Name: Potenciodinámico Pruebas de Corrosión (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 43 s
Description: Aprende a realizar pruebas potenciodinámicas de corrosión en dispositivos médicos metálicos pequeños. Este método económico permite evaluar la susceptibilidad a la corrosión por picaduras en materiales biomédicos de forma confiable.

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Los autores no recibieron fondos para este estudio.

1. Construcción del titular de la Muestra <ol><li> Construir el portamuestras y separadores de acero inoxidable y un tornillo de acero inoxidable roscado M3, que se celebró en su lugar con una tuerca hexagonal M3. </li><li> Retire la cabeza del tornillo roscado con unos alicates y pulir el segmento de corte para mantener el patrón de rosca. </li><li> Cuando todos los componentes individuales están listas, montar las pinzas de soldadura. Cada soporte del electrodo contiene tres espaciadores unidos entre sí mediante los tornillos M3 que resulta en un mango de 11,5 cm. Colocar las tuercas hexagonales en la unión del tornillo y espaciadores para bloquear la conexión. </li><li> Solder (60/40% Sn / Pb) una pinza de cocodrilo sin dientes en el tornillo en el extremo de la varilla. Esto asegurará un agarre firme para unir más tarde el electrodo durante el análisis. </li><li> Una vez que los soportes de electrodos se montan, aplicar varias capas de laca de parada (sellador eléctrico) para evitar que las varillas de acero inoxidable de la corrosión mientras se sumerge en la cámara de corrosión. <ol><li> Coloque todos los titulares de los electrodos con las muestras unidas a la pinza en una campana de humos antes del recubrimiento. Coloque una jeringa de 20 ml en la campana de humos. Utilice la jeringa para recoger la laca de parada. </li><li> Encienda la campana de humos y verter el barniz de parada en un pequeño frasco de vidrio. Tire 10 ml de laca de parada en la jeringa y recubrir la superficie de los soportes de electrodos. Asegúrese de no cubrir la muestra de ensayo, que se va a analizar en busca de corrosión. </li><li> Escudo mitad de cada soporte del electrodo y colocar en la campana de humos se seque antes de aplicar la otra mitad. Esto ayudará a obtener una capa bien sellado completo sin dañar las áreas a recubrir. Asegúrese de que durante la fase de secado, las regiones recién recubierto, que no toquen otras superficies, ya que esto va a arruinar la capa aplicada. </li><li> Coloque los soportes de electrodos en una posición elevada durante el secado sin contacto con ninguna superficie. Recubrir los electrodos rápidamente debido a la solidificación rápida de la laca de parada.Esto completa la primera capa. </li><li> Una vez seco, repetir el proceso para obtener 3 capas a lo largo de toda la zona. </li></ol></li><li> Antes de comenzar la sesión a la corrosión, deje los titulares de secar durante 24 horas después de la finalización de la última capa. Todos los procesos de recubrimiento se producen a temperatura ambiente, no se requieren etapas de calentamiento o de enfriamiento aunque pueden acelerar / decelerar el proceso de curado. </li><li> Realización de una jaula de Faraday <ol><li> Construir una jaula de Faraday mediante el recubrimiento de dos recipientes de plástico del mismo tamaño con 4 capas de papel de aluminio para cubrir todos los lados. </li><li> Cortar dos agujeros pequeños a cabo en el borde del recipiente de plástico superior para permitir la conexión del electrodo al potenciostato y la línea de nitrógeno al tanque de nitrógeno para pasar a través. Un diseño de la fractura de la jaula de Faraday permite que el componente superior para ser retirado al final de una carrera sin la necesidad de reemplazar la sección de la carcasa inferior del tanque. </li><li> Montar el compartimento externo (cámara de agua) en la jaula de Faraday. leave la segunda mitad de la cara y el lugar en la parte superior del compartimiento inferior sólo cuando la vasija de corrosión se ha sellado (más adelante en el procedimiento). </li></ol></li></ol> 2. Limpieza de cristalería <ol><li> Limpiar la vasija de corrosión (vaso cilíndrico 700 ml) antes de cada proceso de corrosión. Frote el recipiente con detergente y enjuagar bien con agua del grifo. Repita este paso 3 veces. </li><li> Enjuagar el recipiente de la corrosión 3 veces con agua desionizada (DI) para eliminar los contaminantes potenciales que se encuentran en el agua del grifo. </li><li> Una vez aclarado con agua DI se completa verter 300 ml de 95% de etanol en el recipiente de la corrosión y de remolino alrededor de ponerse en contacto con todas las superficies internas. Vierta el etanol y repetir este paso 3 veces. </li><li> Deje la vasija de corrosión bajo una campana de humos durante 30 minutos para permitir que todo el etanol se evapore por completo. </li><li> Tome la vasija de corrosión limpia, seca y enjuagarlo con el electrolito que se utilizará para la ejecución de la corrosión. DelanteroACH enjuague llenar la vasija de corrosión con 200 ml de electrolito y repetir este procedimiento 3 veces. Para este estudio, enjuagar el recipiente de la corrosión con solución salina tamponada con fosfato (PBS). La composición química de la (10 L) de electrólito utilizado a través de PBS es 80 g de NaCl, 11,5 g de Na 2 HPO 4, 2 g de KCl y 2 g KHPO 4. </li><li> Tras el enjuague, llenar el recipiente de la corrosión con el volumen requerido de PBS listo para la reacción. </li></ol> 3. Configuración del Aparato <ol><li> Abrazadera de un calentador con un sistema de circulación incorporado para el lado del compartimento exterior mediante una abrazadera. El tamaño del compartimento externo tiene que ser de aproximadamente 30 cm x 20 cm x 20 cm y está hecho de vidrio o polimérico que es capaz de alojar la vasija de corrosión más pequeño y el sistema calentador. </li><li> Llenar el compartimento exterior con agua del grifo hasta que el nivel de agua es mayor que la altura de los electrodos en suspensión dentro de la vasija de corrosión. El compartimiento más pequeñoes la vasija de corrosión (anteriormente descrito en la sección 2). </li><li> Sellar el recipiente de la corrosión con una tapa de reacción de vidrio y la abrazadera para asegurar un sello impermeable. La tapa de la cámara proporciona seis puntos de entrada para un aparato experimental y medición. </li><li> Suspender un termómetro de uno de los puntos de entrada de la tapa de reacción para proporcionar una lectura de la temperatura dentro de la célula de corrosión. Suspender los tres electrodos de la tapa utilizando los otros 3 puntos de entrada. Utilice politetrafluoroetileno cinta (PTFE) para asegurar el sello de cada conexión. </li><li> Usar una configuración de tres electrodos que consiste en una referencia, contador, y el electrodo de trabajo. El electrodo de trabajo es el tornillo de acero inoxidable (muestra bajo análisis). Antes de insertar el electrodo en la vasija de corrosión, limpie con una mezcla de etanol del 80% empapado limpiar y colocar en un vaso de vidrio lleno con 100 ml de PBS. </li><li> Use un pasador de conexión para fijar los soportes de electrodos en los tirantes de los electrodos. Montar el electrode tirantes en los puntos de entrada de la tapa de la vasija de corrosión. </li><li> Coloque el electrodo de trabajo en el centro con el contraelectrodo y la referencia que se suspende desde cualquier lado. Sellar el punto de entrada de vidrio y los tirantes de corrosión utilizando cinta de PTFE. </li><li> Para el electrodo de referencia, utilizar un estándar Ag / AgCl. Para el contraelectrodo, el uso de una malla de platino que era ligeramente doblada para envolver alrededor de la muestra bajo prueba (electrodo de trabajo). </li><li> Llenar el electrodo de Ag / AgCl con 3 M KCl con una pipeta. Después de un uso prolongado, el cambio y volver a llenar el Ag Ag / Cl. Para ello soltar la punta del electrodo para vaciar el líquido en un recipiente de recogida vaso pequeño (vaso de precipitados). Una vez que toda la solución se retira introduzca la punta y se llenan de 3 M KCl. </li><li> Use cinta adhesiva en todas las uniones para asegurar toda la cámara está sellada. </li><li> Una vez que la cámara está sellada con todos los electrodos colocados en el interior del recipiente de la corrosión, ajustar la temperatura a 37 ° C y abra la válvula de nitrógeno ingenioja velocidad de 150 cm3 / min de caudal. Deja la temperatura y nitrógeno en funcionamiento durante 60 minutos antes de la realización de una carrera. Seguir corriendo nitrógeno durante la duración del experimento. </li></ol> 4. Ejecución de Prueba de corrosión <ol><li> Abra el paquete de software electroquímico, que interconecta con el potenciostato controlado USB. </li><li> Haga las conexiones eléctricas entre el potenciostato y los electrodos 3 y gire el potenciostato sucesivamente. </li><li> Abrir y usar la &quot;vista de medición&quot; para ver las lecturas actuales y potenciales de corrosión medio ambiente. Durante la fase de potencial de circuito abierto (OCP), donde hay potencial de rampa se aplica todavía la lectura actual entre el trabajo (potencial positivo) y el contador (negativo) del electrodo es de alrededor de (0 ± 0,01) mu. El sellado incorrecto de la cámara con cinta PTFE puede causar fluctuaciones en la lectura de la corriente debido a la cámara que se aireó con gas nitrógeno para eliminar las moléculas de oxígeno. </li><li> Deje elmuestra se equilibre y estabilice dentro del entorno vasija de corrosión. La duración de tiempo para esto varía (1 a 6 hr) y depende de material. Monitorear el potencial de uso de vista de medición para determinar si se alcanzan las condiciones estabilizadas. El potencial será constante sin fluctuaciones cuando se alcanzan condiciones estables. </li><li> Después de que se alcancen condiciones estables, iniciar el proceso de corrosión. Sin embargo antes de que esto se puede hacer, llene el &quot;programa de la corrosión&quot; y &quot;voltametría cíclica (CV)&quot; condiciones utilizando la plantilla esqueleto proporcionado por el software analítico. </li><li> Seleccione el procedimiento de voltametría cíclica potenciostato dentro de la vista de configuración desde la pestaña procedimiento. </li><li> Habilitar los siguientes parámetros para ser incluidos en la muestra para la ejecución de la corrosión: el tiempo, el electrodo de trabajo potencial (WE), y actual de la partida a la corrosión. </li><li> Seleccione la opción de automatizar la gama actual. Ajuste la corriente más alta en el rango de ser de 10 mA, y la corriente más baja de la range sea 10 nA para la NOS. </li><li> Asegúrese de que la selección final de corte se controla a través del potencial estableciendo el parámetro atrás ciclo &#39;a 0,8 mV para permitir que el ciclo de histéresis para completar. </li><li> Registre el OCP de la vista de medición en el cuadro de texto del parámetro OCP. Establecer el inicio potencial de 100 mV por debajo del valor registrado OCP. Establecer el potencial vértice superior a 800 mV, el vértice inferior a 100 mV por debajo del potencial de inicio y parada del potencial de 100 mV por debajo del potencial vértice inferior. Ajuste la velocidad de barrido de 0.001 V / seg y el potencial paso a 0,0024 V / seg. Ahora se inicia Press. </li></ol> 5. Después de la finalización de la corrosión Run Nota: después de la finalización de la corrosión ejecutó el examen de polarización se muestra dentro de la vista de análisis del software. Para cada polarización ejecutar la vista del moderador enumera el OCP, la trama de E vs t y la escalera de CV que es un gráfico de E frente a log (i). <ol><li> Dentro de cada parcela ltinta, determinar filtración interna de los puntos de datos, la extrapolación Tafel, y las opciones de la trama. Expandir cada enlace presenta para mostrar diversos parámetros de interés, que forman colectivamente los parámetros electroquímicos. La exploración de polarización (densidad de corriente vs. potencial), determina el potencial de circuito abierto, el potencial de picadura (pit E) y el potencial de protección (E pro). </li><li> Tabular la anódico y catódico constantes Tafel, la velocidad de corrosión, la corriente de corrosión, la densidad de corriente de corrosión, el potencial de inicio, y el potencial efecto en virtud de la velocidad de corrosión utilizando el enlace pendiente de Tafel. </li></ol> 6. Eliminar el ejemplo del soporte del electrodo <ol><li> Preparar 3 pequeños frascos de 50 ml con diclorometano en la campana de humos. </li><li> Retirar las muestras analizadas de los soportes de electrodos sumergiendo el extremo inferior del soporte en diclorometano durante 30 min dentro de un humo del capó. </li><li> Una vez extraído, colocar la muestra en el siguiente vaso dediclorometano y se deja durante 15 minutos. Repita este proceso con el tercer y último enjuague para eliminar cualquier exceso de recubrimiento en las secciones de fijación de la muestra. </li><li> Limpie el sellador restante del clip y de la muestra y finalmente enjuagar con agua DI. </li></ol>

<ol><li>Isaacs, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aspects+of+corrosion+from+the+ECS+Publications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Electrochem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Aspects of corrosion from the ECS Publications.</a> J. Electrochem. Soc. 149 (12), 85-87 (2002).</li>
<li>Fontana, M. G., Greene, N. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFontana%2C+MG+%22Corrosion+Engineering%22">Corrosion Engineering</a>. , 2nd edn, McGraw-Hill, NY, USA. (1978).</li>
<li>Pourbaix, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+corrosion+of+metallic+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrochemical corrosion of metallic biomaterials.</a> Biomaterials. 5 (3), 122-134 (1984).</li>
<li>Rechnitz, G. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRechnitz%2C+GA+%22Controlled-Potential+Analysis%22">Controlled-Potential Analysis</a>. , Pergamon Press Inc. New York. (1963).</li>
<li>Silverman, D. C. Chapter 68. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSilverman%2C+DC+%22Uhlig%27s+Corrosion+Handbook%22">Uhlig's Corrosion Handbook</a>. Revie, R. W. , John Wiley and Sons Inc. (2000).</li>
<li>Gurappa, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+different+materials+for+corrosion+resistance+under+simulated+body+fluid+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Charact%22%5BJournal%5D)">Characterization of different materials for corrosion resistance under simulated body fluid conditions.</a> Mater Charact. 49 (1), 73-79 (2002).</li>
<li>Antoniou, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+ion+levels+in+the+blood+of+patients+after+hip+resurfacing%3A+a+comparison+between+twenty-eight+and+thirty-six-millimeter-head+metal-on-metal+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Metal ion levels in the blood of patients after hip resurfacing: a comparison between twenty-eight and thirty-six-millimeter-head metal-on-metal prostheses.</a> J Bone Joint Surg Am. 90, Suppl 3. 142-148 (2008).</li>
<li>Billi, F., Campbell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotoxicology+of+metal+wear+particles+in+total+joint+arthroplasty%3A+a+review+of+current+concepts%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Biomater+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanotoxicology of metal wear particles in total joint arthroplasty: a review of current concepts.</a> J Appl Biomater Funct Mater. 8 (1), 1-6 (2010).</li>
<li>Bradberry, S. M., Wilkinson, J. M., Ferner, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+toxicity+related+to+metal+hip+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Toxicol+%28Phila%29%22%5BJournal%5D)">Systemic toxicity related to metal hip prostheses.</a> Clin Toxicol (Phila). 52 (8), 837-847 (2014).</li>
<li>Davda, K., Lali, F. V., Sampson, B., Skinner, J. A., Hart, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+analysis+of+metal+ion+levels+in+the+joint+fluid+of+symptomatic+patients+with+metal-on-metal+hip+replacements%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">An analysis of metal ion levels in the joint fluid of symptomatic patients with metal-on-metal hip replacements.</a> J Bone Joint Surg Br. 93 (6), 738-745 (2011).</li>
<li>Clarke, M. T., Lee, P. T., Arora, A., Villar, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Levels+of+metal+ions+after+small+and+large+diameter+metal-on-metal+hip+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Levels of metal ions after small and large diameter metal-on-metal hip arthroplasty.</a> J Bone Joint Surg Br. 85 (6), 913-917 (2003).</li>
<li>Brown, S. A., Hughes, P. J., Merritt, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+studies+of+fretting+corrosion+of+orthopaedic+materials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">In vitro studies of fretting corrosion of orthopaedic materials.</a> J Orthop Res. 6 (4), 572-579 (1988).</li>
<li>Bryant, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterisation+of+the+surface+topography%2C+tomography+and+chemistry+of+fretting+corrosion+product+found+on+retrieved+polished+femoral+stems%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Behav+Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">Characterisation of the surface topography, tomography and chemistry of fretting corrosion product found on retrieved polished femoral stems.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 32, 321-334 (2014).</li>
<li>Jantzen, C., Jørgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromium+and+cobalt+ion+concentrations+in+blood+and+serum+following+various+types+of+metal-on-metal+hip+arthroplasties.+A+literature+review%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthopaedica%22%5BJournal%5D)">Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties. A literature review.</a> Acta Orthopaedica. 84 (3), 229-236 (2013).</li>
<li>Campbell, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+Features+of+Pseudotumor-like+Tissues+From+Metal-on-Metal+Hips%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">Histological Features of Pseudotumor-like Tissues From Metal-on-Metal Hips.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2321-2327 (2010).</li>
<li>Cook, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+in+vivo+performance+of+250+internal+fixation+devices%3A+a+follow-up+study%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The in vivo performance of 250 internal fixation devices: a follow-up study.</a> Biomaterials. 8 (3), 177-184 (1987).</li>
<li>Cooper, H. J., Urban, R. M., Wixson, R. L., Meneghini, R. M., Jacobs, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adverse+local+tissue+reaction+arising+from+corrosion+at+the+femoral+neck-body+junction+in+a+dual-taper+stem+with+a+cobalt-chromium+modular+neck%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Adverse local tissue reaction arising from corrosion at the femoral neck-body junction in a dual-taper stem with a cobalt-chromium modular neck.</a> J Bone Joint Surg Am. 95 (10), 865-872 (2013).</li>
<li>Langton, D. J., Sprowson, A. P., Joyce, T. J., Reed, M., Carluke, I., Partington, P., Nargol, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+metal+ion+concentrations+after+hip+resurfacing+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Blood metal ion concentrations after hip resurfacing arthroplasty.</a> J Bone Joint Surg Br. 91 (10), 1287-1295 (2009).</li>
<li>Langton, D. J., Jameson, S. S., Joyce, T. J., Webb, J., Nargol, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+component+size+and+orientation+on+the+concentrations+of+metal+ions+after+resurfacing+arthroplasty+of+the+hip%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">The effect of component size and orientation on the concentrations of metal ions after resurfacing arthroplasty of the hip.</a> J Bone Joint Surg Br. 90 (9), 1143-1151 (2008).</li>
<li>Daniel, J., Ziaee, H., Pradhan, C., McMinn, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Six-year+results+of+a+prospective+study+of+metal+ion+levels+in+young+patients+with+metal-on-metal+hip+resurfacings%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Six-year results of a prospective study of metal ion levels in young patients with metal-on-metal hip resurfacings.</a> J Bone Joint Surg Br. 91 (2), 176-179 (2009).</li>
<li>De Haan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+between+inclination+of+the+acetabular+component+and+metal+ion+levels+in+metal-on-metal+hip+resurfacing+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Correlation between inclination of the acetabular component and metal ion levels in metal-on-metal hip resurfacing replacement.</a> J Bone Joint Surg Br. 90 (10), 1291-1297 (2008).</li>
<li>Dijkman, M. A., de Vries, I., Mulder-Spijkerboer, H., Meulenbelt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cobalt+poisoning+due+to+metal-on-metal+hip+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Ned+Tijdschr+Geneeskd%22%5BJournal%5D)">Cobalt poisoning due to metal-on-metal hip implants.</a> Ned Tijdschr Geneeskd. 156 (42), A4983(2012).</li>
<li>Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineering+reasons+for+the+failure+of+metal-on-metal+hip+prostheses%3A+an+engineer%27s+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Bioengineering reasons for the failure of metal-on-metal hip prostheses: an engineer's perspective.</a> J Bone Joint Surg Br. 93 (8), 1001-1004 (2011).</li>
<li>Goldberg, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Multicenter+Retrieval+Study+of+the+Taper+Interfaces+of+Modular+Hip+Prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">A Multicenter Retrieval Study of the Taper Interfaces of Modular Hip Prostheses.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. (401), 149-161 (2002).</li>
<li>Ingham, E., Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+reactions+to+wear+debris+in+total+joint+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Inst+Mech+Eng+H%22%5BJournal%5D)">Biological reactions to wear debris in total joint replacement.</a> Proc Inst Mech Eng H. 214 (1), 21-37 (2000).</li>
<li>Gilbert, J. L., Buckley, C. A., Jacobs, J. J. In vivo corrosion of modular hip prosthesis components in mixed and similar metal combinations. The effect of crevice, stress, motion and allot coupling. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGilbert%2C+JL+%22J.+Biomed.+Mater.+Res%22">J. Biomed. Mater. Res</a>. Res, J. .B. iomed.M. ater. 76 (1), 1533-1544 (1993).</li>
<li>Browne, J. A., Bechtold, C. D., Berry, D. J., Hanssen, A. D., Lewallen, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failed+metal-on-metal+hip+arthroplasties%3A+a+spectrum+of+clinical+presentations+and+operative+findings%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">Failed metal-on-metal hip arthroplasties: a spectrum of clinical presentations and operative findings.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2313-2320 (2010).</li>
<li>Jantzen, C., Jorgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromium+and+cobalt+ion+concentrations+in+blood+and+serum+following+various+types+of+metal-on-metal+hip+arthroplasties%3A+a+literature+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop%22%5BJournal%5D)">Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties: a literature overview.</a> Acta Orthop. 84 (3), 229-236 (2013).</li>
<li>Frangini, S., De Cristofaro, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+galvanostatic+polarisation+method+for+determining+reliable+pitting+potentials+on+stainless+steels+in+crevice-free+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Corros+Sci%22%5BJournal%5D)">Analysis of galvanostatic polarisation method for determining reliable pitting potentials on stainless steels in crevice-free conditions.</a> Corros Sci. 45 (12), 2769-2786 (2002).</li>
<li>Bio-Logic. Potentiostat stability mystery explained. Application Note 4. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.bio-logic.info/assets/app%20notes/Application%20note%204.pdf">http://www.bio-logic.info/assets/app%20notes/Application%20note%204.pdf</a> 1-7 (2015).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Exploraciones de polarización producidos a partir de las muestras de acero inoxidable mostraron parcelas continuas limpias que correlacionan con exploraciones visto en la literatura indicativa de un sistema que funcione bien la corrosión, que es a la vez fiable y reproducible 29. Poor reproducibilidad de los potenciales de picaduras potenciodinámicas se identifica con una extensión de unos pocos cientos de milivoltios, con picaduras ser potencial caracterizado por un proceso estocástico 29. Esto es...

Las técnicas electroquímicas proporcionan un método rápido y relativamente barato de obtener las propiedades electroquímicas de un material. Estas técnicas se basan predominantemente en la capacidad de detectar la corrosión de un metal mediante la observación de la respuesta del proceso de transferencia de carga a una perturbación controlada electroquímica 1-5. La corrosión de los implantes de metal dentro de un entorno de cuerpo es crítica debido a las consecuencias adversas sobre la biocompatibilidad y el material de la integridad 6. El factor principal que contribuye a la corrosión de los implantes dentro del cuerpo es la disolución del óxido de la superficie que lleva a un aumento de la liberación de iones metálicos 7-11. Esto da lugar a reacciones biológicas adversas, que se pueden encontrar de forma local, pero con efectos potencialmente sistémicos que conducen a la falla prematura del implante 10,12-28. Las características de corrosión de un espécimen de prueba se predicen a partir de la exploración de polarización producidopor un potenciostato. Una exploración de polarización permite la extrapolación de los parámetros cinéticos y de corrosión de un sustrato metálico. Durante un análisis, la oxidación o la reducción de una especie electro-activas puede ser limitado por la transferencia de carga y el movimiento de los reactivos o productos. Todos estos factores están encapsulados por la exploración de polarización; por lo tanto, la importancia de tener un sistema que produce una exploración de polarización fiable y repetible a través de múltiples ciclos es de gran importancia. El objetivo principal de este manuscrito es proporcionar un protocolo de identificación de la lógica y las medidas adoptadas para obtener un sistema de la corrosión potenciodinámico que funcione bien.

<table><tbody><tr><td>Potenciostato</td><td>Metrohm</td><td>PGSTAT101</td><td></td></tr><tr><td>Electrodo de referencia Ag/AgCl, blindado</td><td>Metrohm</td><td>6.0729.100</td><td></td></tr><tr><td>Eje de electrodo</td><td>Metrohm</td><td>6.1241.060</td><td></td></tr><tr><td>Pulidora Forcipol 1v</td><td>Metkon</td><td>3602</td><td></td></tr><tr><td>Matraz cilíndrico 700 ml</td><td>SciLabware</td><td>FR700F</td><td></td></tr><tr><td>Tapa de</td> <td>reacciónSciLabware</td><td>MAF2/41</td><td></td></tr><tr><td>Diclorometano</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>MKBR7629V</td><td>Úselo debajo de una campana extractora. Use ropa protectora.</td></tr><tr><td>Termo / HAAKE Serie D Circuladores de inmersión</td><td>Haake</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

potenciodinámico pruebas de corrosión

Potentiodynamic Corrosion Testing

Diferentes materiales metálicos tienen diferentes características de polarización dictadas por el potencial de circuito abierto, el potencial de ruptura y el potencial de pasivación del material. La detección de estos parámetros electroquímicos identifica los factores de corrosión de un material. Para ello, se requiere un sistema de corrosión fiable y que funcione correctamente.
La corrosión de las muestras se logró mediante una técnica de polarización potenciodinámica que emplea una configuración de tres electrodos, que consiste en electrodos de referencia, contador y de trabajo. Antes del inicio, se obtiene un potencial de referencia. Después de la estabilización del potencial de corrosión (Ecorr), el potencial aplicado se incrementa a un ritmo lento en la dirección positiva en relación con el electrodo de referencia. El electrodo de trabajo era un tornillo de acero inoxidable. El electrodo de referencia fue un Ag/AgCl estándar. El contraelectrodo utilizado fue una malla de platino. Disponer de un sistema de corrosión in vitro fiable y que funcione bien para ensayar biomateriales proporciona una técnica económica que permite la caracterización sistemática del material mediante la determinación del potencial de descomposición, para comprender mejor la respuesta del material a la corrosión. El objetivo del protocolo es establecer y ejecutar un sistema de corrosión potenciodinámica in vitro para analizar la corrosión por picaduras en pequeños dispositivos médicos metálicos.

A la conclusión del procedimiento de un sistema in vitro de corrosión está configurada para llevar a cabo estudios de corrosión. Los procedimientos específicos, tales como la limpieza de la vasija de corrosión y la jaula de Faraday se introdujeron en el protocolo para mejorar el rendimiento de ruido. El concepto fundamental de una buena exploración de polarización es identificar las condiciones electro-físicas del material proporcionando información valiosa para comprender la su...

Aquí, presentamos un protocolo para configurar y ejecutar un sistema de corrosión potenciodinámico in vitro para analizar la corrosión por picaduras para pequeños dispositivos médicos metálicos.

Potenciodinámico Pruebas de Corrosión

Different metallic materials have different polarization characteristics as dictated by the open circuit potential, breakdown potential, and passivation ...

El objetivo general de este procedimiento es proporcionar un montaje confiable utilizado para realizar la corrosión potenciodinámica en muestras metálicas pequeñas. Este método puede responder preguntas clave en el campo biomédico, como la capacidad de deducir la susceptibilidad a la corrosión de implantes o materiales. La principal ventaja de esta técnica es que constituye un método relativamente económico para corroer muestras metálicas pequeñas.Construya el soporte de la muestra con separadores de acero inoxidable y un tornillo roscado de acero inoxidable M3 sujeto con una tuerca hexagonal M3. Retire la cabeza del tornillo roscado utilizando alicates y pula el segmento cortado para mantener el patrón de rosca. Cuando todos los componentes individuales estén listos, ensamble los soportes del electrodo.Cada soporte de electrodo contiene tres separadores unidos mediante tornillos M3, lo que resulta en un mango de 11,5 centímetros. Coloque las tuercas hexagonales en la unión del tornillo y los separadores para fijar la conexión. Una vez ensamblados los soportes de electrodo, aplique varias capas de laca protectora para evitar que las varillas de acero inoxidable se corrompan mientras están sumergidas en la cámara de corrosión.Para hacer esto, cubra rápidamente la mitad de cada soporte de electrodo y déjelo secar antes de recubrir la otra mitad. Esto ayudará a obtener un recubrimiento completo y bien sellado sin dañar las áreas que deben recubrirse. Coloque los electrodos en una posición elevada dentro de la campana extractora para que sequen.Asegúrese de que las regiones recién recubiertas no toquen otras superficies, ya que esto arruinaría el recubrimiento aplicado. Limpie el recipiente de corrosión antes de cada ensayo de corrosión. Frotese el recipiente con detergente doméstico y enjuáguese abundantemente con agua corriente.Repita este paso tres veces. Luego, enjuague el recipiente de corrosión tres veces con agua desionizada para eliminar posibles contaminantes presentes en el agua del grifo. Una vez finalizado el enjuague con agua desionizada, vierta 300 mililitros de etanol al 95 % en el recipiente de corrosión y agítelo para que entre en contacto con todas las superficies internas.Vierta el etanol y repita este paso tres veces. Deje el recipiente de corrosión bajo una campana extractora durante 30 minutos para permitir que todo el etanol se evapore completamente antes de enjuagar con el electrolito que se utilizará para la prueba de corrosión, como se describe en el protocolo escrito. El electrodo de trabajo es el tornillo de acero inoxidable, la muestra que se analiza.Antes de insertar el electrodo en el recipiente de corrosión, límpielo con una toallita impregnada con etanol al 80 %, y colóquelo en un vaso de vidrio lleno con 100 mililitros de solución salina tamponada con fosfatos. Utilice un pasador de conexión para fijar los soportes del electrodo a los sujetadores eléctricos. Introduzca los sujetadores eléctricos en los puntos de entrada de la tapa del recipiente de corrosión. Selle el recipiente de corrosión con una tapa de reacción de vidrio y sujétela con una abrazadera para garantizar un cierre hermético al agua.La tapa de la cámara proporciona cinco puntos de entrada para el aparato experimental y de medición. Utilice una configuración de tres electrodos, compuesta por un electrodo de referencia, un electrodo contador y un electrodo de trabajo. Para el electrodo de referencia, utilice un electrodo estándar de plata-cloruro de plata.Para el electrodo de contrarreferencia, utilice una malla de platino que se dobla ligeramente para envolver la muestra en prueba. Una vez que la cámara esté sellada con todos los electrodos colocados dentro del recipiente de corrosión, ajuste la temperatura a 37 grados celsius y abra la válvula de nitrógeno con un caudal de 150 centímetros cúbicos por minuto. Mantenga la temperatura y el flujo de nitrógeno durante 60 minutos antes de realizar la medición.Mantenga el nitrógeno en funcionamiento durante toda la duración del experimento. Realice las conexiones eléctricas entre el potenciostato y los tres electrodos, y luego encienda el potenciostato. Deje que la muestra se equilibre y se estabilice dentro del entorno del recipiente de corrosión.La duración de este tiempo varía y depende del material. Supervise el potencial utilizando la vista de medición para determinar si se alcanzan condiciones estables. El potencial será constante sin fluctuaciones cuando se logren condiciones estables.Seleccione el procedimiento potenciostato de voltametría cíclica en la vista de configuración desde la pestaña de procedimiento. Seleccione la opción para automatizar el rango de corriente. Establezca la corriente más alta en el rango en 10 miliamperios y la corriente más baja en el rango en 10 nanoamperios para el electrodo de trabajo.Asegúrese de que la selección final del corte se controle mediante el potencial, ajustando el parámetro de ciclo inverso a 800 milivoltios para permitir que el lazo de histéresis se complete. Registre el potencial de circuito abierto, o OCP, desde la vista de medición en el cuadro de texto del parámetro OCP. Establezca el potencial inicial 100 milivoltios por debajo del valor de OCP registrado.Establezca el potencial del vértice superior en 800 milivoltios, el del vértice inferior en 100 milivoltios por debajo del potencial inicial, y el potencial final en 100 milivoltios por debajo del potencial del vértice inferior. Luego, ajuste la velocidad de barrido a 0,001 voltios por segundo y el potencial de paso a 0,0024 voltios por segundo. Ahora, presione inicio.Para retirar la muestra del soporte del electrodo, prepare tres frascos pequeños con 50 mililitros de diclorometano bajo la campana extractora. Retire las muestras analizadas de los soportes de electrodo sumergiendo el extremo inferior del soporte en diclorometano durante 30 minutos dentro de la campana extractora. Una vez separada, coloque la muestra en el siguiente frasco con diclorometano y déjela durante 15 minutos.Repita este proceso con el tercer y último enjuague para eliminar cualquier recubrimiento excesivo en las secciones de fijación de la muestra. Aquí se muestran los resultados representativos de un escaneo potenciodinámico proveniente de una prueba de corrosión para acero inoxidable 316, que puede utilizarse posteriormente para extraer parámetros importantes de corrosión que permiten la caracterización de corrosión de la probeta ensayada. Este escaneo de polarización muestra la dirección de los escaneos directo e inverso.y especifica el punto en el que se observan el potencial de protección y el potencial de picadura. El ciclo de histéresis se invierte en el potencial establecido y regresa para interceptar la curva anódica, identificando así el potencial de protección. Es fundamental contar con un sistema que proporcione escaneos de alta calidad, reproducibles y confiables, ya que los gráficos de polarización potenciodinámica se utilizan para calcular la corriente de corrosión y el potencial de corrosión mediante extrapolación de Tafel.Una vez dominada, esta técnica puede realizarse en aproximadamente dos horas si se lleva a cabo correctamente. Esto no incluye el tiempo necesario para que la muestra se corroida, ya que este tiempo depende del material. Al realizar este procedimiento, es importante recordar no contaminar ningún electrodo ni material de vidrio antes del ensayo de corrosión.Limitar cualquier impureza es fundamental. Tras seguir este procedimiento, se pueden realizar otros métodos como microscopías electrónicas de barrido, análisis de superficie u otras técnicas de imagen, o cuantificación mediante técnicas de corrosión, con el fin de responder preguntas adicionales. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo llevar a cabo un sistema confiable de corrosión electrodinámica.No olvide que trabajar con laca microstop puede ser extremadamente peligroso, y siempre se deben tomar precauciones como el uso de doble guante y trabajar bajo una campana extractora mientras se realiza este procedimiento.

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