In-vitro-Studie zur galvanischen Korrosion von Titan in Abhängigkeit des pH-Wertes, der Fluoridkonzentration sowie dem Einfluss des Bürstens

Abstract

Einleitung: In dieser Arbeit wird der Einfluss des Bürstens in Kombination mit verändertem pH-Wert sowie der Anwesenheit von Fluorid-Ionen auf die galvanische Kopplung von Titan zu Titan untersucht. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Reaktionskinetik während und nach dem Bürsten. Material und Methode: Die elektrochemischen Messungen wurden mit Hilfe eines Potentiostats/Galvanostats in zwei Messzellen mit einem Drei-Elektroden-System durchgeführt. In Messzelle1 befand sich zur Simulation eines Implantats im Knochen eine Titanprobe in 0,9 % NaCl-Lösung sowie ein Grafitstab. In der anderen Zelle befand sich eine weitere Titanprobe in variierender Elektrolyt-Lösung, die das Abutment in der Mundhöhle nachahmte. Des Weiteren befanden sich dort ein Grafitstab und eine Referenzelektrode. Diese Elektrolyt-Lösung wurde in ganzzahligen Schritten bis auf einen pH-Wert von 2 mit H3PO4 abgesäuert, außerdem wurden Fluorid- Ionen von 1400 ppm F- hinzugefügt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die Titanprobe in Zelle 2 zusätzlich gebürstet. Die galvanische Kopplung der Zellen erfolgte über die Verbindung der Grafitstäbe. Stromdichte sowie Potential wurden gemessen. Die Titanproben wurden optisch auf Korrosionsanzeichen untersucht und der Massenverlust mittels Spektrometer (ICP-OES) bestimmt. Ergebnisse: Die Untersuchungen zeigen, dass die Verwendung von Fluorid-Ionen zur Korrosion von Titan führt, vor allem bei pH-Werten von 3 - 4. Das zusätzliche Bürsten der Proben führt dazu, dass bei einem pH-Wert von 4 zur Flächenkorrosion auch Lochfraßkorrosion hinzukommt. Es wurde außerdem beobachtet, dass sich die durch das Bürsten zerstörte Oxidschicht innerhalb kürzester Zeit neu ausbildet. Schlussfolgerung: Das Bürsten allein führt nicht zur Korrosion, Fluorid-Ionen üben einen weitaus größeren Einfluss auf das Korrosionsverhalten von Titan aus.