Please use this identifier to cite or link to this item:
https://ptsldigital.ukm.my/jspui/handle/123456789/499662Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Roslinda Shamsudin, Dr. | - |
| dc.contributor.author | Rashita Abd Rashid (P37546) | - |
| dc.date.accessioned | 2023-10-13T09:33:35Z | - |
| dc.date.available | 2023-10-13T09:33:35Z | - |
| dc.date.issued | 2014-08-18 | - |
| dc.identifier.other | ukmvital:80696 | - |
| dc.identifier.uri | https://ptsldigital.ukm.my/jspui/handle/123456789/499662 | - |
| dc.description | Batu kapur dan pasir silika adalah dua sumber mineral yang banyak terdapat di Malaysia. Senario semasa menunjukkan batu kapur dan pasir silika tempatan banyak digunakan dalam industri pembinaan, pertanian dan pembuatan barangan kaca. Dalam kajian ini, batu kapur dan pasir silika digunakan sebagai bahan awalan untuk menghasilkan bahan biokaca iaitu kalsium silikat yang bersifat bioaktif. Batu kapur diperolehi dari kuari di Simpang Pulai, Perak dan pasir silika diambil dari kilang pemprosesan pasir silika di Kota Tinggi, Johor. Bahan kalsium silikat dihasilkan melalui kaedah tindakbalas berkeadaan pepejal dengan nisbah molar batu kapur/pasir silika pada 1:1, 2:1 dan 3:1. Suhu tindakbalas yang dipilih ialah 1100, 1200, 1300, 1400 dan 1450°C dengan tempoh tindakbalas dalam julat 30 hingga 240 minit. Didapati nisbah molar, suhu dan tempoh tindakbalas mempengaruhi produk akhir dengan penghasilan fasa hablur yang berbeza. Tindakbalas lengkap kimia diperolehi pada suhu melebihi 1300°C di mana tiada bahan awalan dikesan wujud melalui keputusan XRD. Fasa pseudowolastonit telah dihasilkan pada nisbah molar 1:1, pada suhu 1450°C selama 240 minit. Bagi nisbah molar 2:1 dan 3:1, pada suhu 1450°C untuk tempoh tindakbalas 240 minit telah menghasilkan fasa hablur olivin dan larnit. Nisbah molar 1:1 menghasilkan kandungan kalsium oksida, silikon dioksida dan mengalami kehilangan berat semasa pembakaran masing-masing sebanyak 48.71%, 50.88% dan 0.37%. Nilai yang diperolehi ini adalah menghampiri nilai komersil setiap komponen tersebut. Ketumpatan pseudowolastonit yang diperolehi adalah 3.03 g cm-3 di mana ia berada dalam julat ketumpatan tipikal bagi kalsium silikat iaitu 2.86 hingga 3.09 g cm-3. Sampel yang dihasilkan pada semua nisbah molar menunjukkan sifat kebioaktifan apabila diuji secara in-vitro dalam larutan bendalir badan tersimulasi (SBF) antara 1 hingga 42 hari dengan pembentukan struktur berbentuk jejarum. Struktur berbentuk jejarum ini dikenali sebagai apatit dengan nisbah molar 1:1 menunjukkan pertumbuhan apatit yang lebih pantas iaitu selepas sehari rendaman dalam larutan SBF. Bahan kalsium silikat yang diperolehi ini telah dijadikan filem salutan di atas substrat keluli tahan karat 316L menggunakan teknik salutan celupan pada kepekatan bahan sluri larutan kalsium silikat 0.5 M dan 1.0 M dengan halaju salutan 10 hingga 50 mm min-1. Filem salutan yang dihasilkan pada kepekatan 1.0 M adalah lebih homogen dan bebas retak dengan ketebalan filem 74.2 μm. Ketebalan ini adalah sesuai untuk pertumbuhan apatit. Sampel salutan ini telah direndam dalam larutan SBF dan juga menunjukkan sifat kebioaktifan dengan pembentukan partikel berbentuk granul dan bergumpal selepas tiga hari rendaman dalam larutan SBF. Hasil kajian yang diperolehi menunjukkan bahawa batu kapur dan pasir silika tempatan adalah berpotensi untuk diaplikasikan sebagai bahan alternatif untuk menghasilkan bahan biokaca kalsium silikat yang bersifat bioaktif.,Limestone and silica sand are two abundant mineral resources in Malaysia. The current scenario shows local limestone and silica sand are widely used in the construction industries, agriculture and manufacturing of glasses. In this study, limestone and silica sand were used as starting material to produce calcium silicate bioglass materials that are bioactive. Limestone was obtained from a quarry in Simpang Pulai, Perak and silica sand was collected from silica sand processing plant in Kota Tinggi, Johor. Calcium silicate materials were produced using solid state reaction method with molar ratio of limestone/silica sand at 1:1, 2:1 and 3:1. The selected reaction temperatures were 1100, 1200, 1300, 1400 and 1450°C for 30 to 240 minutes. It was found that molar ratio, reaction temperature and duration affected the final products by producing different phases of crystallite. A complete chemical reaction was obtained at the temperature above 1300°C where no starting material was detected through XRD results. Pseudowollastonite phase was produced at a molar ratio of 1:1, at 1450°C for 240 minutes. Molar ratio of 2:1 and 3:1, at 1450°C for 240 minutes, produced crystalline phases of olivine and larnite. Molar ratio of 1:1 produced of calcium oxide, silicon dioxide and ignition loss of 48.71% 50.88% and 0.37% respectively. All the values obtained are near to the commercial value of each component. Density of the obtained pseudowollastonite is 3.03 g cm-3, in the range of typical density of calcium silicate, 2.86 to 3:09 g cm-3. Samples prepared at all molar ratios exhibited bioactive properties when tested in-vitro in the simulated body fluid (SBF) solution between 1 to 42 days with the formation of needle-shaped structure known as apatit. Molar ratio of 1:1 shows a faster growth of apatite which is only a day of immersion in SBF solution. The obtained calcium silicate material was then used as a coating film on 316L stainless steel substrate using dip coating technique with the concentration of 0.5 M and 1.0 M calcium silicate slurry solution and velocity of 10 to 50 mm min-1. The coating films produced at 1.0 M is more homogeny and crack-free with the film thickness of 74.2 μm. The obtained thickness is suitable for the growth of apatite layer. The soaked coating samples in SBF solution exhibited bioactive properties with the formation of agglomerated granular-shape particles after three days of soaking. From the study, it reveals that the local limestone and silica sand is potentially applicable as an alternative material to produce calcium silicate bioglass materials that are bioactive.,Ph.D.,Batu kapur dan pasir silika adalah dua sumber mineral yang banyak terdapat di Malaysia. Senario semasa menunjukkan batu kapur dan pasir silika tempatan banyak digunakan dalam industri pembinaan, pertanian dan pembuatan barangan kaca. Dalam kajian ini, batu kapur dan pasir silika digunakan sebagai bahan awalan untuk menghasilkan bahan biokaca iaitu kalsium silikat yang bersifat bioaktif. Batu kapur diperolehi dari kuari di Simpang Pulai, Perak dan pasir silika diambil dari kilang pemprosesan pasir silika di Kota Tinggi, Johor. Bahan kalsium silikat dihasilkan melalui kaedah tindakbalas berkeadaan pepejal dengan nisbah molar batu kapur/pasir silika pada 1:1, 2:1 dan 3:1. Suhu tindakbalas yang dipilih ialah 1100, 1200, 1300, 1400 dan 1450°C dengan tempoh tindakbalas dalam julat 30 hingga 240 minit. Didapati nisbah molar, suhu dan tempoh tindakbalas mempengaruhi produk akhir dengan penghasilan fasa hablur yang berbeza. Tindakbalas lengkap kimia diperolehi pada suhu melebihi 1300°C di mana tiada bahan awalan dikesan wujud melalui keputusan XRD. Fasa pseudowolastonit telah dihasilkan pada nisbah molar 1:1, pada suhu 1450°C selama 240 minit. Bagi nisbah molar 2:1 dan 3:1, pada suhu 1450°C untuk tempoh tindakbalas 240 minit telah menghasilkan fasa hablur olivin dan larnit. Nisbah molar 1:1 menghasilkan kandungan kalsium oksida, silikon dioksida dan mengalami kehilangan berat semasa pembakaran masing-masing sebanyak 48.71%, 50.88% dan 0.37%. Nilai yang diperolehi ini adalah menghampiri nilai komersil setiap komponen tersebut. Ketumpatan pseudowolastonit yang diperolehi adalah 3.03 g cm-3 di mana ia berada dalam julat ketumpatan tipikal bagi kalsium silikat iaitu 2.86 hingga 3.09 g cm-3. Sampel yang dihasilkan pada semua nisbah molar menunjukkan sifat kebioaktifan apabila diuji secara in-vitro dalam larutan bendalir badan tersimulasi (SBF) antara 1 hingga 42 hari dengan pembentukan struktur berbentuk jejarum. Struktur berbentuk jejarum ini dikenali sebagai apatit dengan nisbah molar 1:1 menunjukkan pertumbuhan apatit yang lebih pantas iaitu selepas sehari rendaman dalam larutan SBF. Bahan kalsium silikat yang diperolehi ini telah dijadikan filem salutan di atas substrat keluli tahan karat 316L menggunakan teknik salutan celupan pada kepekatan bahan sluri larutan kalsium silikat 0.5 M dan 1.0 M dengan halaju salutan 10 hingga 50 mm min-1. Filem salutan yang dihasilkan pada kepekatan 1.0 M adalah lebih homogen dan bebas retak dengan ketebalan filem 74.2 μm. Ketebalan ini adalah sesuai untuk pertumbuhan apatit. Sampel salutan ini telah direndam dalam larutan SBF dan juga menunjukkan sifat kebioaktifan dengan pembentukan partikel berbentuk granul dan bergumpal selepas tiga hari rendaman dalam larutan SBF. Hasil kajian yang diperolehi menunjukkan bahawa batu kapur dan pasir silika tempatan adalah berpotensi untuk diaplikasikan sebagai bahan alternatif untuk menghasilkan bahan biokaca kalsium silikat yang bersifat bioaktif,Limestone and silica sand are two abundant mineral resources in Malaysia. The current scenario shows local limestone and silica sand are widely used in the construction industries, agriculture and manufacturing of glasses. In this study, limestone and silica sand were used as starting material to produce calcium silicate bioglass materials that are bioactive. Limestone was obtained from a quarry in Simpang Pulai, Perak and silica sand was collected from silica sand processing plant in Kota Tinggi, Johor. Calcium silicate materials were produced using solid state reaction method with molar ratio of limestone/silica sand at 1:1, 2:1 and 3:1. The selected reaction temperatures were 1100, 1200, 1300, 1400 and 1450°C for 30 to 240 minutes. It was found that molar ratio, reaction temperature and duration affected the final products by producing different phases of crystallite. A complete chemical reaction was obtained at the temperature above 1300°C where no starting material was detected through XRD results. Pseudowollastonite phase was produced at a molar ratio of 1:1, at 1450°C for 240 minutes. Molar ratio of 2:1 and 3:1, at 1450°C for 240 minutes, produced crystalline phases of olivine and larnite. Molar ratio of 1:1 produced of calcium oxide, silicon dioxide and ignition loss of 48.71% 50.88% and 0.37% respectively. All the values obtained are near to the commercial value of each component. Density of the obtained pseudowollastonite is 3.03 g cm-3, in the range of typical density of calcium silicate, 2.86 to 3:09 g cm-3. Samples prepared at all molar ratios exhibited bioactive properties when tested in-vitro in the simulated body fluid (SBF) solution between 1 to 42 days with the formation of needle-shaped structure known as apatit. Molar ratio of 1:1 shows a faster growth of apatite which is only a day of immersion in SBF solution. The obtained calcium silicate material was then used as a coating film on 316L stainless steel substrate using dip coating technique with the concentration of 0.5 M and 1.0 M calcium silicate slurry solution and velocity of 10 to 50 mm min-1. The coating films produced at 1.0 M is more homogeny and crack-free with the film thickness of 74.2 μm. The obtained thickness is suitable for the growth of apatite layer. The soaked coating samples in SBF solution exhibited bioactive properties with the formation of agglomerated granular-shape particles after three days of soaking. From the study, it reveals that the local limestone and silica sand is potentially applicable as an alternative material to produce calcium silicate bioglass materials that are bioactive | - |
| dc.language.iso | may | - |
| dc.publisher | UKM, Bangi | - |
| dc.relation | Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi | - |
| dc.rights | UKM | - |
| dc.subject | Batu kapur | - |
| dc.subject | Biokaca kalsium | - |
| dc.subject | Sand | - |
| dc.subject | Glass | - |
| dc.subject | Dissertations, Academic -- Malaysia | - |
| dc.subject | Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations | - |
| dc.title | Penghasilan, pencirian dan potensi bahan biokaca kalsium silikat daripada sumber batu kapur dan pasir silika tempatan | - |
| dc.type | Theses | - |
| dc.format.pages | 181 | - |
| dc.identifier.callno | TN967.R347 2014 tesis | - |
| dc.identifier.barcode | 001342 | - |
| Appears in Collections: | Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| ukmvital_80696+SOURCE1+SOURCE1.0.PDF Restricted Access | 9.14 MB | Adobe PDF |  View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.