Potenciodinámico Pruebas de Corrosión

Summary

Here, we present a protocol to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices.

Abstract

Different metallic materials have different polarization characteristics as dictated by the open circuit potential, breakdown potential, and passivation potential of the material. The detection of these electrochemical parameters identifies the corrosion factors of a material. A reliable and well-functioning corrosion system is required to achieve this.

Corrosion of the samples was achieved via a potentiodynamic polarization technique employing a three-electrode configuration, consisting of reference, counter, and working electrodes. Prior to commencement a baseline potential is obtained. Following the stabilization of the corrosion potential (E_corr), the applied potential is ramped at a slow rate in the positive direction relative to the reference electrode. The working electrode was a stainless steel screw. The reference electrode was a standard Ag/AgCl. The counter electrode used was a platinum mesh. Having a reliable and well-functioning in vitro corrosion system to test biomaterials provides an in-expensive technique that allows for the systematic characterization of the material by determining the breakdown potential, to further understand the material’s response to corrosion. The goal of the protocol is to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices.

Introduction

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.

Protocol

1. Construcción del titular de la Muestra 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. Retire la cabeza del tornillo roscado con unos alicates y pulir el segmento de corte para mantener el patrón de rosca. Cuando todos los componentes individuales están listas, montar las pinzas de soldadura. Cada soporte del electrodo contiene tres espaciadores unidos entre sí mediant…

Representative Results

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 compre…

Discussion

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. Es…

Materials

Potentiostat	Metrohm	PGSTAT101
Ag/AgCl reference electrode, shielded	Metrohm	6.0729.100
Electrode shaft	Metrohm	6.1241.060
Polisher Forcipol 1v	Metkon	3602
Clindrical flask 700mL	SciLabware	FR700F
Reaction lid	SciLabware	MAF2/41
Dichloromethane	Sigma-Aldrich	MKBR7629V	use under a fumehood. Wear protective clothing
Thermo / HAAKE D Series Immersion Circulators	Haake