Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Chemia > wykład 4- biomateriały nieorganiczne > Flashcards

wykład 4- biomateriały nieorganiczne Flashcards

1
Q

Gips

A

-uwodniony siarczan wapnia CaSO4·2H2O
-różne barwy: biały, niekiedy bezbarwny,
 miodowożółty, czerwony, brunatny i inne
-bardzo miękki
-zwykle tworzy tabliczkowate lub słupkowe kryształy
 (selenit) lub drobnoziarniste skupienia (alabaster)
-powstaje w wyniku:
~krystalizacji wód z morza lub oceanów
~uwodnienia anhydrytu
-stosowany do otrzymywania różnych gatunków gipsu palonego
 (modelarski, medyczny, sztukatorski i in.)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Gips- reakcje

A

-Po ogrzaniu traci 1,5 mola wody i przekształca się w półhydrat CaSO4 · ½ H2O
-Gdy produkt ten łączy się z wodą przebiega proces odwrotny:
CaSO4 · ½ H2O + 1 ½ H2O → CaSO4 · 2H2O + 3,9 kcal/mol

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Produkty gipsowe produkowane z udziałem modyfikatorów

A

1) siarczan potasu i terra alba jako przyspieszacze
2) chlorek sodu w małych ilościach skraca czas utwardzania, lecz zwiększa rozszerzenie
 masy gipsowej,
3) boraks jest opóźniaczem utwardzania,
4) mieszanina CaO (0,1%) i gumy arabskiej (1%) zmniejsza ilość wody koniecznej do
 zmieszania masy gipsowej i przyczynia się do uzyskania gipsu o ulepszonych
 właściwościach

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Bioceramika

A

1) fosforany wapnia
2) szkło bioaktywne
3) bioceramika oparta na tlenkach glinu i cyrkonu
4) porcelana dentystyczna

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Ciała stałe mogą istnieć w dwóch postaciach…

A
  • krystalicznej,

- bezpostaciowej (amorficznej), np. żele, smoły, szkła nieorganiczne, szkliste polimery
 organiczne.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Szkła podobne są do…

A
  • ciał krystalicznych ze względu na trwałość i właściwości mechaniczne,
  • cieczy o bardzo dużej lepkości (>1023 dPas) ze względu na brak symetrii i uporządkowania w rozmieszczeniu składników; wynika z tego izotropia właściwości.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Struktura szkła…

A
  • może być uważana za zamrożoną wysokotemperaturową strukturę cieczy,
  • zależy od termicznej historii szkła.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Praktyczne zastosowanie materiałów szklistych wiąże się z..

A
  • składem chemicznym,

- strukturą szkła.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Tworzenie więźby

A

W tworzeniu więźby uczestniczą substancje strukturalnie izotopowe, tzn. o podobnej geometrii struktury krystalicznej, które nie tworzą razem związków chemicznych. Przykład: SiO2 oraz P2O5. Rolę łącznika spełnia Al3+ lub Ca2+. Więźba składa się wtedy z klasterów krzemianowych i fosforanowych.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Rola składników pozawięźbowych

A
  • osłabiają więźbę (modyfikatory), lokują się w lukach i wysycają niedobory ładunku,
  • wpływają na trwałość więźby, tworzą kompleksy dające efekty barwne,
  • wypełniają puste przestrzenie w postaci drobin i cząstek koloidowych.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Co to szkła bioaktywne?

A

to takie szkła, które samoistnie zrastają się z tkanką macierzystą; stymulują tkankę kostną do jej odbudowy

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Co dzieje się w obecności bioszkła w organizmie?

A

zachodzi szereg procesów biochemicznych i biologicznych (adsorpcja białek, zsynchronizowane zdarzenia komórkowe), których wynikiem jest szybkie formowanie się tkanki kostnej.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Jakie powinny być biomateriały ceramiczne?

A

drobnokrystaliczne, warunkuje to ich wytrzymałość mechaniczną i małą kruchość.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

W jaki sposób otrzymuje się szkło krystaliczne nazywane jako szkło-ceramika?

A

przez przekrystalizowanie szkła jako substancji wyjściowej

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Z czego zbudowane są monofazowe, polikrystaliczne tworzywa ceramiczne?

A 
Z tlenków takich jak: 
Al2O3  
ZrO2
BeO
TiO2
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Ceramika korundowa

A

Al2O3

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Ceramika cyrkonowa

A

ZrO2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Ceramina korundowa- info

A
  • dobra biozgodność i właściwości mechaniczne (parametry tarcia i zużycia)=> stosowana do wyrobu korzeni zębowych,
  • materiał obojętny biologiczne, nie wydziela żadnych składników,
  • po wszczepieniu na ich powierzchni tworzy się kilku mikrometrowa warstwa substancji organicznej – włóknistej, która zapobiega rozpoznaniu implantu jako ciała obcego przez organizm biorcy
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Ceramika cyrkonowa- info

A
  • znakomita biozgodność i odporność na ścieranie, trwałość w środowisku fizjologicznym,
  • wysoka odporność na kruche pękanie, wytrzymałość mechaniczna na zginanie,
  • stosowany w protezach stawowych
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Porcelana dentystyczna- wykorzystanie

A
  • skaleń ogrzewany z węglanami metali alkalicznych w temp. około 1000 stopni, który rozkłada się na KAlSi2O6 (lub K2OAl2O34SiO2)
  • kwarc (siO2)
  • kaolin (Al2O3* 2SiO2* 2H2O), nadaje porcelanie zmętnienie, opalescencję
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Cementy stomatologiczne- przykłady

A
  • cynkowo-fosforanowe
  • cynkowo-eugenolowe
  • szkło-jonomerowe
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Metale i ich stopy

A
  • tytan, stopy z pamięcią kształtu
  • metale szlachetne
  • amalgamaty
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Właściwości wyróżniające metale i stopy przeznaczone do implantacji w stomie

A
  • dobra odporność na korozję,
  • odpowiednie właściwości mechaniczne,
  • odpowiednie właściwości elektryczne,
  • dobra jakość metalurgiczna i jednorodność,
  • odporność na ścieranie,
  • zgodność tkankowa (nietoksyczność, brak odczynów alergicznych),
  • brak tendencji do tworzenia zakrzepów
  • koszty wytwarzania – możliwe do przyjęcia.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Właściwości mechaniczne biomateriałów metalicznych

A
  • wytrzymałość,
  • twardość,
  • sprężystość,
  • plastyczność,
  • wiązkość,
  • kruchość.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Właściwości chemiczne

A
  • środowisko korozyjne tkanek i płynów ustrojowych
  • pasywność
  • korozja implantów: wżerowa, szczelinowa, naprężeniowa, zmęczeniowa, cierna
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Odporność korozyjna

A
  • stale austenityczne: korozja naprężeniowa, wżerowa, szczelinowa, zmęczeniowa
  • stopy kobaltu: większa odporność na korozję lokalną wżerową i szczelinową, dobra odporność na korozję zmęczeniową
  • stopy tytanu: dobra odporność na korozję zmęczeniową, naprężeniową, szczelinową i wżerową
27
Q

Właściwości mechaniczne biomateriałów

A
  • Naprężenie (σ)
  • Odkształcenie (ε )
  • Moduł Younga (E)
28
Q

Naprężenie (σ)

A

siła działająca na jednostkę powierzchni przekroju (N/m2, 1 Pa=1 N/m2 )

29
Q

Odkształcenie (ε )

A

wielkość bezwymiarowa, wydłużenie próbki w stosunku do długości początkowej, jest miarą reakcji tworzywa na działające naprężenia.

30
Q

Moduł Younga (E)

A

stosunek naprężenia do odkształcenia; parametr ten ma wymiar siły na jednostkę powierzchni i jest cechą charakterystyczną tworzywa.

31
Q

Idealnie sprężyste ciało

A

Idealnie sprężyste ciało stałe stosuje się do prawa Hook’a, odkształcenie występuje natychmiast po przyłożeniu naprężenia, a usunięcie naprężenia powoduje natychmiastowy powrót ciała stałego do początkowych rozmiarów

32
Q

Właściwości mechaniczne dostosowywane są do…

A
  • rodzaju implantu,
  • jego cech geometrycznych (anatomiczno-fizjologicznych),
  • techniki operacyjnej,
  • warunków działania (obciążenia, dynamika ich zmian, odkształcenia,
  • oddziaływanie czynników korozyjnych środowiska organizmu)
33
Q

Stopy metali- rodzaje

A
  • stale austenityczne i na bazie kobaltu
  • tytan i jego stopy
  • stopy z pamięcią kształtu
  • metale szlachetne
34
Q

Struktura krystaliczna stopów

A
  • stopy metali mają strukturę krystaliczną. Podczas tężenia roztopionego stopu dochodzi do formowania i powiększania kryształów.
  • struktura krystaliczna stopów jest złożona, zależy od ich składu.
  • w stopach o dużej zawartości metali nieszlachetnych dominują ziarna krystaliczne o większej średnicy. W takich stopach nie można już stosować składników obniżających średnicę kryształu
35
Q

Do wykonania protez najczęściej stosowane są stale…

A
  • stopowe chromo-niklowa,
  • stopy złota,
  • stopy srebro-palladowe
  • stopy na bazie chromu i kobaltu.
36
Q

Charakterystyka typowych biomateriałów metalicznych

A
  • Stale austenityczne (Fe-Cr–Ni–Mo) - przeznaczone na implanty, ściśle ustalone składy chemiczne i warunek dla stężeń Cr i Mo: 3,3% mas. Mo + % mas. Cr ≥ 26.
  • Kwasoodporność - zależy od stężenia chromu i niklu, zazwyczaj: 18% Cr - 8% Ni, występuje również krzem, mangan, w niektórych gatunkach także azot i niob.
  • 
Stopy o stężeniu Cr >13-14% Cr mają więc potencjał dodatni, jak metale szlachetne, cechują się dobrą odpornością korozyjną, głównie w ośrodkach utleniających, gorszą w redukujących.
  • Stal osiąga wtedy zdolność pasywacji zbliżoną do chromu, na jej powierzchni wytwarza się warstwa tlenkowa.
  • Nikiel zwiększa odporność stali na korozję naprężeniową, lecz stwarza wrażliwość na siarkę.
  • Molibden w stali kwasoodpornej wykazuje dużą reaktywność z węglem, najczęściej występuje w złożonych węglikach Mo23C6.
37
Q

Stop chromowo-kobaltowy

A

Stopy chromowo-kobaltowe noszą nazwę stellitów, zawierają ok. 50% kobaltu, w którym w fazie płynnej rozpuszczane są:
-chrom w ilości 20-30%,
-wolfram 20-25%,
-molibden, mangan,
-nieznaczne ilości węgla, krzemu,
-niekiedy w ilościach śladowych glin, beryl i żelazo.
!!! Większość stopów chromo-kobaltowych nie zawiera w swym składzie żelaza i dlatego nie należy do stali.!!!

38
Q

Stopy na osnowie kobaltu

A
  • wykazują większą od stali Cr-Ni-Mo biotolerancję w środowisku tkanek i płynów ustrojowych oraz korozję.
  • stosowane są głównie na endoprotezy stawowe, niekiedy płytki, wkręty kostne, groty, druty i inne elementy do zespoleń dociskowych kości.
  • kobalt pod względem właściwości chemicznych może być porównany 
do niklu, wykazuje znaczną skłonność do pasywacji, nie jest plastyczny, a więc mało rozpowszechniony w technice.
39
Q

Tytan

A
  • grupa IV, metal lekki, srebrzystobiały, zewnętrznie przypomina nikiel
  • Tlenki: TiO, Ti2O3 i TiO2.
  • odmiany alotropowe: α i β, różniące się trwałością, temperaturą topnienia i krystalizacją.
  • Odporny na korozję chemiczną.
  • Posiada cenne właściwości wytrzymałościowe, jest nieznacznie cięższy od glinu, 
a wytrzymałość ma 6x większą.
  • Wielka żaroodporność i odporność na korozję. Stanowi cenny materiał konstrukcyjny.
  • TiO2 to biel tytanowa, biały pigment, napełniacz do gumy, składnik pudrów i zasypek.
  • Zastosowanie tytanu ogranicza jego wysoka cena.
40
Q

Tytan cd

A
  • Tytan i jego stopy nie wykazują dobrej odporności na ścieranie.
  • Tlenek tytanu ulega dalszej hydrolizie w zależności od pH płynów.
  • Pokrywanie powierzchni tytanu pasywną warstwą tlenku powoduje wzrost biokompatybilności oraz odporności tytanu na korozję. Stosowana metoda pasywacji czystego tytanu to połączenie utleniania anodowego i obróbka ciepłym powietrzem.
41
Q

Biotolerancja

A

Biotolerancja związana jest ze zużyciem powierzchni implantu; produkty korozji reagują ze środowiskiem tkanek i płynów ustrojowych.
Badania biotolerancji stopów wskazały na potrzebę wyeliminowania aluminium ze składu chemicznego stopów tytanowych i zastąpienie go pierwiastkami o większej biotolerancji.

42
Q

Biotolerancja cd

A

Eliminuje się ze składu stopów tytanowych także V i Mo, a na ich miejsce wprowadza się Nb i Zr, co zwiększa odporność na korozję. Stany pasywne tych ostatnich pierwiastków są trwałe, mają dobrą adhezję do metalicznego podłoża i małą rozpuszczalność w płynach fizjologicznych i tkankach.

43
Q

Implanty tytanowe

A
  • tytanowe implantywszczepiane są do kości czaszki i ogólnie rekonstrukcja kości
  • na implantach mogą być zaczepione protezy małżowiny usznej w przypadku pourazowych amputacji lub mikrocji czyli wad wrodzonych małżowiny usznej.
  • dzięki implantom tytanowym i aparatom typu BAHA chorzy mogą odzyskać słuch, kiedy inne metody aparatowania słuchu nie mogą być zastosowane.
44
Q

Połączenie stopu z kością

A

Tlenek tytanu w postaci amorficznego żelu sprzyja bioaktywności poprzez aktywację narastania hydroksyapatytu, gdy powierzchnia jest zanurzona w roztworze fizjologicznym o odpowiednim stężeniu jonów. Powoduje to przyspieszenie połączenia stopu i kości

45
Q

Zjawisko pamięci kształtu w stopach może być…

A
  • jednokierunkowym efektem pamięci (odzysk kształtu nie jest w pełni idealny),
  • pseudosprężystością (odwracalna przemiana wywołana naprężeniem
zewnętrznym),
  • dwukierunkowym efektem pamięci (stop pamięta kształt obu faz temperaturowych, przemiany są cykliczne, odwracalne, bez udziału zewnętrznego naprężenia)- NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANY W MEDYCYNIE
46
Q

Pamięć kształtu- co to?

A

Polega ono na tym, że materiał o określonym kształcie pierwotnym, odkształcony plastycznie, powraca do kształtu początkowego po nagrzaniu do temperatury charakterystycznej dla danego materiału.
Występowanie efektu pamięci kształtu związane jest ze zjawiskiem odwracalnej przemiany martenzytycznej. Siłą napędową efektu są czynniki termodynamiczne i mechaniczne

47
Q

Biomateriały metaliczne na bazie metali szlachetnych

A
  • zalicza się tu stopy na osnowie metali szlachetnych: złota, platyny i srebra.
  • materiały uniwersalne, dobra lejność, mały skurcz odlewniczy, dobra odkształcalność plastyczna przy formowaniu protezy, dobra biotolerancja.
  • w skład stopów na osnowie złota wchodzą platyna, iryd i rod, w mniejszej ilości srebro, miedź i nikiel. Ich udział masowy nie może być większy niż 25%.
48
Q

Stop złota

A
  • w technice (dentystycznej) nie stosuje się złota w czystej postaci ze względu na jego właściwości fizyczne i mechaniczne.
  • dodatki stopowe to: platyna, srebro, miedź, pallad.
  • obecność niektórych dodatków: zwiększa twardość, wytrzymałość i sprężystość złota, obniża temperaturę topnienia oraz zmienia barwę. Do stopów złota dodaje się dwa lub więcej czystych metali.
  • zanieczyszczenie stopu pogarsza jego właściwości mechaniczne. Pallad może wybielać stopy. Stop złota z platyną lub niklem z dodatkiem 12% palladu nazywanym jest białym złotem.
49
Q

Typowe stopy złota

A

Au-10Pd, Au-30Pt, Au-4Cu-6Ag, Au-11Ag-9Cu-4Pd-2Pt-1Zn, Au (3-10)Pt.

50
Q

Stop miękki i twardy

A

Stopy miękkie – stężenie dodatków < 10%

Stopy twarde – stężenie dodatków > 10%

51
Q

Pierwiastki stopowe w stopach złota

A

zwiększają właściwości mechaniczne i obniżają temperaturę topnienia.

52
Q

Stopy tytan- zastosowanie

A
  • Endoprotezy stawowe
  • Elementy do zespalania odłamów kości
  • Protetyka stomatologiczna
  • Kardiochirurgia
  • Ortodoncja (korekcja wadliwego zgryzu)
  • Stabilizator do leczenia skolioz
  • Tulejki dystansowe kręgosłupa
  • Implanty krótkotrwałe
53
Q

Wady stopów tytanu

A
  • nie zawsze dokładne odwzorowanie pierwotnego kształtu

- problemy z biotolerancją (Ni)

54
Q

Materiały wyciskowe

A
  • Hydrokoloidy - kwas alginowy (alginian), agar-agar
  • Syntetyczne gumy
  • Materiały zawierające ZnO i eugenol
  • Gips
  • Mieszane materiały wyciskowe
55
Q

Hydrokoloidy alginianu

A

-nieodwracalne, dobre właściwości elastyczne,
-przygotowanie wymaga zmieszania proszku z wodą, -masa dobrze odwzorowuje dokładnie delikatne szczegóły powierzchni.
-sole sodowe i potasowe kwasu alginowego mają właściwości materiału wyciskowego, po reakcji z solami wapnia tworzą nierozpuszczalne elastyczne żele:
alginian sodu + CaSO4 + H2O → żel alginianu wapnia + K2SO4

Reakcja jest nieodwracalna, musi być kontrolowana (czas mieszania, utwardzania, wytrzymałość, właściwości elastyczne, gładkość i twardość powierzchni).
-dodatek fosforanu sodu powoduje utworzenie fosforanu wapnia i opóźnianie tworzenia alginianu wapnia.

56
Q

Hydrokoloidy agarowe

A
  • Odwracalne, po ogrzaniu żele przechodzą w ciekłe zole, a po ochłodzeniu w stałe żele.
  • Wyciski agarowe nie są stabilne przy przechowywaniu, modele powinny być wykonane szybko po utworzeniu wycisku.
  • Główny składnik – agar-agar to ester siarczanu galaktanu, masa cząsteczkowa około 150 000.
57
Q

Gumowe materiały wyciskowe

A
  • polisulfidy (wielosiarczki),
  • silikony (polisiloksany),
  • polietery
58
Q

Guma polisulfidowa

A

Tworzone w reakcji kondensacji niskocząsteczkowych polimerów zawierających grupy tiolowe i dwutlenku ołowiu. Grupy SH znajdują się wzdłuż łańcucha, tworzą się wiązania krzyżowe, szybkość reakcji zależy od ilości grup SH, PbO2 i H2O.

59
Q

Woski

A
  • estry wyższych kwasów tłuszczowych i długołańcuchowych wyższych alkoholi jednowodorotlenowych (na ogół o tej samej liczbie atomów węgla w łańcuchu).
  • alkohole wchodzące w skład wosków to: alkohol cetylowy (C16), stearylowy (C18), cerylowy (C26), mirycylowy (C30), melisylowy (C31) i oleinowy (C18) 
z jednym wiązaniem podwójnym.
60
Q

Występowanie wosków

A

Woski występują zarówno w świecie roślinnym jak i zwierzęcym, spełniając przede wszystkim funkcję ochronną. Pokrywają cienką warstwą liście 
i owoce chroniąc je przed wysychaniem, nasiąkaniem wodą, jak również przed szkodliwym działaniem drobnoustrojów.
Woski wydzielane przez gruczoły w skórze zwierząt zapobiegają nadmiernemu parowaniu i chronią przed niekorzystnym wpływem czynników atmosferycznych.

61
Q

Woski pochodzenia zwierzęcego

A
  • wosk pszczeli
  • lanolina
  • spermacet (olbrot)
62
Q

Woski pochodzenia roślinnego

A
  • olej jojoba
  • carnauba
  • kandelila
63
Q

Woski mikrokrystaliczne

A
  • montanowy

- cerezyna

64
Q

Woski mineralne

A
  • wosk ziemny – produkt kopalny będący mieszaniną stałych alkanów
  • parafina

Chemia (7 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions