CC BY
19
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив. Серия Г. Медицина, фармация и дентална медицина т. XXII. ISSN 1311-9427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2017. Scientific works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, Vol.XXII. ISSN 13119427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2018.
ВЛИЯНИЕ НА БЕЗАЛКОХОЛНИТЕ НАПИТКИ И ГАСТРОЕЗОФАГЕАЛНИЯ РЕФЛУКС ВЪРХУ КОРОЗИОННАТА УСТОЙЧИВОСТ НА НЕБЛАГОРОДНИ СПЛАВИ ЗА МЕТАЛОКЕРАМИКА, ПРОИЗВЕДЕНИ ПО МЕТОДА НА ПРАХОВАТА МЕТАЛУРГИЯ Златина Томова1, Ангелина Влахова1, Димитър Радев2, Христо КисовА Светлин Алексондров1
1 Катедра по Протетична дентална медицина Факултет по дентолна медицина,МУ-Пловдив, България
2 Институт по обща и неорганична оимия към БАН
INFLUENCE OF NON-ALCOHOLIC DRINKS AND GASTROESOPHAGEAL REFLUX ON THE CORROSION RESISTANCE OF BASE METAL ALLOYS, OBTAINED BY METHODS
OF POWDER METALLURGY Zlatina Tomovai, Angelina Vlahovai, Dimitar Radev2, Christo Kissovi, Lvetlin Alexandrovi i Department of Prosthetic Dent al Medicine Faculty of Dental Medicine, MU- Plovdiv, Bulgaria
2 Institute of General and Inorganic Chemistry-
Bulgarian Academyof Sciences
Abstract
In the present study the corrosion resistance of two base metal alloys obtained by methods of powder metallurgy was investigated by open circuit potential measurement. The influence of dynamically changing acidity in the oral cavity due to intake of orange juice, coca- cola and gastroesophageal reflux and other eating disorders was observed. Four groups of specimens were prepared: group 1- made of primarily casted Co-Cr dental alloy Marranium CC, group 2- made of primarily casted Ni-Cr dental alloy Marranium FI, group 3- made of 100% recast of Marranium CC, and group 4- made of 100% recast of Marranium FI. The aim of this study was to investigate the effect of the intake of non- alcoholic drinks and the effect of the hydrochloric acid from gastroesophageal reflux and other eating disorders on the corrosion resistance of the two base metal alloys, obtained by methods of powder metallurgy. In conclusion we can announce that there is a correlation between pH level and the corrosion resistance- the decreasing of pH leads to decreasing of the corrosion resistance. There is no significant difference between the corrosion potential measurements in the four groups at pH~1,3. The low values of the corrosion potentials measured in group 3 and 4 (100% recast) after the 5-minute stay in orange juice are explained with faster passivation of the metal surface.
Key words: corrosion resistance, powder metallurgy, recast, pH 216
Увод
Като компоненти на кобалт-хромовите и никел-хромовите дентални сплави, произведени по методите на праховата металургия (РМ-метода), се използват изключително фини по размери метални прахове, които се размесват и хомогенизират, при което се получава прахообразна смес с абсолютно равномерно разпределение на компонентите на сплавта. От тази прахообразна смес се формоват таблетки- заготовки с желаните размери и тегло. Заготовките се подлагат на синтероване (спичане) във вакуумна пещ при температури в диапазона 1270- 1300С, т.е. температура, по- ниска от температурите на топене на отделните компоненти на сплавта (3, 6). Честа практика в зъботехническите лаборатории при отливане на металния скелет е комбинираната употреба на нова сплав с определено количество сплав, която вече е стапяна за леене на предишна конструкция, т. нар. леяк, като редица изследвания показват, че това води до влошаване на качествата на конструкцията, включително и на корозионната й устойчивост (2, 7). Условията в устната кухина динамично се променят при прием на плодови сокове и газирани напитки, които макар и за кратък период от време променят киселинността на средата и състава на слюнката и образувания от нея биофилм. От ендогенните фактори с доказано влияние върху органите в устната кухина са регургитацията на стомашен сок при ГЕРБ (гастроезофагеална рефлуксна болест) и други хранителни разстройства (4).
Целта на изследването е да даде информация за влиянието на приема на плодови сокове и кока-кола, както и за влиянието на солната киселина, попаднала в устата при регургитация и други хранителни разтройства върху корозионната устойчивост на кобалт-хромова и никел-хромова сплав, произведени по РМ-метода и за промяната на корозионната устойчивост при същите условия, но при употреба на 100% леяк от същите сплави. Материали и методи: Моделирахме восъчни прототипи (Фиг.1), които бяха опаковани и отлети (Фиг.2) от два вида неблагородни сплави за металокерамика, произведени по метода на праховата металургия. Изработихме четири групи опитни образци. Първата група беше изработена от първично отлята кобалт-хромовата сплав Marranium CC, втората група - от първично отлята никел-хромовата сплав Marranium FI, третата група - от 100% леяк Marranium CC, четвъртата група - от 100% леяк Marranium FI.
У*
ш
Фиг. 1. Восъчни прототипи
Опитните образци бяха поставени в епруветки с физиологичен разтвор за един час, след което беше направено измерване на корозионните потенциали с апарата Dentotest six, Атлантис ООД, България (Фиг.3). Активният електрод беше поставен в контакт с опитното тяло, а референтният електрод - в електролита на 2-4мм разстояние от опитния образец (Фиг.4). Киселинността на средата беше проверена с тест-ленти за измерване на pH.
Фиг.3. Апаратът Dentotest six
Фиг.4. Позициониране на електродите
Следващото измерване на корозионните потенциали беше направено след 5-минутен престой на опитните тела в епруветки с прясно изцеден фреш - портокал (Фиг.5). Киселинността беше проверена с тест- ленти (Фиг.6).
1
Фиг.5. Опитни тела в портокалов сок
Фиг.6. Проверка на киселинността
Третото измерване беше направено след престой в епруветки с кока-кола (Фиг.7). Четвъртото измерване беше направено след престой в 0.05М HCl - 0.18% разтвор (Фиг.8).
Фиг.7.Опитни тела в кока-кола Фиг.8. Опитни тела в солна киселина
Резултати и обсъждане: При сравнение на първично и вторично отлята кобалт-хромова сплав (съответно първа и трета група опитни образци) статистическият анализ показа, че разликите в корозионните потенциали са статистически значими при престой във физиологичен разтвор (р=0.000829) и кока-кола (р=0.00049) и са статистически незначими при престой във фреш портокал (р=0.969) и солна киселина (р=0.354). При сравнение на първично и вторично отлята никел-хромова сплав (съответно втора и четвърта група опитни образци) статистическият анализ показа, че разликите в корозионните потенциали са статистически значими при престой във физиологичен разтвор (р=0.000141) и кока-кола (р=0.000455) и са статистически незначими при престой във фреш портокал (р=0.589) и солна киселина (р=0.463). Това означава, че корозионната устойчивост на металокерамични конструкции с инфраструктура от първично отлята сплав и корозионната устойчивост на тези от повторно отлятата сплав (100% леяк от същата сплав) е различна при нормални условия( физиологичен разтвор) и при прием на фреш от портокал (в полза на първично
отлятата сплав) и е сходна при прием на кока- кола и при регургитация на стомашен сок (солна киселина). Не се установяват статистически значими разлики в корозионните потенциали между групите от първично отлята кобалт-хромова (първа група) и първично отлята никел-хромова сплав (втора група) при престой в изследваните разтвори. Това ни дава основание да предположим, че биопоносимостта на никел- хромовата сплав е не полоша от тази на кобалт- хромовата сплав, когато за производството на сплавите се използват методите на праховата металургия.Няма статистически значима разлика в стойностите на корозионните потенциали на четирите групи опитни образци при престой в солна киселина, което означава, че под влияние на стомашния сок при ГЕРБ и други хранителни разстройства конструкциите с инфраструктура от кобалт- хромова и никел-хромова сплав, произведени по РМ-метода ще са със сходна корозионна устойчивост, дори и при употребата на леяк. Интерес представляват ниските стойности на корозионните потенциали при престой във фреш портокал на втора и четвърта група опитни тела (леяци съответно от кобалт-хромовата и никел-хромовата сплав). Предполага се, че това се дължи на бързо настъпващо пасивиране (5) на металната повърхност от съставки на плодовия сок. Заключение: При прием на безалкохолни напитки и при регургитация на стомашен сок при пациенти с ГЕРБ и други хранителни разстройства киселинността в устната кухина се променя, което води и до промяна на корозионната устойчивост на сплавите в металокерамичните конструкции - понижаването на pH води до понижаване на корозионната устойчивост на металните сплави.
Стойностите в изследваните групи не превишават допустимите стойности на корозионен потенциал за биопоносимост, който е от 0 до -150mV (1). Това означава, че кобалт-хромовата сплав и никел- хромовата сплав, произведени по метода на праховата металургия, се отличават с висока корозионна устойчивост и висока биопоносимост, дори и в случаите, когато се използва вторично отлята сплав(леяк).
Благодарности: Настоящата презентация е реализирана по Научен Проект „Старт на докторска програма" № СДП-14/2017г. Опитните образци са изработени в Зъботехническата лаборатория към катедрата по Протетична дентална медицина. Изследванията са проведени в Катедрата по Протетична дентална медицина със съдействието на асистент от Катедра Образна диагностика, дентална алергология и физиотерапия. Библиография:
1. Ботушанов, П., Ст. Владимиров. Ендодонтия: теория и практика. Автоспектър, Пловдив, 2001
2. Влахова, A., Р. Казакова, Хр. Кисов. Честота на изграждане на силно разрушени зъби с ляти метални щифтови пънчета - анализ на работни модели. Сборник „Наука и младост" на МНД „Асклепий", Пловдив 2013, с. 407-410.
3. Кисов, Хр. Стоматологична керамика. Част I. Основни принципи, материали и инструмент Индекс, София, 1997
4. Correa, M.C., M.M. Lerco, M.A. Henry. Study in oral cavity alterations in patients with gastroesophageal reflux disease. Arq Gastroenterol, 2008 Apr/Jun, 45(2): 132-6, PMID:18622467
5. Poljak-Guberina, R., D. Knezovic-Zlataric, M. Katunaric. Dental alloys and corrosion resistance. Acta Stomat Croat, 2002, 447-450
6. Radev, D., L. Primatarova, M. Marinov. Titanium and nickel based alloys for medical applications, obtained by powder metallurgy technique. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 2009 Oct, 11(10):1525-1528
7. Vlahova A, Kissov C, Kazakova R, Popova E, Todorov G (2014) Masking the Metal Color of Cast Post-and-Core Restorations by Metal Ceramic Caps: A Clinical Report. JSM Dent 2(2): 1024.
Адрес за кореспонденция: д-р Златина Томова, ФДМ, МУ - Пловдив
