ISSN:
1432-0827
Keywords:
Analysis
;
Dissolution
;
Dental Enamel
;
Diffusion
;
Surface Reaction
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Biology
,
Medicine
,
Physics
Description / Table of Contents:
Résumé Les cinétiques de dissolution superficielle de disques d'émail dentaire en rotation ont été étudiées dans des conditions constantes (surface et compositions chimiques). La vitesse de dissolution, estimée en terme de quantités de protons utilisés pendant la réaction, est suivie au cours de diverses conditions de sous-saturations. Les variations de vitesse de dissolution du soluté formé dans la solution à pH 5 sont analysées pour des épaisseurs diverses de la couche de liaison de Nernst. A températures élevées (60°) et au début de la réaction, la réaction chimique de surface possède un contrôle net de la vitesse de dissolution et domine la réaction lorsqu'elle tend vers l'équilibre. L'hypothèse de l'équilibre chimique à la surface de l'émail doit être modifiée à l'aide des modèles habituels pour expliquer le mécanisme de déminéralisation de l'émail. En outre, la technique décrite dans ce travail permet une estimation cinétique de la solubilité de l'émail: contrairement à divers sels solubles, la solubilité à pH 5 décroit avec l'augmentation de la température.
Abstract:
Zusammenfassung Die Kinetik der Oberflächenauflösung von rotierenden Zahnschmelzscheiben wurde bei praktisch konstanten Oberflächenbedingungen (Umgebung, chemische Zusammensetzung) untersucht. Die auf Grund der im Laufe der Zeit verbrauchten Protonen gemessene Auflösungsrate wurde bei einer großen Zahl verschiedener Untersättigungsgrade bestimmt. Die bei pH 5 gefundenen Variationen der Auflösungsrate, gemessen am gelösten Material in der Lösung, wurde auf unterschiedliche Dicke der Nernst-Grenzschicht hin untersucht. Daraus ergibt sich, daß bei höheren Temperaturen (60°) und am Anfang der Reaktion die Auflösungsrate hauptsächlich durch den Transport der Kristallgitter-Ionen bestimmt wird. Im Gegensatz dazu übt bei niedrigen Temperaturen (z. B. 25°) die chemische Oberflächen-reaktion die Kontrolle über die Auflösungsrate aus und wird, wenn die Reaktion gegen das Gleichgewicht zugeht, vorherrschend. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Annahme eines chemischen Gleichgewichtes auf der Schmelzoberfläche bei den jetzt verwendeten Modellen für den Mechanismus der Schmelzdemineralisierung modifiziert werden muß. Darüber hinaus hat das in dieser Arbeit beschriebene Vorgehen ermöglicht, die Kinetik der Schmelzlöslichkeit zu beurteilen; im Gegensatz zu vielen schlecht löslichen Salzen nimmt die Löslichkeit bei pH 5 mit zunehmender Temperatur ab.
Notes:
Abstract The kinetics of the surface dissolution of rotating disks of dental enamel has been examined at an effectively constant enamel surface condition (area, chemical compositions). The dissolution rate, monitored in terms of the amount of protons consumed during the reaction, was studied over a wide range of undersaturations. The variation of the dissolution rate with solute built up in the solution at pH 5 was analyzed for varying thickness of the Nernst boundary layer. This shows that at higher temperatures (e.g. 60°) and at the beginning of the reaction, the mass transport of the lattice ions is more dominant in controlling the dissolution rate. In contrast, at lower temperatures (e.g. 25°) the chemical surface reaction has a substantial rate control of the dissolution process, and is dominant as the reaction proceeds towards equilibrium. These results indicate that the assumption of chemical equilibrium at the enamel surface must be modified in the current models for the mechanism of enamel demineralization. In addition, the procedure described in this paper has enabled a kinetic estimation of enamel solubility; unlike many sparingly soluble salts, the solubility at pH 5 decreases with increase in temperature.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02013734
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