.11
Kandungan lain yang terdapat pada semangka yaitu L-citrulline yang
mengandung heteroatom (nitrogen dan oksigen) dan cincin aromatik dalam
struktur kimianya memungkinkan terjadinya interaksi ionik dengan permukaan
logam dan dapat berfungsi sebagai inhibitor korosi.8
15
BAB III
KERANGKA TEORI DAN KONSEP
3.1 Kerangka Teori
Alat Ortodonsi Cekat
Stainless steel
CoCr
β-titanium
NiTi
Braket Band Kawat
Korosi Dapat menginhibisi
korosi
L-citrulline
Selulosa
Lignin
Pektin
Gugus –OH, –C=O,
–COO dan –C–O
Organik
Kulit pisang
Jerami padi
Biji kelor
Kulit semangka
Anorganik
Kromat
Arsenat
Silikat
Fosfat
Inhibitor korosi
Rongga mulut
Saliva
Flora normal
Suhu
pH rongga mulut
16
3.2 Kerangka Konsep
Keterangan:
Ranah penelitian Variabel kendali
Variabel sebab Variabel moderator
Variabel akibat Hubungan antar variabel
Saliva buatan
Laju korosi
Kawat ortodonsi
Stainless steel
Ekstrak kulit
semangka
Inhibitor korosi
17
3.3 Hubungan Antar Variabel
Variabel sebab : Ekstrak kulit semangka.
Variabel akibat : Laju korosi.
Variabel terkendali : Kawat ortodonsi stainless steel dan saliva buatan.
Variabel tidak terkendali : Kelembapan dan suhu ruangan.
Variabel moderator : Inhibitor korosi.
Variabel random : Cara penyimpanan ekstrak kulit semangka.
3.4 Hipotesis
Hipotesis penelitian ini yaitu bahwa ekstrak kulit semangka dapat bekerja secara
efektif sebagai inhibitor korosi pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel.
3.5 Keterbatasan Penelitian
Penelitian ini hanya dilakukan pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel,
tidak dilakukan pengamatan pada kawat ortodonsi berbahan lain.
18
BAB IV
METODE PENELITIAN
4.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental
laboratoris.
4.2 Desain Penelitian
Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah post-test with
control group design.
4.3 Tempat dan Waktu Penelitian
4.3.1 Tempat penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fitokimia Fakultas Farmasi
Universitas Hasanuddin, Laboratorium Biofarmaka Fakultas Farmasi
Universitas Hasanuddin, Laboratorium Biokimia Universitas Hasanuddin dan
Laboratorium Kimia Terpadu Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas
Hasanuddin.
4.3.2 Waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei - Juni 2017.
19
4.4 Variabel Penelitian
4.4.1 Menurut fungsinya
1. Variabel sebab : Ekstrak kulit semangka
2. Variabel akibat : Laju korosi.
3. Variabel terkendali : Kawat ortodonsi stainless steel dan saliva
buatan.
4. Variabel tidak terkendali : Kelembapan dan suhu ruangan.
5. Variabel moderator : Inhibitor korosi.
6. Variabel random : Cara penyimpanan ekstrak kulit semangka.
4.4.2 Menurut skala pengukurannya
Skala pengukuran yang digunakan pada penelitian ini yaitu skala numerik
rasio.
4.5 Definisi Operasional
1. Ekstrak kulit semangka adalah zat-zat aktif yang terkandung pada kulit
semangka yang didapatkan dari proses pelarutan dengan bahan pelarut cair
dan penyaringan. Ekstrak kulit semangka akan dibuat dalam beberapa
konsentrasi yang berbeda-beda, yaitu 200 ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm.
2. Laju korosi adalah besarnya material dari kawat ortodonsi yang hilang tiap
satuan waktu.
20
3. Efektivitas inhibitor adalah nilai dalam persen yang menunjukkan kerja
inhibitor dalam menghambat korosi.
4.6 Subyek Penelitian
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah kawat ortodonsi dari bahan
stainless steel.
4.7 Besar Sampel Penelitian
Jumlah sampel pada penelitian ini diestimasi berdasarkan rumus Frederer, yaitu
sebagai berikut:
(t-1) (r-1) ≥ 15
Keterangan:
t= banyaknya kelompok perlakuan
r= jumlah sampel tiap kelompok perlakuan
Dalam penelitian ini perlakuan dibagi menjadi 4 kelompok, sehingga pada rumus
ini dimasukkan nilai t=4, maka jumlah sampel (n) minimal tiap kelompok ditentukan
sebagai berikut:
(t-1) (r-1) ≥ 15
(4-1) (r-1) ≥ 15
3 (r-1) ≥ 15
r - 1 ≥ 15/3
r ≥ 5 + 1
r ≥ 6
21
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, jumlah sampel minimal yang digunakan
pada penelitian ini adalah 6 sampel per kelompok. Peneliti mengambil besar sampel
sebanyak 10 sampel per kelompok, sehingga untuk 4 kelompok total sampel yang
digunakan adalah sebanyak 40 sampel.
4.8 Alat dan Bahan
4.8.1 Alat
Berikut ini merupakan alat-alat yang dibutuhkan untuk penelitian:
1. Gelas kimia
2. Gelas ukur 10 dan 100 mL
3. Oven simplisia
4. Timbangan
5. Wadah Maserator
6. Corong hisap
7. Rotavapor
8. Gelas mini kecil
9. Gelas kaca
10. Labu tentukur
11. Penggaris 30 cm
12. Tang potong
13. Neraca analitik
14. Batang pengaduk
22
15. Pipet ukur
16. Kertas Lakmus
17. Potensiostat EDAQ (made in Australia by eDAQ Pty Ltd. Model :
mED410, Serial :410-159)
4.8.2 Bahan
Berikut ini merupakan alat-alat yang dibutuhkan untuk penelitian:
1. Kulit semangka
2. Aluminium foil
3. Etanol 70%
4. Gabus
5. Saliva buatan
6. Kawat ortodonsi stainless steel 17x25 L (Stainless Steel Archwires
made in USA by ClassOne OrthodonticsTM
)
7. Aquades
4.9 Prosedur Penelitian
4.9.1 Pembuatan ekstrak kulit semangka
1. Proses pembuatan ekstrak kulit semangka diawali dengan mencuci
bersih kulit semangka yang akan diekstrak, kemudian diangin-anginkan
selama 4 hari pada ruangan yang tidak langsung terpapar oleh cahaya
matahari.
23
2. Kulit semangka yang sudah setengah kering dipotong-potong kecil dan
kemudian dimasukkan ke dalam oven simplisia dengan suhu 50oC
selama 1 hari.
3. Setelah itu kulit semangka kering dikeluarkan dari oven simplisia dan
lalu dihancurkan hingga menjadi bagian-bagian yang kecil.
4. Kulit semangka yang telah dihancurkan kemudian ditimbang dan
hasilnya sebesar 100 gram kemudian dimasukkan ke dalam toples kaca.
5. Selanjutnya dilakukan proses maserasi dengan merendam kulit
semangka kering dengan etanol 70% sebanyak 1 liter kemudian diaduk
dan ditutup rapat dengan aluminium foil dan tutup toples.
6. Didiamkan selama 3 x 24 jam dan dilakukan pengadukan setiap
harinya.
7. Setelah itu, dilakukan penyaringan untuk memisahkan ampas dan filtrat
dan memperoleh ekstrak cair kulit semangka.
8. Ekstrak cair tersebut kemudian dirotavapor untuk memisahkan ekstrak
dari pelarutnya sehingga didapatkan ekstrak kentalnya.
4.9.2 Pembuatan saliva buatan
1. Saliva buatan yang dibuat berdasarkan komposisi dari saliva buatan
Fusayama Meyer, yaitu37-39
:
a. KCl : 0.4 g/L
b. NaCl : 0.4 g/L
24
c. CaCl2.2H2O : 0.906 g/L
d. NaH2PO4.2H2O : 0.690 g/L
e. NaS2.9H2O : 0.005 g/L
f. Urea : 1 g/L
2. Saliva buatan ini dibuat sebanyak 2 liter dengan pH 6,5-7.39
4.9.3 Preparasi kawat ortodonsi
Kawat ortodonsi stainless steel yang digunakan sebanyak 40 batang,
masing-masing berbentuk rectangular dengan ukuran 17x25 (0,017”x 0,025”)
dan panjangnya 65 mm (Gambar 4.1).
Gambar 4.1 Kawat ortodonsi stainless steel yang telah dipreparasi
4.9.4 Pengukuran laju korosi
1. Sebelum melakukan pengukuran laju korosi, terlebih dahulu dibuat
pencampuran larutan saliva buatan dengan eksrak kulit semangka
25
masing-masing sebanyak 600 mL dengan konsentrasi 200 ppm, 600
ppm, dan 1000 ppm.
2. Laptop dan alat potensiostat dinyalakan, kemudian dihubungkan
melalui sambungan USB.
3. Larutan saliva buatan yang tidak memiliki campuran ekstrak
dituangkan ke dalam gelas kaca sebanyak 100 mL kemudian ditutup
dengan gabus yang telah diberi tiga lubang sebagai tempat dari
electrode pendukung, elektrode pembanding dan elektrode kerja.
4. Elektrode pendukung (elektrode Pt), dicelupkan ke dalam gelas dan
lalu dihubungkan dengan kabel port berwarna merah, elektrode
pembanding (elektrode Ag/AgCl) dicelupkan ke dalam gelas dan
kemudian dihubungkan dengan kabel port berwarna kuning, dan
elektrode kerja (kawat ortodonsi stainless steel yang telah dipreparasi)
dicelupkan ke dalam gelas kemudian dihubungkan dengan kabel port
berwarna hijau.
5. Perangkat lunak EChem v.2.1.2 dibuka dan diatur range potensial dan
kecepatan pengukurannya. Dalam penelitian ini range potensial yang
digunakan yaitu sebesar –600 mV sampai 600 mV dengan kecepatan
pengukuran sebesar 25mV/s.
6. Pengukuran kemudian dimulai hingga selesai.
26
7. Pengukuran tersebut diulangi lagi dengan menggunakan saliva buatan
yang telah dicampur ekstrak kulit semangka dengan konsentrasi 200
ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm.
8. Hasil pengukuran dengan menggunakan perangkat lunak ini kemudian
dipindahkan ke Microsoft Excel dan kemudian diolah dengan membuat
grafik Tafel sehingga didapatkan laju korosi dari kawat ortodonsi
dengan menggunakan persamaan40
:
Rmpy z
di mana:
Rmpy : laju korosi (mili inch/year)
Icorr : densitas arus korosi (μA/cm2)
E : berat ekivalen material (gr)
𝜌 : densitas material (gr/cm3)
4.9.5 Perhitungan efektivitas inhibitor
Nilai efektivitas inhibitor dapat dihitung dengan menggunakan rumus
penghitungan efektivitas inhibitor (EI%) sebagai berikut41
:
Efektivitas inhibitor (EI%) x 100 %
di mana:
Xa = rata-rata laju korosi tanpa inhibitor
Xb = rata-rata laju korosi dengan inhibitor
27
4.10 Alat Ukur dan Pengukuran
Pengukuran laju korosi dilakukan dengan menggunakan potensiostat EDAQ
dan perangkat lunak EChem. Sampel dicelupkan ke dalam larutan ekstrak kulit
semangka dan saliva buatan, lalu dilakukan pengukuran dengan alat potensiostat.
Hasil pengujian ditunjukkan dalam satuan mills per year (mpy).
4.11 Analisis Data
Analisis data dalam penelitian dilakukan dengan menggunakan uji Kruskall
Wallis dan post hoc Mann Whitney.
28
BAB V
HASIL PENELITIAN
Telah dilakukan penelitian mengenai efektivitas ekstrak kulit semangka sebagai
inhibitor korosi pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel. Penelitian ini
merupakan penelitian eksperimental laboratoris dan dilaksanakan di Laboratorium
Fitokimia dan Laboratorium Biofarmaka Fakultas Farmasi Universitas Hasanuddin
untuk pembuatan ekstrak kulit semangka, Laboratorium Biokimia Universitas
Hasanuddin untuk pembuatan saliva buatan, serta Laboratorium Kimia Terpadu
Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin untuk menguji laju korosi
dengan potensiostat.
Sebanyak 40 sampel berupa kawat ortodonsi berbahan stainless steel dibagi ke
dalam 4 kelompok perlakuan dengan jumlah seimbang, satu kelompok kontrol tanpa
penambahan ekstrak dan tiga kelompok perlakuan dengan konsentrasi ekstrak kulit
semangka masing-masing 200 ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm. Kawat ortodonsi
berbahan stainless steel direndam dalam larutan sambil dilakukan pengukuran
dengan menggunakan potensiostat yang memiliki arus listrik dan terhubung dengan
komputer yang merekam data potensial dan arus, yang selanjutnya diolah dalam
program Microsoft Excel 2013 untuk mencari laju korosi. Setelah itu, hasil yang
didapatkan diolah dan dianalisis dengan menggunakan aplikasi SPSS versi 24. Rata-
rata laju korosi kawat ortodonsi berbahan stainless steel (mpy) setelah dilakukan
29
perendaman dalam larutan ekstrak kulit semangka 200 ppm, 600 ppm, 1000 ppm,
dan larutan kontrol beserta hasil uji Saphiro Wilk dan Kruskal Wallis dapat dilihat
pada Tabel 5.1 di bawah ini:
Tabel 5.1 Perbedaan rata-rata laju korosi kawat stainless steel (mpy) setelah
perendaman larutan ekstrak kulit semangka 200 ppm, 600 ppm, 1000
ppm, dan kontrol
Kelompok
perlakuan N (%)
Laju Korosi Kawat Stainless Steel (mpy)
Normality test
Comparison test
Mean ± SD p-value* p-value**
Kontrol 10 (25%) 2,630 x10
-5 ± 0,018
x10-5
0,100
0,000 Konsentrasi
200 ppm 10 (25%)
2,107 x10-5
± 0,013
x10-5
0,001
Konsentrasi
600 ppm 10 (25%)
1,717 x10-5
± 0,019
x10-5
0,011
Konsentrasi
1000 ppm 10 (25%)
1,417 x10-5
± 0,022
x10-5
0,035
*Shapiro Wilk test: p>0.05; data distribution normal
**Kruskal Wallis test: p<0.05; significant
Pada Tabel 5.1 dapat dilihat bahwa rata-rata laju korosi kawat tertinggi
ditemukan pada kelompok kontrol, yaitu mencapai 2,630 x10-5
mpy, sedangkan laju
korosi kawat yang terendah ditemukan pada kelompok ekstrak kulit semangka
konsentrasi 1000 ppm dengan laju korosi mencapai 1,417 x10-5
mpy. Laju korosi
kelompok sampel yang direndam dengan larutan ekstrak kulit semangka konsentrasi
30
200 ppm mencapai 2,107 x10-5
mpy, dan yang direndam dalam larutan
berkonsentrasi 600 ppm mencapai 1,717 x10-5
mpy.
Tabel 5.1 juga memperlihatkan hasil uji normalitas Shapiro Wilk yang
menunjukkan p>0,05 hanya pada kelompok kontrol, sedangkan pada kelompok
200 ppm, 600 ppm dan 1000 ppm menunjukkan nilai p<0,05, yang berarti hanya data
kelompok kontrol yang berdistribusi secara normal, sehingga tidak memenuhi syarat
uji parametrik dimana semua data harus berdistribusi normal. Maka dari itu pada
penelitian ini digunakan uji non-parametrik Kruskal Wallis yang kemudian
menghasilkan nilai p=0,000 (p<0,05) yang berarti terdapat perbedaan yang signifikan
antara laju korosi pada kelompok kontrol, 200 ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm. Tetapi
untuk mengetahui perbandingan lebih lanjut antar kelompok, maka dilakukan uji
beda lanjut (post hoc test) yang hasilnya dijabarkan pada Tabel 5.2 berikut ini:
Tabel 5.2 Hasil uji beda lanjut rata-rata laju korosi kawat stainless steel (mpy)
antara perendaman larutan ekstrak kulit semangka konsentrasi 200 ppm,
600 ppm, 1000 ppm, dan kontrol
Kelompok perlakuan (i) Perbandingan (j) Mean difference (i-j) p-value
Konsentrasi 200 ppm
Kontrol -0,523 x10-5
0,000
Konsentrasi 600 ppm 0,390 x10-5
0,000
Konsentrasi 1000 ppm 0,690 x10-5
0,000
Konsentrasi 600 ppm Kontrol -0,913 x10
-5 0,000
Konsentrasi 1000 ppm 0,300 x10-5
0,000
Konsentrasi 1000 ppm Kontrol 1,213 x10-5
0,000
*Post Hoc Test: Mann Whitney test: p<0,005; significant
31
Tabel 5.2 menunjukkan hasil uji beda lanjut rata-rata laju korosi kawat stainless
steel pada kelompok larutan ekstrak kulit semangka 200 ppm, 600 ppm, 1000 ppm,
dan kontrol. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan laju korosi sebesar
0,523 x10-5
mpy antara kelompok konsentrasi 200 ppm dan kelompok kontrol,
dengan laju korosi pada kelompok kontrol lebih besar. Tetapi apabila dibandingkan
dengan kelompok konsentrasi 600 ppm, laju korosi kelompok 200 ppm lebih besar
0,390 x10-5
mpy. Adapun laju korosi kelompok 600 ppm lebih besar 0,300 x10-5
mpy
dibandingkan dengan laju korosi kelompok 1000 ppm.
Berdasarkan hasil uji beda lanjut Mann Whitney, didapatkan perbedaan yang
signifikan antara kelompok kontrol dan semua kelompok lainnya. Terlihat juga
perbedaan signifikan antara kelompok 200 ppm dengan kelompok 600 ppm dan
1000 ppm, serta antara kelompok 600 ppm dengan kelompok 1000 ppm. Hal ini
menunjukkan bahwa perendaman kawat stainless steel dalam larutan ekstrak kulit
semangka memiliki pengaruh dalam menghambat laju korosi. Adapun efektivitas
inhibisi korosi tiap-tiap konsentrasi diwakili oleh nilai efektivitasnya (Tabel 5.3).
Tabel 5.3 Hasil perhitungan efektivitas inhibitor larutan ekstrak kulit semangka 200
ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm.
Rata-rata laju
korosi kelompok
kontrol (Xa)
Rata-rata laju
korosi dengan
inhibitor (Xb)
Selisih Xa-Xb
Nilai
efektivitas
inhibitor (EI%)
200 ppm 2,630 x10-5
2,107 x10-5
0,523 x10-5
19,89%
600 ppm 2,630 x10-5
1,717 x10-5
0,913 x10-5
34,71%
1000 ppm 2,630 x10-5
1,417 x10-5
1,213 x10-5
46,12%
32
Tabel 5.3 memperlihatkan persentase efektivitas inhibitor larutan ekstrak kulit
semangka 200 ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm. Efektivitas tertinggi ditemukan pada
kelompok 1000 ppm dengan nilai efektivitas 46,12%, efektivitas terendah didapatkan
pada kelompok 200 ppm dengan nilai efektivitas 19,89%, sedangkan pada kelompok
600 ppm efektivitas inhibitornya mencapai 34,71%. Perbandingan nilai efektivitas
inhibitor ketiga konsentrasi dapat direpresentasikan oleh diagram batang pada
Gambar 5.1.
Gambar 5.1 Diagram batang menunjukkan perbandingan nilai efektivitas inhibitor
ekstrak kulit semangka konsentrasi 200 ppm, 600 ppm, dan 1000 ppm.
Pada Gambar 5.1 dapat dilihat bahwa nilai efektivitas inhibitor meningkat
seiring dengan bertambahnya konsentrasi. Hal ini menunjukkan bahwa besar
konsentrasi larutan mempengaruhi daya hambat korosi, dan larutan ekstrak kulit
semangka yang paling efektif dalam penelitian ini yaitu larutan dengan konsentrasi
1000 ppm.
33
BAB VI
PEMBAHASAN
Perawatan ortodonsi penting dalam mengembalikan fungsi estetis, mastikasi dan
fonetik yang terganggu akibat adanya maloklusi. Jangka waktu perawatan ortodonsi
relatif panjang, sehingga ketahanan dan biokompatibilitas alat ortodonsi yang
digunakan sangat penting. Hal ini karena kelembapan, suhu, serta flora normal dalam
rongga mulut memiliki potensi destruktif bagi alat-alat ortodonsi, terutama yang
berbahan logam seperti braket dan kawat ortodonsi.2
Kawat ortodonsi berbahan stainless steel merupakan kawat yang paling umum
digunakan dalam perawatan ortodonsi, namun menurut penelitian laju korosinya
lebih cepat dibandingkan dengan kawat ortodonsi berbahan lain.13
Korosi pada kawat
ortodonsi dapat menyebabkan masalah kesehatan pada pasien karena pelepasan ion-
ion Ni, Cr, Cd, dan lain-lain pada mulut pasien dalam jangka panjang.2 Korosi pada
permukaan kawat juga dapat meningkatkan gaya friksi yang terjadi antara kawat dan
braket, sehingga menyebabkan terhambatnya pergerakan mekanis pada perawatan.4
Salah satu cara yang dinilai sesuai untuk mencegah korosi pada kawat ortodonsi
yaitu dengan menggunakan inhibitor korosi organik, karena sifatnya yang
biokompatibel.
34
Tujuan penelitian ini yaitu untuk menguji efektivitas ekstrak kulit semangka
sebagai inhibitor korosi organik pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel,
sehingga hasil penelitian ini dapat dikontribusikan untuk menambah ilmu
pengetahuan dan selanjutnya dapat dikembangkan menjadi produk berbahan alami
yang berguna untuk pasien ortodonsi.
Penelitian ini hanya terbatas pada uji efektivitas inhibitor saja, tanpa
mempelajari secara spesifik mekanisme kerja ekstrak kulit semangka dalam
menghambat laju korosi. Untuk mengetahui tentang mekanisme inhibisi ekstrak kulit
semangka, kedepannya perlu dilakukan pengujian dengan metode lain. Selain itu
penelitian ini hanya menguji ekstrak kulit semangka dengan konsentrasi 200 ppm,
600 ppm dan 1000 ppm, sehingga belum diketahui pasti konsentrasi optimum ekstrak
kulit semangka sebagai inhibitor korosi. Penelitian ini juga hanya menguji efektivitas
ekstrak kulit semangka pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel, sedangkan
dalam perawatan ortodonsi banyak logam jenis lain yang biasa digunakan. Maka,
perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan varian konsentrasi yang lebih banyak atau
dengan menggunakan sampel kawat ortodonsi berbahan lain. Perlu juga dilakukan
penelitian mengenai kerja ekstrak kulit semangka ini di dalam rongga mulut,
mengingat medium yang digunakan pada penelitian ini hanya berupa saliva buatan.
Penelitian ini menggunakan 40 sampel kawat ortodonsi berbahan stainless steel
berbentuk rectangular dengan ukuran 0,017”x 0,025”, yang masing-masing
dipreparasi menjadi 40 kawat dengan panjang yang seragam yaitu 6,5 cm. Sampel
dibagi ke dalam empat kelompok: kelompok kontrol tanpa ekstrak kulit semangka,
35
kelompok perlakuan dengan larutan ekstrak kulit semangka 200 ppm, 600 ppm, dan
1000 ppm. 40 sampel dibagi secara seimbang ke masing-masing kelompok
perlakuan, yaitu 10 sampel untuk tiap kelompok. Pengujian sampel dilakukan dengan
potensiostat eDAQ.
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa rata-rata laju korosi kawat tertinggi
terdapat pada kelompok kontrol, yaitu dengan nilai laju korosi mencapai
2,630 x10-5
mpy, sedangkan laju korosi terendah ditemukan pada kelompok ekstrak
kulit semangka konsentrasi 1000 ppm, yaitu mencapai 1,417 x10-5
mpy. Laju korosi
kelompok sampel yang direndam dengan larutan ekstrak kulit semangka konsentrasi
200 ppm mencapai 2,107 x10-5
mpy, dan yang direndam dalam larutan
berkonsentrasi 600 ppm mencapai 1,717 x10-5
mpy. Dari hasil tersebut dapat
disimpulkan bahwa perendaman kawat ortodonsi berbahan stainless steel memiliki
pengaruh dalam menghambat laju korosi. Terlihat juga perbedaan signifikan antara
kelompok 200 ppm dengan kelompok 600 ppm dan 1000 ppm, serta kelompok 600
ppm dan 1000 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa besar konsentrasi larutan
mempengaruhi daya hambat korosi.
Ekstrak bahan alam khususnya senyawa yang mengandung atom N, O, P, S, dan
atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas dapat berfungsi sebagai ligan,
yaitu ion yang memiliki sepasang elektron atau lebih yang dapat disumbangkan.42
Pada kulit semangka terdapat pektin yang mengandung gugus karboksilat dan
hidroksil yang memiliki pasangan elektron bebas, sehingga kation logam dapat
tertarik dan berikatan membentuk kompleks pektin dan logam.36
Hasil karakterisasi
36
dengan FT-IR oleh Lakshmipathy et al. menunjukkan bahwa kulit semangka
mengandung gugus –OH, –C=O, –COO dan –C–O yang merupakan gugus fungsi
yang mudah berikatan dengan logam.11
Kulit semangka juga mengandung
L-citrulline, yaitu antioksidan yang mengandung heteroatom (nitrogen dan oksigen)
dan cincin aromatik dalam struktur kimianya. Susunan kimia L-citrulline
memungkinkan terjadinya interaksi ionik dengan permukaan logam dan dapat
berfungsi sebagai inhibitor korosi.8
Inhibitor korosi adalah zat yang apabila sejumlah kecil konsentrasinya
ditambahkan pada media yang korosif akan mengurangi atau mencegah logam
bereaksi dengan media tersebut. Inhibitor bekerja dengan penyerapan ion atau
molekul ke dalam permukaan logam. Inhibitor mengurangi laju korosi dengan
menaikkan atau menurunkan reaksi anodik dan atau katodik, mengurangi laju difusi
reaktan ke dalam permukaan logam dan menaikkan tahanan listrik permukaaan
logam.43
Inhibitor organik bekerja dengan membentuk suatu lapisan film tipis molekul-
molekul teradsorpsi pada permukaan logam. Lapisan ini melindungi logam dari
lingkungan luar dan mencegah pelarutan logam di dalam larutan elektrolit. Menurut
Yatiman, karena permukaan logam yang tertutupi sebanding dengan konsentrasi
inhibitor, konsentrasi inhibitor di dalam larutan sangat mempengaruhi efektivitas
inhibitor. Semakin besar konsentrasi inhibitor dalam larutan, efektivitas inhibitor
korosi tersebut juga akan semakin besar.44
37
Hussin dan Kassim mengatakan bahwa penambahan inhibitor dengan
konsentrasi yang tepat akan menghambat korosi secara efektif, tetapi apabila
konsentrasi yang diaplikasikan terlalu besar dapat menyebabkan molekul inhibitor
pada permukaan logam tertarik kembali ke lingkungan larutannya sehingga lapisan
pelindung yang terbentuk pada permukaan baja menurun dan laju korosi yang terjadi
meningkat.45
Pada penelitian ini pengaplikasian inhibitor korosi dengan konsentrasi 200 ppm,
600 ppm, dan 1000 ppm masih efektif dalam menghambat laju korosi pada kawat
ortodonsi berbahan stainless steel. Hasil menunjukkan bahwa semakin besar
konsentrasi larutan, semakin besar juga nilai efektivitas inhibitor, yaitu sebesar
19,89% pada kelompok 200 ppm, 34,71% pada kelompok 600 ppm, dan nilai
efektivitas tertinggi mencapai 46,12% pada kelompok 1000 ppm. Hal ini
menunjukkan bahwa konsentrasi ekstrak kulit semangka yang paling efektif dalam
penelitian ini yaitu 1000 ppm.
Meskipun hasil menunjukkan bahwa penambahan ekstrak kulit semangka 1000
ppm pada kawat ortodonsi berbahan stainless steel efektif dalam menurunkan laju
korosi, namun nilai efektivitas 46,12% masih tergolong rendah bila dibandingkan
dengan efektivitas inhibitor alami lain pada penelitian-penelitian sebelumnya. Pada
penelitian yang dilakukan oleh Haryono G, Sugiarto B, Farid H dan Tanoto Y
dengan menambahkan berbagai macam ekstrak tanaman pada media air laut untuk
menghambat korosi pada besi, didapatkan nilai efektivitas sebesar 57,84% dengan
ekstrak kopi, 63,75% dengan ekstrak tembakau, dan 87,22% dengan ekstrak getah
38
pinus. Pada penelitian tersebut digunakan juga ekstrak daun gambir, tetapi dinilai
kurang baik dalam menghambat korosi karena nilai efektivitasnya hanya mecapai
11,34%.42
Penelitian lain oleh Priyotomo G dan Nuraini L dengan menggunakan
ekstrak daun belimbing wuluh 6000 ppm pada baja karbon di larutan asam klorida
menunjukkan nilai efektivitas inhibitor mencapai 94,5%.46
Studi yang dilakukan oleh
Hamdani S dan Elta MS dengan menggunakan daun pepaya untuk menghambat laju
korosi baja karbon schedule 40 grade B ERW menunjukkan nilai efektivitas yang
juga cukup tinggi, yaitu sebesar 78,49% dalam medium air tawar dan 78,63% dalam
medium air laut.47
Rendahnya nilai efektivitas tertinggi ekstrak kulit semangka pada
penelitian ini kemungkinan dikarenakan konsentrasi 1000 ppm sebagai konsentrasi
terbesar yang digunakan belum merupakan konsentrasi optimum ekstrak kulit
semangka sebagai inhibitor korosi.
39
BAB VII
PENUTUP
7.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari penelitian yang telah dilakukan, peneliti menyimpulkan
bahwa:
1. Ekstrak kulit semangka efektif berfungsi sebagai inhibitor korosi pada kawat
ortodonsi berbahan stainless steel.
2. Ekstrak kulit semangka dengan konsentrasi 200 ppm, 600 ppm dan 1000 ppm
menunjukkan peningkatan efektivitas inhibitor seiring dengan bertambah
besarnya konsentrasi yang diberikan.
3. Konsentrasi yang paling efektif dalam penelitian ini yaitu 1000 ppm dengan
nilai efektivitas 46,12%.
7.2 Saran
Setelah dilakukannya penelitian ini, peneliti menyarankan dilakukannya
penelitian lanjutan:
1. Varian konsentrasi ekstrak kulit semangka perlu diperbanyak untuk
mengetahui pasti konsentrasi optimum ekstrak kulit semangka sebagai
inhibitor korosi organik.
40
2. Pengujian kerja ekstrak kulit semangka perlu dikembangkan pada logam-
logam jenis lain yang sering digunakan dalam perawatan ortodonsi.
3. Pengujian dengan metode lain untuk memahami dengan pasti kerja ekstrak
kulit semangka dalam menghambat laju korosi.
41
DAFTAR PUSTAKA
1. Chakravarthi S, Padmanabhan S, Chitharanjan AB. Allergy and orthodontics. J
Orthod Sci 2012 Oct-Dec; 1(4): 83–87.
2. Arab S, Cham MH, Morsaghian M, Ghamari M, Mortezai O. Evaluation of
nickel and chromium ion release from stainless steel, HANT and NiTi arch wires in two 28-day time Spans. Iran J Ortho 2015; 10(1): e4863.
3. De Menezes LM, Quintão CCA. The release of ions from metallic orthodontic appliances. Semin Orthod 2010; 16(4): 282-92.
4. Senkutvan RS, Jacob S, Charles A, Vadgaonkar V, Jatol-Tekade S, Gangurde P. Evaluation of nickel ion release from various orthodontic arch wires: An in vitro
study. J Int Soc Prev Community Dent 2014 Jan-Apr; 4(1): 12–6.
5. Ziebowics A, Walke W, Barucha-Kepka A, Kiel M. Corrosion behavior of
metallic biomaterials used as orthodontic wires. J AMME 2008; 27(2) : 151 – 2.
6. Kementrian Pertanian Direktorat Jenderal Hortikultura. Statistik produksi
hortikultura tahun 2014. Direktorat Jenderal Hortikultura, Jakarta: Kementrian Pertanian; 2014. P. 34.
7. Odewunmi NA, Umoren SA, Gasem ZM. Utilization of watermelon rind extract as a green corrosion inhibitor for mild steel in acidic media. J Ind Eng Chem
2015; 21: 239–47.
8. Odewunmi NA, Umoren SA, Gasem ZM, Ganiyu SA, Muhammad Q. L-
citrulline: An active corrosion inhibitor component of watermelon rind extract for mild steel in HCl medium. J Taiwan Inst Chem Eng 2015; 51: 177–85.
9. Lakshmipathy R, Sarada NC. Application of watermelon rind as sorbent for removal of nickel and cobalt from aqueous solution. Int. J Miner Process 2013;
122: 63–5.
10. Reddy NA, Lakshmipathy R, Sarada NC. Application of Citrullus lanatus rind
as biosorbent for removal of trivalent chromium from aqueous solution. J Alexandria Eng 2014 Dec; 53(4): 969–75.
11. Lakshmipathy R, Vinod AV, Sarada NC. Watermelon rind as biosorbent for removal of Cd
2+ from aqueous solution: FTIR, EDX, and Kinetic studies. J
Indian Chem Soc 2013; 90: 1147–54.
12. Lakshmipathy R, Sarada NC. Adsorptive removal of basic cationic dyes from
aqueous solution by chemically protonated watermelon (Citrullus lanatus) rind biomass. J Desalin Water Treat 2014; 52: 6175-84.
42
13. Hera K, Johnson JW. Corrosion of stainless steel, nickel-titanium, coated nickel-
titanium, and titanium orthodontic wires. Angle Orthod 1999; 69(1): 39 – 44.
14. Kristaningsih R, Joelijanto R, Praharani D. Analisis pelepasan ion kawat
ortodontik stainless steel yang direndam dalam minuman berkarbonasi. J e-Gigi 2015; 3(2): 34-8.
15. Kusy RP. A Review of contemporary archwires: their properties and characteristics. J Angle Orthod 1997; 67(3): 197-207.
16. Senkuvtan RS, Sanjay Jacob, Parag Gangurde. Evaluation of nickel ion release from various orthodontic arch wires: An in-vitro study. J Int Soc Prevent Com
Dent 2014; 4(1): 12-6
17. Cobourne MT, Andrew TD. Handbook of orthodontics. Elsevier Mosby:
Philadelphia; 2010. P. 26-7
18. Singh G. Textbook of orthodontics. New Delhi: Jaypee Brothers Medical
Publishers; 2015. P. 352
19. Castro SM, Ponces MJ, Lopes JD, Vasconcelos M, Pollmann MCF. Orthodontic
wires and its corrosion-the specific case of stainless steel and beta-titanium. J Dent Sci 2014; 10(1): 1-7.
20. Oxtoby DW, Gillis HP, Campion A, Helal HH, Gaither KP. Principles of modern chemistry, 6
th ed. California: Thomson Brooks/Cole; 2008. P. 728.
21. Almeida PDV, Gregio AMT, Lima AAS, Azevedo LR. Saliva composition and function: A comprehensive review. J Contemp Dent Pract 2005; 9(3): 1-11
22. Sfondrini MF, Cacciafesta V, Maffia E, Massironi A, Scribante A, Alberti G, et. al. Chromium release from new stainless steel, recycled and nickel free
orthodontic bracket. J Angl Orthod 2009; 79(2): 361-7.
23. Eliades T, Athanasiou AE. In vivo aging of orthodontic alloys: Implications for
corrosion potential, nickel release, and biocompatibility. J Angl Orthod 2002; 72(3): 222–237.
24. Ramazanzadeh BA, Ahrari F, Sabzevari B, Habibi S. Nickel ion release from three types of nickel-titanium-based-orthodontic archwires in the as-received
state and after oral simulation. J Dent Research Clinics Prospects 2014; 8(2): 71-6.
25. Ziebowics A, Walke W, Barucha-Kepka A, Kiel M. Corrosion behavior of metallic biomaterials used as orthodontic wires. J AMME 2008; 27(2): 151-2.
43
26. Jamil RM, Saima QM, Bhanger MI, El-Turki A, Hallam KR, Allen GC. Banana
peel: A green and economical sorbent for the selective removal of Cr (VI) from industrial wastewater. J Colloids Surf B Biointerfaces 2009; 70(2), 232-7.
27. Muhammad I, Saeed A, Zafar SI 2009. FTIR spectrophotometry, kinetics and adsorption isotherms modeling, ion exchange, and EDX analysis for
understanding the mechanism of Cd2+ and Pb2+ removal by mango peel waste. J Hazard Mater 2009; 164(1): 161-71.
28. Feng N, Guo X, Liang S, Zhu Y, Liu J. Biosorption of heavy metals from aqueous solutions by chemically modified orange peel. J Hazard Mater 2011;
185(1): 49-54.
29. Stephen IB, Sulochana N. Carbonised jackfruit peel as an adsorbent for the
removal of Cd (II) from aqueous solution. J Bioresour Technol 2004; 94(1): 49-52.
30. Sobir, Siregar FD. Budidaya semangka panen 60 hari. Jakarta: Penebar Swadaya; 2010. P. 12-5.
31. Paris HS. Origin and emergence of the sweet dessert watermelon, Citrullus lanatus. J Annals Botany 2015: 116; 133-48.
32. Wang YH, Behera TK, Kole C. Genetics, genomics and breeding of cucurbits. Florida: Taylor & Francis Group; 2012. 162-3.
33. Johnson J, Iwang E, Hemen J, Odey M, Efiong E, Eteng O. Evaluation of anti-nutrient contents of watermelon Citrullus lanatus. J Ann Biol Res 2012; 3(11):
5145-50.
34. Mandasari I, Purnomo A. Penurunan ion besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam air
dengan serbuk gergaji kayu kamper. J Teknik ITS 2016; 5(1): F11-6.
35. Wong WW, Abbas FMA, Liong MT, Azhar ME. Modification of durian rind
pectin for improving biosorbent ability. J Int Food Res 2008; 15(3): 363-5.
36. Madhav A, Pusphalatha PB. Characterization of pectin extracted from different
fruit wastes. J Trop Agri 2002; 40(1): 53-5.
37. Saranya R, Rajendran S, Krishnaveni A, Pandiarajan M, Nagalakshmi R.
Corrosion resistance of metals and alloys in artificial saliva – an overview. Eur Chem Bull 2013; 2(4): 163-70.
38. Heravi F, Moayed MH, Mokhber N. Effect of fluoride on nickel-titanium and stainless steel orthodontic archwires: an in-vitro study. J Dent (Tehran) 2015;
12(1): 49-59.
44
39. Rajendran S, Paulraj J, Rengan P, Jeyasundari J, Manivannan M. Corrosion
behavior of metals in artificial saliva in presence of spirulina powder. J Dent Oral Hyg 2009; 1(1): 1-8.
40. Butarbutar SL, Febrianto. Pengujian mesin EDAQ untuk mengukur laju korosi. Sigma Epsilon 2009; 13(2): 54-8.
41. Machfudzah PA, Amin MN, Putri LSD. Efektivitas ekstrak daun belimbing wuluh sebagai bahan inhibitor korosi pada kawat ortodonsi berbahan dasar
nikel-titanium. Artikel ilmiah hasil penelitian mahasiswa 2014.
42. Haryono G, Sugiarto B, Farid H, Tanoto Y. Ekstrak bahan alam sebagai
inhibitor korosi. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”, Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam
Indonesia; 26 Januari, Yogyakarta, 2010. D09-1-6.
43. Adzhani DR, Sulistijono. Pengaruh agitasi dan penambahan konsentrasi
inhibitor sarang semut (Mycromecodia pendans) terhadap laju korosi baja API 5L grade B di media larutan 1M HCl. J Teknik Pomits 2013; 2(1): 1-7.
44. Yatiman P. Penggunaan inhibitor organik untuk pengendalian korosi logam dan paduan logam. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan
Penerapan MIPA; 16 Mei, Fakultas MIPA Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta, 2009. P. K-134-42.
45. Hussin MH, Kassim MJ. The corrosion inhibition and adsorption behavior of uncaria gambir extract on mild steel in 1 M HCl. Material Chemistry and
Physics 2011; 125(3): 461-8.
46. Priyotomo G, Nuraini L. Studi awal potensi daun belimbing wuluh sebagai
inhibitor korosi pada baja karbon di larutan asam klorida. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi; 8 November, Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Jakarta, Jakarta, 2016. P. 1-8.
47. Hamdani S, Elta MS. Pengaruh inhibitor ekstrak daun pepaya terhadap korosi
baja karbon schedule 40 grade B ERW dalam medium air laut dan air tawar. J Ris Kim 2012; 5(2): 175-9.
45
LAMPIRAN
46
47
48
49
50
Lampiran 8 Foto Penelitian
1. Pembuatan ekstrak kulit semangka
Kulit semangka yang sudah dibersihkan dan dipotong-potong kecil kemudian
dikeringkan di oven simplisia, setelah itu dimasukkan ke dalam toples yang
kemudian dicampurkan dengan alkohol 70% untuk dimaserasi selama 2 hari.
Setelah proses maserasi, larutan ekstrak kulit semangka kemudian disaring
dengan kertas saring dan kemudian dilakukan evaporasi dengan evaporator/
rotavapor untuk memisahkan ekstrak kulit semangka dengan pelarut etanol.
51
2. Pengukuran Laju Korosi dengan Potensiostat
Pengujian kelompok kontrol dengan potensiostat
Pengujian kelompok 200 ppm dengan potensiostat
52
Pengujian kelompok 600 ppm dengan potensiostat
Pengujian kelompok 1000 ppm dengan potensiostat
53
Lampiran 9 Perhitungan Luas Permukaan dan Volume Sampel
Luas permukaan sampel dihitung dengan menggunakan rumus:
L = 2 (pl + pt + lt)
di mana:
p= panjang kawat (cm)
l= lebar kawat (cm)
t= tinggi kawat (cm)
sehingga luas permukaan sampel didapatkan:
L = 2 [(0,025” x 0,017”) + (0,025” x 6,5 cm) + (0,017” x 6,5 cm)]
= 2 [(0,0635 cm x 0,04318 cm) + (0,0635 cm x 6,5 cm) + (0,04318 cm x 6,5 cm)]
= 2 (0,00274193 cm2 + 0,41275 cm
2 + 0,28067 cm
2)
= 2 x 0,69616193 cm2
= 1,39232386 cm2
Volume sampel dihitung dengan menggunakan rumus:
V = p x l x t
di mana:
p= panjang kawat (cm)
l= lebar kawat (cm)
t= tinggi kawat (cm)
54
sehingga volume sampel didapatkan:
V = 0,025” x 0,017” x 6,5 cm
= 0,0635 cm x 0,04318 cm x 6,5 cm
=0,017822545 cm3
55
Lampiran 10 Data Penelitian
Tabel 1 Data pengukuran kelompok kontrol
Replikasi Luas Kawat
(cm2)
Volume
Kawat (cm3)
Berat
Ekuivalen
Material (g)
Densitas
Spesi (g/cm3) Icorr
1 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0114206058
2 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0113358149
3 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0111979634
4 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0114024920
5 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0112893579
6 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0114253419
7 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0114021506
8 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0113358613
9 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0114205064
10 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0112893712
Tabel 2 Data pengukuran kelompok dengan konsentrasi ekstrak kulit semangka
200 ppm
Replikasi Luas Kawat
(cm2)
Volume
Kawat (cm3)
Berat
Ekuivalen
Material (g)
Densitas
Spesi (g/cm3) Icorr
1 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0091319836
2 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0089766695
3 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0090327411
4 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0091329580
5 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0091234628
6 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0091327774
7 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0091234528
8 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0090327245
9 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0091320002
10 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0091329812
56
Tabel 3 Data pengukuran kelompok dengan konsentrasi ekstrak kulit semangka
600 ppm
Replikasi Luas Kawat
(cm2)
Volume
Kawat (cm3)
Berat
Ekuivalen
Material (g)
Densitas
Spesi (g/cm3) Icorr
1 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0072686052
2 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074154035
3 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074555353
4 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074041998
5 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074820789
6 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074791491
7 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074820971
8 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074555187
9 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0072686069
10 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0074041865
Tabel 4 Data pengukuran kelompok dengan konsentrasi ekstrak kulit semangka
1000 ppm
Replikasi Luas Kawat
(cm2)
Volume
Kawat (cm3)
Berat
Ekuivalen
Material (g)
Densitas
Spesi (g/cm3) Icorr
1 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061251144
2 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061149016
3 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061097911
4 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061269720
5 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061043541
6 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061062449
7 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061043508
8 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061097248
9 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061251078
10 1.39232386 0.017822545 0.1355 7.602730138 0.0061269488
57
Tabel 5 Hasil laju korosi kawat ortodonsi bahan stainless steel
Replikasi Kontrol 200 ppm 600 ppm 1000 ppm
1 2.64608 x 10-5
2.11582 x 10-5
1.68409 x 10-5
1.41915 x 10-5
2 2.62643 x 10-5
2.07983 x 10-5
1.71810 x 10-5
1.41678 x 10-5
3 2.59449 x 10-5
2.09282 x 10-5
1.72740 x 10-5
1.41560 x 10-5
4 2.64188 x 10-5
2.11604 x 10-5
1.71550 x 10-5
1.41958 x 10-5
5 2.61567 x 10-5
2.11384 x 10-5
1.73355 x 10-5
1.41434 x 10-5
6 2.64717 x 10-5
2.11600 x 10-5
1.73287 x 10-5
1.41477 x 10-5
7 2.64180 x 10-5
2.11384 x 10-5
1.73355 x 10-5
1.41434 x 10-5
8 2.62644 x 10-5
2.09282 x 10-5
1.72739 x 10-5
1.41558 x 10-5
9 2.64605 x 10-5
2.11582 x 10-5
1.68409 x 10-5
1.41915 x 10-5
10 2.61567 x 10-5
2.11605 x 10-5
1.71550 x 10-5
1.41957 x 10-5
Related Documents
