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 (Ecorr), 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
técnicas electroquímicas fornecer um método rápido e relativamente barata para se obter as propriedades electroquímicas do material. Estas técnicas baseiam-se predominantemente sobre a capacidade de detectar a corrosão de um metal por observação da resposta do processo de transferência de carga para uma perturbação electroquímica controlada 1-5. A corrosão de implantes metálicos dentro de um ambiente corpo é crítica devido às implicações adversas na biocompatibilidade e material de integridade 6. O principal factor que contribui para a corrosão do implante dentro do corpo, é a dissolução do óxido de superfície conduz a um aumento da libertação de iões metálicos 7-11. Isto resulta em reacções biológicas adversas, as quais podem ser encontrados no local, mas com efeitos potencialmente sistémicos que conduzem à falha prematura do implante 10,12-28.
As características de corrosão de uma amostra de ensaio são previstas a partir da verificação de polarização produzidapor um potenciostato. Uma varredura polarização permite a extrapolação dos parâmetros cinéticos e de corrosão de um substracto de metal. Durante a verificação, a oxidação ou a redução de uma espécie electro-activo pode ser limitada pela transferência de carga e o movimento dos reagentes ou dos produtos. Estes factores são todos encapsulados pela verificação de polarização; portanto, a importância de ter um sistema que produz uma varredura polarização fiável e reproduzível em vários ciclos é de grande importância. O foco principal deste artigo é o de fornecer um protocolo de identificação da lógica e as medidas tomadas para obter um sistema de corrosão potenciodinâmica que funcione bem.
Protocol
Representative Results
Discussion
Scans de polarização produzidos a partir de amostras de aço inoxidável mostraram parcelas contínuas limpas correlacionando com varreduras visto na literatura indicativo de um sistema de corrosão que funcione bem, que é confiável e reprodutível 29. Fraca reprodutibilidade dos potenciais picada potenciodinâmicos é identificado com um spread de algumas centenas de milivolts, com colocando ser potencial caracterizada por um processo estocástico 29. Isto é geralmente devido às variáveis ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors had no funding provided for this study.
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 |
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