Електрохимични (корозионни) процеси в устната кухина, ортопедична стоматология
Слюнката е сложен електролит, съставът на който зависи от общото здравословно състояние, състоянието на устната кухина, наличието на протези.
Устната кухина е в състояние на непрекъсната аерация при всяко вдишване (излишък на кислород) и наситеност с карбонат при всяко издишване (излишък на въглероден диоксид). Това е електрохимична система, в която ролята на електролита се играе от слюнка (течна фаза), наситена с кислород и въглероден диоксид, а ролята на електродите - зъби и протези (твърда фаза). На границата между твърдата и течната фази възниква потенциална разлика или потенциалът φ на електродната система, чиято стойност зависи от електрическата проводимост на твърдата фаза (протеза) и концентрацията на потенциално определящи частици в течната фаза (слюнка). Металите имат най-висока електропроводимост, поради което потенциалът (φ) се увеличава рязко, ако в устната кухина има различни метални включвания (неръждаема стомана, спойка, амалгама, хром-кобалтова сплав и други комбинации). В този случай в устната кухина се образуват късо съединени галванични системи с различни стойности на електродните потенциали (φ). Потенциално определящите частици са йони и молекули на вещества, които изграждат слюнката, както и газове (кислород, въглероден диоксид), които насищат слюнката. Тъй като обаче концентрацията на потенциално определящи количества в слюнката е относително ниска, нейната промяна на практика има малък ефект върху стойността на φ. За да оцените φ, можете да използвате стандартните стойности, посочени в справочниците.
Всяка електродна реакция може да бъде представена като уравнение:
Реакция на електрода Представлява окислително-редукционна реакция, която протича на границата между твърда фаза (с електрическа проводимост) и електролитен разтвор. Поради тази реакция възниква потенциална разлика на границата на твърдата фаза (метални протези, зъби) и електролита (потенциал на електродната система φх/червено).
Видовете електродни системи са:
1. Появата на собствения си потенциал:
2. Появата на редокс потенциала (редокс потенциал):
В този случай има пренос на електрони през твърдата фаза с електрическа проводимост. Положителната φ стойност показва, че Fe 3+ е силно окислително средство.
3. Появата на потенциала на газовата система:
Примери за редокс реакции на границата между твърдата фаза (метални протези) и течната фаза (слюнка):
Положителната стойност на φ ° показва, че хлорът и медта (Cu 2+) са силни окислители.
Отрицателната стойност на φ ° показва, че хромът и калцият са силни редуциращи агенти.
1. Появата на корозивна галванична клетка в присъствието на протеза от злато (при pH5,5):
Обща електрохимична реакция:
2. Появата на корозивна галванична клетка в присъствието на протези от неръждаема стомана:
3. Сравнителни анодни процеси в кисела и неутрална среда на метална протеза от неръждаема стомана.
Разтваряне на анодния участък на протезата.
Израстъци от слабо разтворим Fe (OH) 2 и Fe (OH) 3 се образуват върху анодните зони на протезата.
В неутрална среда (рН 7,0) електрохимичната реакция е придружена от излишък на водородни йони, т.е. повишена киселинност. Това явление се потвърждава клинично: при пациенти с протези от неръждаема стомана или хромокобалтова сплав има усещане за киселина, изгаряне в устата. Може да отшуми или да се засили по време на хранене (растителната храна създава кисела среда, протеинът - алкален). Очевидно на такива пациенти трябва да се препоръчва протеинова храна за неутрализиране на излишните водородни йони.
В кисела среда има изразен процес на разтваряне на метална протеза - анодни секции.
По този начин анодните корозионни реакции на протезите се характеризират с промяна в електродните потенциали поради прехода на металните йони от твърдата фаза (метални протези) към течността (слюнката). Тези разпоредби бяха потвърдени от нас в експеримента и клиниката по ортопедична стоматология.