Struktur Bahan dan Adhesi

Salma Nadiyah Ridho

160110130133

A. Struktur Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam kedokteran gigi secara umum dapat berbentuk :

• Padatan : volume dan bentuk yang tetap• Cairan : menempati ruang sesuai bentuk ruang yang

ditempatinya• Gasa: ikatan molekul mengisi suatu volume ruang

Akan tetapi, yang paling sering digunakan adalah bahan yang berupa padatan.

Struktur Zat Padat

BERKRISTAL

PADATAN BERKRISTAL• Tersusun secara teratur (geometris) dalam suatu kisi kristal

(space lattice / crystal lattice).

• Atom-atom terikat satu sama lain dengan ikatan ion, kovalen, atau logam.

• Bahan padatan berkristal ini disebut crystalline.

Terdapat 14 kemungkinan jenis atau pola geometris. Akan tetapi, kebanyakan bahan mengkristal dalam kedokteran gigi memiliki sistem kubik, yang terbagi menjadi 3 jenis:

1. Body Centered Cubic (BCC)2. Face Centered Cubic (FCC)3. Hexagonal Closed Packed Surface (HCPS)

1. Body Centered Cubic (BCC)

• Dijumpai pada beberapa logam. Misalnya besi (Fe) dengan suhu di bawah 910o C

2. Face Centered Cubic (FCC)

• Unit sel berbentuk kubus dengan sebuah atom pada tiap sudut dap pertengahan tapi tidak ada di pusat.

• Contoh: besi (Fe) dengan suhu di atas 910o C, emas, perak, tembaga, platinum, palladium.

3. Hexagonal Closed Packed Surface (HCPS)

• Terdapat pada Zinc dan Magnesium.

• Struktur padatan yang telah diuraikan tersebut merupakan bentuk ideal. Pada kenyataannya, sering terjadi bentuk-bentuk yang tidak sempurna dan dapat memengaruhi sifat bahan.

Kerusakan bentuk titik

Impurity, menyebabkan distorsi kisi kristal.

Kehampaan, memungkinkan atom bergerak dalam kristal.

Kerusakan bentuk garis / dislokasi / pergeseran

Menyebabkan mudah patahnya bahan keramik.

Menyebabkan terjadinya deformasi plastis bahan logam.

Kerusakan bentuk bidang

Adanya suatu batasan / garis kasar di logam,

PADATAN AMORF

• Amorf berarti tanpa bentuk.

• Tidak terdapat susunan atom, namun hanya susunan beberapa atom yang acak.

• Contoh : kaca (glass), polimer, lilin.

B. ADHESI

Definisi Adhesi

Adhesi terjadi bila dua substansi berkontak rapat satu sama lain. (Phillips, 2003).

Adhesi adalah ikatan antara dua bahan yang berbeda karena adanya tarik menarik antar atom atau molekul. (Craig, 2006).

Adhesi terjadi apabila dua substansi yang berbeda melekat sewaktu berkontak disebabkan oleh gaya tarik-menarik yang timbul antara kedua benda tersebut. (Combe, 1992).

PRINSIP DASAR ADHESI

• Adhesi terjadi karena adanya mekanisme saling ikat (interlocking) antara kedua jenis bahan.

• Fenomena tersebut kemudian dihubungkan dengan attachment / perlekatan.

PRINSIP DASAR ADHESIDikenal dua istilah dalam prinsip dasar Adhesi:• Adhesif : Bahan yang menghasilkan sifat adhesi• Adheren : Permukaan tempat melekatnya bahan lain

contohnya:

Bila akan menambal gigi dengan bahan logam berupa inlay dan direkatkan dengan semen, maka yang ADHESIF adalah bahan inlay yang direkatkan semen, dan yang ADHEREN adalah gigi.

C. IKATAN ANTAR ATOM

Atom dapat terhubung satu dengan yang lainnya untuk membentuk molekul.

Ikatan antar atom

Ikatan primer Ikatan sekunder Ikatan lain

Ikatan Primer• Ikatan Kovalen• Ikatan Ion• Ikatan Logam

Ikatan Sekunder• Ikatan van der Waals• Ikatan hidrogen

Ikatan Lain• Mechanical interlocking• Friction

IKATAN Primer: KOVALEN

• Adanya satu elektron yang dipakai bersama oleh beberapa atom.• Senyawa dengan ikatan kovalen biasanya larut dalam air.• Contoh : Diamond, dan polimer.

IKATAN Primer: ION• Terbentuk dengan pemindahan satu atau beberapa elektron dari satu atom ke

atom lain.• Kuat dan tidak memiliki arah.• Tahan panas dan tidak larut dalam pelarut organik, tapi larut dalam air, asam,

dan alkali.• Contoh : Natrium chlorida.

IKATAN Primer: LOGAM• Sebuah atom logam dengan mudah dapat melepas sebagian elektron

luarnya meghasilkan ion positif.• Padatan logam yang mengandung ion positif dapat bergabung dengan

awan-awan elektron bebas, sehingga dapat menghantarkan panas dan arus listrik.

IKATAN SEKUNDER

IKATAN VAN DER WAALS

• Suatu molekul padatan yang diikat oleh gaya van der Waals pada umumnya memiliki modulus elastisitas rendah, ekspansi termis tinggi, dan titik lebur rendah.

• Hal tersebut disebabkan karena gaya van der Waals adalah pengikat yang sangat lemah.

IKATAN HIDROGEN

• Ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antar molekul yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan.

• Walaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion.

Ikatan lain

MECHANICAL INTERLOCKING• Bahan akan mengisi permukaan kasar.• Contoh : saat merekatkan dua bahan,

maka jika direkatkan pada bahan yang kasar akan lebihkuat dibandingkan dengan benda halus.

FRIKSI

• Terjadi pada saat kontak, dimana kedua bahan sudah rapat.

• Contoh : saat merekatkan inlay.

D. ENERGI DAN TEGANGAN PERMUKAAN

• Tegangan permukaan adalah gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair sepanjang permukaan yang menyentuh benda itu.

• Dimana daya tarik atom (energi) pada permukaan zat padat > dari daya tarik atom dibawah permukaan atau didalam zat padat.

• Untuk dapat terjadi perlekatan, permukaan yang berhadapan haruslah saling tarik menarik satu sama lain.

• Namun amatlah sulit memaksakan kedua permukaan benda untuk melekat. Oleh karena itu bahan adhesif harus cukup basah agar mudah mengalir menutupi seluruh permukaan dan melekat pada benda padat.

• Karakteristik tersebut disebut wetting (pembasahan).

WettingUntuk mendapatkan hasil perlekatan yang baik• Hendaknya diperoleh sudut kontak yang rendah (α < 90o jika bisa α = 0o)• Tegangan permukaan cairan adhesif lebih kecil dari tegangan permukaan kritis bahan

padatan.

α = 0o