Latief, Wildhan Nugroho (2020) Perbandingan Pengaruh Elektrolit Asam Dan Basa Dengan Aditif Aditif Nanosilver Pada Proses Color Anodizing Titanium. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111640000012_Undergraduate_Thesis.pdf Download (15MB) | Preview |
Abstract
Dalam bidang kedokteran, titanium banyak digunakan untuk membuat implan seperti implant tulang pinggul dan lutut buatan, serta peralatan untuk memperbaiki tulang yang patah dan peralatan-peralatan untuk melakukan operasi. Dalam dunia kedokteran, dimensi dan jenis implan diidentifikasi berdasarkan warna. Hal ini dikarenakan pada saat operasi, waktu merupakan variabel yang krusial dimana pengalokasian waktu harus optimal untuk setiap subkegiatan. Dengan demikian pengidentifikasian ukuran implan berdasarkan warna membantu usaha optimisasi waktu tersebut. Untuk menjaga biokompatibilitas dari suatu implan titanium, pewarnaan implan dilakukan dengan proses anodizing.
Color anodizing dilakukan dengan sumber voltase Direct Current dengan Ti6Al4V sebagai anoda dan alumunium foil sebagai katoda. Pada eksperimen ini digunakan dua jenis elektrolit yaitu elektrolit asam sulfat (H2SO4 20 wt%) dengan pH 1,38 dan elektrolit basa trisodiumphospat (Na3PO4 0.002 wt%) dengan pH 11,43. Aditif nano silver sebesar 0.02 wt% ditambahkan agar lapisan TiO2 yang terbentuk memiliki karakteristik antimicrobal dan antivirus. Percobaan dilakukan untuk beda potensial setiap kenaikan 20 V yang bervariasi (20 s.d. 120 V). Setelah proses anodizing, sampel dibilas dengan deionized water dan dikeringkan pada temperartur ruangan. Warna yang dihasilkan pada titanium setelah proses anodizing disebut sebagai interference colours. Dimana perbedaan ketebalan lapisan oksida akan memberikan perbedaan warna pada spesimen. Untuk mengkuantitatifkan suatu warna diperlukan sebuah metode yaitu CIELab. Dengan alat spectrophotometer CM-700d didapatkan nilai L*, a* dan b*, lalu selanjutnya didapatkan nilai chromaticity dan wavelength warna untuk setiap spesimen. Nilai chromaticity menunjukan intensitas (kepekatan) dari sebuah warna, sehingga semakin tinggi nilai chromaticity maka warna tersebut dapat dengan jelas untuk terlihat dan teridentifikasi oleh mata manusia.
Dari hasil penelitan diketahui bahwa Nilai chromaticity tertinggi diperoleh dengan elektrolit asam terdapat pada voltase 60 V yaitu sebesar 49,40 sedangkan dengan elektrolit basa terdapat pada voltase 20 V yaitu sebesar 35,98. Elektrolit asam dan basa mempengaruhi warna yang dihasilkan pada proses anodizing. Dengan membanding nilai chromaticity pada kedua elektrolit tersebut. Didapatkan pada voltase 20 V dan 40 V dihasilkan warna yang lebih pekat dengan menggunakan elektrolit basa dan pada voltase 60 V dan 80 V dihasilkan warna yang lebih pekat dengan menggunakan elektrolit asam. Untuk kedua elektrolit yaitu asam dan basa, kenaikan voltase dari 20 V sampai 80 V akan meningkatkan ketebalan lapisan oksida yang terbentuk pada titanium. Melalui pengujian EDS didapatkan bahwa dengan penambahan aditif nanosilver sebesar 0.02 wt% pada elektrolit asam dan basa pada saat proses anodizing tidak memberikan pengaruh terhadap pembentukan lapisan titanium dioksida dimana diharapkan akan ada partikel nanosilver yang ikut serta (embedded) dalam pembentukan lapisan titanium dioksida.
========================================================================================================================
In the medical field, titanium is widely used to make implants such as artificial hip and knee implants, as well as equipment for repairing broken bones and equipment for performing surgery. Implant size is identified by color, particulary at the time of surgery. In surgery, time is a crucial variable where the time allocation must be optimal for each sub-activity. Thus, the identification of implant size by color helps to optimize this time. To maintain the biocompatibility of a titanium implant, the implant is colorized by anodizing process.
Color anodizing is conducted using Direct Current power supply with Ti6Al4V as anode and alumunium foil as cathode. In this experiment, two types of electrolytes were used, sulfuric acid electrolyte (20 wt% H2SO4) with a pH of 1,38 and trisodiumphospat (0,002 wt% Na3PO4) with a pH of 11,43. Nanosilver additive (0,02 wt%) was added so that the TiO2 layer formed has antimicrobial and antibacterial characteristics. Experiments were carried out for the potential difference for each varying 20 V increase (20 to 120 V). After the anodizing process, the samples were rinsed with deionized water and dried at room temperature. The color produced on the titanium surface after anodizing is known as interference colors. Where the difference in the thickness of the oxide layer will provide a color difference to the specimen. CIELab method is needed to quantify a color difference of titanium. Using the CM-700d spectrophotometer, the values for L*,a* and b* were obtained, the the chromaticity and wavelength values for each specimen were obtained. The chromaticity value shows the intensy of a color, so that the higher chromaticity value, the color can be clearly seen and identified by the human eye.
In this experimental study, it is known that the highest chromaticity value obtained with acid electrolytes is found at a voltage of 60 V which is equal to 49,40, while with base electrolytes found at 20 V which is equal to 35,98. Acid and base electrolytes give effect to the color produced in the anodizing process. By comparing the chromaticity values of the two electrolytes. Obtained at a voltage of 20 V and 40 V produced a darker color using a base electrolyte and at a voltage of 60 V and 80 V a darker color was produced using an acid electrolyte. For both acid and base electrolytes, increasing the voltage from 20 V to 80 V will increase the thickness of the oxide layer formed on titanium. Through the EDS test, it was found that the addition of 0.02 wt% nanosilver additives to acid and base electrolytes during the anodizing process did not have an effect on the formation of the titanium dioxide layer where it was expected that nanosilver particles would be embedded in the formation of the titanium dioxide layer.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Biokompatibilitas, chromaticity, color anodizing, CIELAB Color Space, implan, nanosilver, Ti6Al4V ============================================================ Biocompatibility, , chromaticity, color anodizing, CIELAB Color Space, implant, nanosilver, Ti6Al4V |
| Subjects: | R Medicine > RD Surgery > RD130 Artificial organs; Prosthesis T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA491 Metal coating. T Technology > TN Mining engineering. Metallurgy > TN690 Metallography. Physical metallurgy |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Wildhan Nugroho Latief |
| Date Deposited: | 24 Aug 2020 01:49 |
| Last Modified: | 06 Nov 2023 12:42 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/80733 |
Actions (login required)
 |
View Item |