Тема занятия; цель занятия; основные вопросы темы
|
|
Скачать 106.88 Kb.
|
       Занятия №10. Тема: Гальванический элемент. Возникновение ЭДС в полости рта. Коррозия.Цель: Вам необходимо овладеть учебной программой данного занятия научиться применять данный материал в своей будущей профессии врача. Сделайте записи в рабочей тетради по плану: -дата; -номер занятия; -тема занятия; -цель занятия; -основные вопросы темы. Учебные вопросы занятия.
1.1.Электрическая проводимость растворов электролитов. 1.2.Влияние различных факторов на электропроводимость. Закон Кольрауша. 1.3.Электрическая проводимость клеток и тканей в норме и при патологии. 1.4.Кондуктометрия.
3.1.Коррозия металлических конструкций в полости рта. 3.2.Гальванические токи в полости рта. 4. Потенциометрия. Методика проведения. Построение кривой титрования. Ваши действия по подготовке к занятию и отработке программы занятия: При подготовки к домашнему занятию повторите:
При отработке первого учебного вопроса обратите внимания на:
При отработке второго учебного вопроса обратите внимание на:
При отработке третьего учебного вопроса обратите внимание на:
^
Рекомендуемая литература:
1. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (В.А.Попков, С.А.Пузаков), 976 с. –М,ГЭОТАР Медиа, 2009 г. 2. Практикум по общей и биоорганической химии. Учебное пособие для студентов медицинских вузов ( Ред. В.А.Попков).- М., АКАДЕМИЯ., 3 изд., 235 с., 2008 г.
1. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (В.А.Попков, С.А.Пузаков), 976 с. - М, ГЭОТАР Медиа, 2007 г. 2. Биофизическая и бионеорганическая химия (А.С. Ленский, И.Ю.Белавин, С.Ю.Быликин), М, МИА, 2008, - 416 с 3.Слесарев В.И. «Химия: Основы химии Живого: Учебник для вузов. СПб: Химиздат, 2000. -768 с. 4. Лабораторный практикум по общей химии: уч. пособие Гончаров В.И. и др. – Ставрополь, 2003 г.
^ Ход работы
Cf (КI) • V(KI) = Cf (KMn04) • V (KMnO4) Приложение. Коррозия в металлических конструкциях полости рта Коррозией (лат. Corrodere – разрушать) называют процесс разрушения металлов в связи с химическим или электрохимическим взаимодейтсвием их с внешней средой. Металлы в результате коррозии изменяют ряд химических и технических характеристик. Стоматологические конструкционные металлы и сплавы должны обладать повышенной коррозионной устойчивостью к ротовой жидкости и среде, возникающей в полости рта во время приема пищи. Коррозийные разрушения изменяют поверхность металла по-разному: равномерно, местно, межкристаллитно. Наименее опасная коррозия это равномерная, т.е. механическая прочность в этом случае изменяется незначительно, поверхность металла становится шероховатой, приобретает изрытый вид. Местная коррозия разрушает отдельные участки, появляются пятна, точечные поражения. Возникает она в неоднородной поверхности при включениях или внутренних напряжениях, приводит к резким изменениям механических свойств изделий. Межкристаллитная коррозия происходит по границам зерен-кристаллитов, агрессивная среда проникает в глубь металла. Внешний вид изделия не меняется, но изделие легко ломается. Этому виду коррозии особенно подвержены нержавеющие стали. Металлические зубные изделия находятся в полости рта в благоприятных для коррозии условиях. Коррозии благоприятствует ротовая жидкость как электролит, температурные условия и знакопеременные нагрузки, испытываемые металлическими зубными конструкциями. Из многочисленных сплавов для изготовления стоматологических протезов пригодными оказались золотые, серебряно-палладиевые, кобальтохромовые, нержавеющая сталь. Коррозийные разрушения возникают в результате химических и электрохимических процессов. В агрессивных средах, не проводящих электрического тока, например, газах, при высоких температурах обычно развивается химическая коррозия. Если образуется плотно прилегающая оксидная пленка, то она препятствует диффузии активных молекул газа (кислород воздуха) и скорость диффузии снижается. Оксидная пленка пассивирует поверхность металла. В ряде случаев металлы специально пассивируют – алюминий, железо, хром – азотной кислотой. Газовая коррозия наблюдается в зубопротезировании в основном при изготовлении и починке протезов. В условиях эксплуатации протезов может развиваться электрохимическая коррозия. При определенных условиях оба процесса могут протекать одновременно. Коррозию с позиции химии следует рассматривать или как окисление металлов и образование нерастворимых продуктов типа ржавчины, или как переход металла в раствор в виде ионов. Атомы металла частично диссоциированы, и в теле металла всегда имеются ионы и несвязанные электроны. При контакте металла с водой или раствором соли металла происходит переход ионов в раствор, что обуславливает нескомпенсированность электронов и отрицательный заряд металла, его потенциал. Потенциалы, измеренные по отношению к стандарту (водородному электроду), составляют стандартный ряд электрохимических потенциалов. Электродные потенциалы металлов в 3%-ном растворе поваренной соли по величинам близки к потенциалам в жидкости полости рта. ^ Растворенный в воде кислород способен к восстановлению O2 +4H+ + 4e → 2H2O (I) Аналогичный процесс восстановления происходит и с ионами водорода: 2H + 2e → H2 (II) Растворенный кислород и ионы водорода – важнейшие окислители электрохимической коррозии. Но подвергаются процессу окисления этими факторами различные металлы по-разному, в зависимости от величин их электрохимических потенциалов. Потенциал I реакции при pH = 7 будет иметь значении 0,8В. Такой кислород может окислить те металлы, потенциал которых меньше 0,8В, т.е. те, которые расположены в ряду стандартных потенциалов от его начала до Ag (φK+ - 2,92B, φAg++0,8B) Потенциал II реакции при pH = 7 равен 0,41В. Следовательно, ионы водорода в этих условиях могут окислять только те металлы, потенциал которых меньше этой величины, т.е. металлы от начала ряда до кадмия (φCd+2-0,40B). Но многие из этих металлов образуют оксидные пленки, которые препятствуют процессу электрохимической коррозии. Однако в присутствии Cl- пленка становится неоднородной, непрочной, т.к. Cl- не изоморфен О2-, и замещение О2- на Cl- приводит также к коррозии. Рассмотрим наиболее распространённый вид коррозии – коррозию железа (стали). Этот элемент особенно сильно подвержен коррозии, т.к. его поверхность обладает высокой реакционной способностью и имеет гетерогенное состояние. В электрохимическом отношении железо представляет довольно сильно электроположительный элемент по сравнению с водородом и кислородом. Поэтому оно обладает свойствами анода по отношению к примесям и другим точкам катодного характера на поверхности металла. Электродные реакции, чаще всего происходящие в результате коррозии железа, описываются уравнениями: Fe → Fe2+ + 2e (на аноде) 2H+ + 2e → H2 (на катоде) 2H2O + O2 + 4e →4OH- (на катоде) ^ Fe2O3 •(H2O)n Факторы воздействия окружающей среды H2O, H+, OH-, O2, CO2 Fe+2 Fe+2 Fe+2 e H+ H2 Fe Анод Катод Скорость протекания процесса определяется pH, концентрацией кислорода, электролитов, воздействием блуждающих токов, неоднородными механическими напряжениями и нагрузками в металле, неоднородности в его структуре. Расстояния между анодными и катодными участками могут быть микроскопически малыми или достигать больших расстояний. ^ Другим важным с позиции стоматологической практики является процесс возникновения в ротовой полости гальванических токов при наличии в ней металлических конструкций, металлических пломб разных металлов. Рассмотри схему возможного процесса. Если в растворе находятся два металла с различными потенциалами, то при их замыкании возникает гальванический элемент. При этом электроны «переходят» от более отрицательного электрода к более положительному (например, от Zn к Cu и т.д., см. подробную методразработку по электрохимии). Металл стремится восстановить свой паотенциал. Это вызывает переход его ионов в раствор. Таким образом, более отрицательный электрод растворяется, т.е. корродирует. В сплавах, как было уже отмечено выше, обязательно есть включения, поэтому неоднородные участки приобретают разные потенциалы, а т.к. структурные элементы замкнуты через тело металла, то образуются локальные участки микроэлементов, выступающих в каестве анода, которые в этих условиях растворяются. Например, в системе железо-графит участок железа как более отрицательный будет растворятся. Такими анодными учяастками могут быть деформированная часть конструкции, области изделия со знаительными механическими нагрузками, трещины в оксидных пленках, где возможно возниконовение разности потенциалов, а далее коррозия. Рассмотренные механизмы электрохимической коррозии приводят к выводу о нецеоесообразности применения разнородных металлов для изготовления протезов и пломб, т.к. это приведет к образованию постоянно действующего гальванического элемента в полости рта. Механизм возниконовения тока в полости рта рассмотрим на примере. Представим челюсть, имеющую всего дву зуба – клык с амальгамной пломбой и резец, на котором золотая вкладка, контактирующая с влажными деснами. Электролитом является слюна. Амальгамная пломба изолирована от слюны эмалью зуба, но контакт со слюной осуществляется за счет проводимости дентина и эмали. Рассмотрим рисунок, на котором показан контакт между электродами (золотая вкладка – амальгамная пломба) через электролит слюну (I). Гальванический элемент золотая вкладка (электролит) – амальгамная пломба замыкается через оболочку корня и кость (II). Путь, по которому возможно направление тока: пломба – вкладка через пульпу и сосудистую систему (III). Это достаточно сложный вариант гальванического элемента, но возможный. Для более простых вариантов – два разных металла, вытспающие как электроды в виде зубов, мостов, пломб, вкладко и электролит слюна. |
отлично
1
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям