untitled1

ILMU MATERIAL KEDOKTERAN GIGI

Ilmu material kedokteran gigi mempelajari ilmu dasar (sifat fisik, kimia, biologi) yang berhubungan material dan aplikasinya

APPLIED SURFACE PHENOMENA Fenomena terapan pada permukaan


KARAKTERISTIK PERMUKAAN BENDA PADAT

jaringan yang kontak dengan biomaterial

sensitif terhadap kontaminasi dan

komposisi permukaan material

Tumpatan

Amalgam

sensitif temperaturbutuh liner

sensitif kelembaban

Tumpatan Komposit

microleakagepenetrasi bakteri

Metode untuk analisis permukaanX-ray photoemission spectroscopy (XPS)metals, alloys, ceramics, polymers,

glasses etcElectron spectroscopy for chemical

analysis (ESCA)Auger electron spectroscopy (AES)Atomic force microscopy (AFM)

Auger electron spectroscopy (AES)

THE COLLOIDAL STATE

= keadaan koloid

Thomas Graham 1861

penelitian difusi dalam larutan

KARAKTERISTIK KOLOID dikontrol oleh

•besar partikel

•sifat fisik : muatan elektris dan energi permukaan

THE COLLOIDAL STATE

zat disebut koloid bila terdiri dari 2 atau lebih fasa

ukuran dimensi : 1 - 500 nm (max) sistim koloidal dispersi halus gel, film, emulsi atau foam Gas, cairan dan benda padat dapat

berdispersi (tersebar) sbg partikel koloidal ke gas/cairan/padat kecuali gas ke gas

SIFAT DASAR KOLOID

THE COLLOIDAL STATE SIFAT DASAR KOLOID

Contoh : koloidal silika sebagai filler dalam resin

komposit koloidal silika dalam air yang akan dicampur

dengan dental stone high strength untuk memperbaiki daya abrasi

filler yang digunakan pada bahan cetak elastomer untuk mengkontrol sifat kekentalan

sejumlah molekul deterjen dalam air sebagai bahan pembasah untuk model malam.

THE COLLOIDAL STATE TIPIKAL SISTIM KOLOID

Cairan dari sol/gel umumnya air, tapi bisa juga cairan organik spt alkoholSistim yang memakai air sebagai komponen disebut hydrosols/hidrogel hidrokoloid agar & alginatSistem yang memakai cairan organik sebagai komponen disebut organosol/organogel

SOLdispersi partikel koloid dalam cairan mirip larutan

di dinginkan/bereaksi dg bahan kimia tertentu dapat berubah menjadi gel agak padat/mirip jelly


GEL

Gel dari air bersifat hidrofilik menyerap banyak air bila direndam berhubungan dengan perubahan fisik dimensi (lebih besar) dibiarkan di udara kering gel melepas air ke atmosfir terjadi shrinkage

Perubahan ini dapat dilihat pada gel agar dan alginat


Metode umum membentuk gel tambah air pada gelatin, agar, starch atau zat lain buat dispersi koloid pada solSol dipanaskan membantu dispersi (penyebaran) Pendinginan menghasilkan bentukan gel Gel mengandung sedikitnya 2-10% koloid padat seperti renda membelit filamen dari sekumpulan molekul. Sisa gel adalah air yang ditahan kapiler Gel reversibel jadi sol dengan pemanasan dan jadi gel lagi dengan pendinginan Contoh: agar


Metode lain pembentukan gel reaksi 2 bahan kimia

Contoh: gel alginat sebagai hasil reaksi potasium

alginat larut dengan ion kalsium membentuk gel

kalsium alginat yang tidak larut

Gel tidak reversibel dg suhu, beda dengan gel agar

Contoh gel inorganik tidak reversibel bahan tanam

silikat-bonded mengeras reaksi sodium silikat

dengan asam hidroklorik pembentukan gel silika


Syneresis proses pengumpulan exudat di permukaanKarakteristik gel untuk berkontraksi pada tempat tertutup mengeluarkan exudat / cairanDerajat kekuatan menarik dan ketahanan dimana filamen dan fiber gel berikatan bersama berhubungan dengan syneresis dan terbentuknya exudat. Dalam pencetakan gigi pembentukan exudat merupakan masalah


EMULSI

dispersi cairan dalam pelarut halus dan rata diantara cairan lain Mis: minyak dalam air atau sebaliknya

Cairan tidak larut pakai blender/homogenizer/grinder tidak stabil dan mudah terpisah menjadi lapisanDistabilkan tambah sedikit zat lain : emulsifierEmulsifier masuk ke permukaan antara butiran & cairan yang terdispersi menstabilkan sistim menurunkan tegangan permukaan diantara ke dua cairan


Emulsi methyl methacrylate dalam air didapatkan memakai emulsifier padat butiran halus methyl methacrylate di polimerisasi untuk menghasilkan poly(methyl methacrylate) dengan adanya inisiator bensoil peroksida

bubuk akrilik yang digunakan untuk pembuatan gigi

tiruan dan space maintainer orto

DIFUSI MELALUI MEMBRAN DAN TEKANAN OSMOTIK

Tekanan osmotik adalah tekanan yang dihasilkan dari difusi cairan/pelarut melalui membran

Timbulnya tekanan osmotik digunakan untuk menerangkan dentin hipersensitif

perubahan tekanan cairan dalam dentin karies (hasil kontak dg saliva / larutan tertentu) meningkatkan difusi seluruh struktur meningkatkan/menurunkan tekanan pada sistim syaraf

DIFUSI MELALUI MEMBRAN DAN TEKANAN OSMOTIK

untuk material kedokteran gigi difusi melalui membran penting difusi dari zat yang diberikan konsentrasi kepada konsenstrasi lain

Penelitian garam dan pewarna dapat masuk kedalam dentin gigi

Stain dan bahan pewarna akan difusi masuk ke bahan restorasi plastik

Difusi garam dan asam melewati cavity liners dari varnish tipe organik masalah

ADSORPTION, ABSORPTION DAN SORPTION

Benda padat /cair umumnya mengadsorpsi zat gas / cair lain kepermukaannya. Proses adsorpsi mengurangi energi bebas di permukaan zatBila zat tidak sama mis: gas / cair melekat pada permukaan padat adhesi ke permukaan Bila dua zat mirip mis: dua potong logam padat jenis sama melekat kohesi


ADSORPTION = konsentrasi molekul pada permukaan material padat/cairanMis: * adsorpsi komponen saliva pada permukaan struktur gigi * adsorpsi detergen pada permukaan model malam

Proses adsorpsi ke permukaan zat/substansi penting untuk proses pembasahanDerajad pembasahan tergantung sifat permukaanPermukaan energi tinggi (metal) adsorbsi molekul lebih mudah dp permukaan energi rendah (wax)


Proses adsorpsi beda dengan proses absorpsiProses absorpsi zat yang di absorpsi berdifusi ke dalam material padat dengan proses difusi dan tidak mempertimbangkan konsentrasi molekul dipermukaan

ABSORPTION = penyerapan cairan oleh material padatMis: * keseimbangan absorpsi air oleh akrilik sekitar 2% * proses absorbsi air oleh bahan cetak hidrokoloid penting untuk kestabilan cetakan bila banyak dimensi cetakan berubah


Keadaan dimana ada adsorption dan absorption,

tapi tidak jelas proses mana yang lebih utama

seluruh proses disebut SORPTION

Mis: proses sorption kelembaban oleh resin

SURFACE TENSION DAN WETTING

SURFACE TENSION= tegangan permukaan

di ukur dengan Force (dynes) per cm

• Tegangan permukaan pada temperatur 20ºC Air 72,8 dynes/cm - Benzene 29 dynes/cm Alkohol 22 dynes/cm - Merkuri 465 dynes/cm

Nilai tiap zat dipengaruhi temperatur & kemurnian


Temperatur meningkat tegangan permukaan berkurang Mis:Tegangan permukaan air 0ºC = 76 dynes/cm 25ºC = 72 dynes/cm 50ºC = 68 dynes/cm 100ºC = 59 dynes/cm


Cairan tidak murni tegangan permukaan berkurang deterjen sodium lauryl sulfate sabun sodium stearate / sodium oleate punya rantai panjang hidrokarbon berikatan dengan gol hidrofilik (COONa) efektif menurunkan tegangan permukaan airMis: sodium oleat dalam air temperatur 22ºC konsentrasi 0,02% = 35,3 dynes/cm konsentrasi 0,002% = 48,3 dynes/cm konsentrasi 0,0002% = 63,0 dynes/cm air suling = 72,8 dynes/cm


WETTING = pembasahan

Derajat pembasahan tergantung energi permukaan benda padat, cairan dan daya tarik intermolecular Mis: *pembasahan basis gigi tiruan plastik oleh saliva *pembasahan enamel gigi oleh material pit & fissure sealants *pembasahan material cetak elastomer oleh campuran gips+air *pembasahan model malam oleh material tanam


Kecenderungan pembasahan permukaan menghitung sudut kontak antara cairan dg permukaan benda padat

Profil tetesan cairan pada benda padat: A. Sudut kontak kecil → benda padat mudah terbasahi (cairan → hydrophillic)

B. Sudut kontak lebih besar 90˚ → pembasahan jelek (cairan→ hydrophobic)


Sudut kontak dapat diturunkan dengan penambahan material pembasah

Mis: penambahan deterjen ke air → menurunkan surface tension atau surface energi

CAPILLARY RISE= peningkatan aksi kapiler

Aksi kapiler penetrasi cairan masuk ke celah sempit terjadi bila sudut kontak dibawah 90º

Beberapa material restorasi tidak melekat kuat ke struktur gigi ada celah antara restorasi dan jaringan gigi cairan mulut penetrasi karena aksi kapiler faktor yang pengaruhi derajat kebocoran tepi restorasi

Pembasahan faktor penting untuk penetrasi

Laju penetrasi cairan ke dalam celah (celah fissure & celah mikroskopis hasil etsa permukaan enamel) fenomena kapiler

Sifat cairan/sealant yang berhubungan dengan laju penetrasi koefisien penetrasi dipengaruhi tegangan permukaan, viskositas dan sudut kontak sealant pada enamel

KOEFISIEN PENETRASI

sumber perlekatan kapilerMis: retensi gigi tiruan pada mukosa, terjadibila ada lapisan tipis saliva terisolasi pada tepi gigi tiruan

KAPILER ISOLASI

ADHESION = perlekatan

Perlekatan material berbeda disebabkan tarik menarik atom-atom atau molekul-molekul

Ada 2 mekanisme perlekatan kimia dan mekanik

Perlekatan kimia termasuk perlekatan pada level atom atau molekul

Perlekatan mekanik dasarnya adalah retensi karena interlocking atau penetrasi dari satu fase masuk ke permukaan lainnya

Banyak kasus perlekatan kimia dan mekanik muncul bersama

Perlekatan resin ke enamel yang di etsa adalah hasil penetrasi kapiler ke dalam permukaan iregular tags Etsa enamel juga dibutuhkan untuk aplikasi pit dan fissure sealant melekat pada tepi enamel

Perlekatan komposit hidrofobik ke enamel / dentin hidrofilik dibantu bonding (mis:hydroxyethyl methacrylate) Bonding : Satu sisi molekul hidrofilik dan sisi lain hidrofobik mempunyai karbon ikatan ganda yang berpolimerisasi Pada enamel yang di etsa pembasahan dan penetrasi pd molekul hidrofilik (mikromekanikal). Sisi lain bereaksi dengan komposit hidrofobik

untitled1

Documents

Transcript of untitled1