ISIL ĐŞLEM UYGULANMIŞ BĐR DENTAL ALAŞIMIN ELEKTROKĐMYASAL KOROZYON DAVRANIŞI ÜZERĐNDE FARKLI AĞARTMA AJANLARININ ETKĐSĐ

Transkript

1 ISIL ĐŞLEM UYGULANMIŞ BĐR DENTAL ALAŞIMIN ELEKTROKĐMYASAL KOROZYON DAVRANIŞI ÜZERĐNDE FARKLI AĞARTMA AJANLARININ ETKĐSĐ Evşen TAMAM a, A. Kevser AYDIN a, Semra BĐLGĐÇ b a Ankara Üniv. Diş Hekimliği Fakültesi Protetik Diş Tedavisi Anabilim Dalı, Türkiye b Ankara Üniv. Fen Fakültesi Fizikokimya Anabilim Dalı, Türkiye ÖZET: Amaç; ısıl işlem uygulanmış bir dental alaşımın, % 10 luk hidrojen peroksit ve % 10 luk karbamid peroksit ağartma solüsyonlarındaki korozyon davranışının değerlendirilmesidir. Dental bir Ni-Cr alaşımından silindir şeklinde 30 örnek döküldü ve 3 gruba ayrıldı. Birinci grupta (kontrol) herhangi bir ısıl işlem yapılmazken, diğer 2 gruba değişik ısıl işlem prosedürleri yansıtıldı. Farklı deney gruplarının, ağartma maddelerinde korozyon davranışını değerlendirmek için siklik potansiyodinamik polarizasyon testleri yapıldı. Sonuçta Ni-Cr alaşımının HP ve KP elektrolitlerinde korozyona uğradığı; HP nin KP ye oranla daha koroziv olduğu; siklus tipi fırınlama statüsünün (3. grup) HP ve KP elektrolitleri için korozyona en yatkın olduğu belirlendi. Anahtar Kelimeler: Ağartma maddeleri, ısıl işlem, korozyon, Ni-Cr alaşımı. EFFECT OF DIFFERENT BLEACHING AGENTS ON ELECTROCHEMĐCAL CORROSION BEHAVIOR OF A HEAT- TREATED DENTAL ALLOY ABSTRACT: The aim of this study was to investigate the corrosion behavior of a heat-treated dental alloy exposed to 10 % hydrogen peroxide and 10 % carbamide peroxide bleaching agents. Cylinder shaped 30 specimens were produced from a Ni-Cr dental alloy and divided into 3 groups. Group 1 (control) was exposed to any heat treatment while the other 2 groups were exposed to different heat treatment procedures. Cyclic potentiodynamic polarization tests were used to evaluate the corrosion behavior of different groups in bleaching agents. Our results showed that Ni-Cr alloy corroded in both HP and CP electrolytes; HP was more corrosive than CP; fired/cycled state (group 3) exhibited the highest corrosion tendency for HP and CP electrolytes. Keywords: Bleaching agents, corrosion, heat treatment, Ni-Cr alloy. 1. GĐRĐŞ Diş hekimine gelen hastaların birçoğunun beklentisi, genellikle fonksiyondan daha çok estetik ağırlıklıdır. Estetik beklentiler ise, diş formlarından ziyade renk faktörü üzerinde yoğunlaşmaktadır. Yazılı ve görsel basının da etkisiyle hastalar protetik tedavilerin her türünde, belli bir aşamada, açık renk dişler istemektedirler. Bunun yanı sıra, hastada renklenmiş dişler mevcut olduğunda estetik sorun ve beklentinin boyutu daha da derinleşmektedir. Diş hekimliğinde, gelişen yeni teknikler arasında tanıtılan ağartma tedavileri gerek koyu renk olan dişlerde gerekse çeşitli etkenlerle sonradan meydana gelen renklenmelerde uygulanabilecek koruyucu bir yaklaşım olarak bilinmektedir. Ağartma işleminde kimyasal maddeler kullanılması sebebiyle, bu ajanların biyolojik uyumluluk riskinin yanı sıra, ağızda mevcut olan restorasyonlar üzerindeki etkilerinin de doğru bir şekilde tanımlanması gereklidir. Ağartmanın esası, renklenmeye neden olan bileşiklerin oksidasyon veya redüksiyon yolu ile değiştirilmesidir. Oksidasyon maddeleri, etken maddenin moleküler yapısını değiştirerek etki ederler (1). Diş hekimliğinde ağartma tedavilerinde kullanılan bazı maddeler şunlardır: 1) Hidrojen peroksit (H 2 O 2 ): Ağartmada en çok kullanılan madde hidrojen peroksitin (HP) sudaki % lik solüsyonudur.

2 2) Karbamid peroksit (CH 6 N 2 O 3 ): Üre hidrojen peroksit olarak da bilinir. Dental ağartmada % lik konsantrasyonları kullanılır (1). KP stabil olmayan bir bileşiktir, doku veya tükürükle temasında hemen bileşenlerine ayrışır. % lik KP solüsyonu % 3-5 lik HP ve yaklaşık % 7-10 luk üreye ayrışır. Oluşan HP oksijen ve suya, üre de amonyak ve karbondioksite dönüşür (2). Günümüzde diş hekimliğinde diğer restoratif materyallerin yanında, altın yaprak ve platin yaprak gibi saf metal uygulamaları kısmen geçerliliklerini korusalar da, alaşımlar hala önemli bir kullanım alanına sahiptirler (3). Alaşım, 2 veya daha fazla metalin ya da bir veya daha fazla metal ile bir non- metalin birleşip kaynaşması ile oluşan bir metalik yapıdır (4). Protetik tedavilerde saf metallerden ziyade alaşımlar kullanılmaktadır, çünkü saf metaller fonksiyon esnasında gereken yeterli fiziksel özelliklere sahip değildir. Diş hekimliğinde metalurjik özellikler göz ardı edilseler de, doğru alaşım seçiminde çekirdek, tane büyüklüğü ve faz yapısı gibi birçok metalurjik özellik etkili olmaktadır. Örneğin faz yapısı alaşımın korozyon, direnç ve pürüzlendirilme özelliklerini etkiler (4). Tek fazlı alaşımlar çok fazlı olanlara göre daha düşük korozyon oranlarına sahiptir (5), çünkü çok fazlı olanlarda farklı kompozisyonların mikroskobik bölgeleri arasında galvanik etkiler oluşur. Bununla birlikte çok fazlı alaşımlar, her fazın genellikle farklı bir oranda pürüzlenme özelliği sebebiyle alaşımların ağıza yapıştırılması işlemi öncesi asitle pürüzlendirilebilir (4), ek olarak tek fazlı alaşımlara göre belirgin olarak daha dirençlilerdir (3, 4). Bütün dental döküm alaşımları içinde, en karmaşık yapıda olanlar temel metal alaşımlarıdır. Oldukça düşük miktarda kıymetli elementler de içerebilirler fakat yapılarında esas olarak nikel, kobalt veya titanyum; bunlara ek olarak molibden, krom, alüminyum, vanadyum, demir, karbon, berilyum, manganez, galyum, seryum ve silisyum gibi elementlerden 6 veya 8 metal daha bulunur (6). Bütün dental alaşımlar öncelikle biyouyumlu olmalı, fonksiyonel ve yapısal olarak ağızda uzun süreli kullanılabilmeleri için yeterli fiziksel ve mekanik özelliklere sahip olmalıdırlar (6). Restorasyon yapıldığında dental alaşımların dişler ve çevre dokular ile uzun süreli temasları nedeniyle, bütün bu kriterler arasında en önemli olanlarının biyolojik uyumluluk ve korozyon direnci olduğu görülmektedir (3, 4, 6). Bir alaşımın biyouyumluluğu öncelikle korozyona olan yatkınlığı ile ilişkilidir. Bir alaşım çok fazla korozyona uğruyorsa, ağız ortamına fazla miktarlarda element salınımı gerçekleştirecek ve bu elementlerin ağız dokuları ile reaksiyona girme ihtimalleri artacaktır. Bu reaksiyonlar tat alma bozukluları, irritasyonlar veya alerjik reaksiyonlar olabilir. Bileşimden bağımsız olarak, bütün alaşımlar ağız ortamına belirli miktarlarda element salınımı yaparlar. Temel metal alaşımlarına oranla kıymetli alaşımlardan daha az miktarlarda element salınımı olduğu bilinmektedir (7). Hem kimyasal hem de elektrokimyasal olayların meydana gelebildiği ağız ortamı korozyon açısından oldukça elverişli koşullar yaratabilir. Nem, devamlı değişebilen sıcaklık koşulları, diş fırçalama, çiğneme, dental plak, mikroorganizmalar, alınan gıdalar ve bunlara bağlı olarak gelişen geniş bir ph aralığı, aslında normal bir ağız ortamındaki olasılıklar olmasına rağmen, korozyon oluşumu için uygun zemin hazırlayan faktörlerdir. Ağızdaki korozyon mekanizması esas olarak elektrokimyasaldır (8, 9, 10). Altın ve çok az sayıdaki soy metaller dışındaki bütün metaller, oksijen ile etkileşime girerek, yüzeylerinde ince bir tabaka oluşumuna yol açarlar. Alaşımlar korozyona karşı dirençlerini bu pasif tabaka ile sağlarlar. Ancak bu tabaka herhangi bir nedenle kesintiye uğradığında alaşımın korozyon direnci de olumsuz yönde etkilenir. Özellikle dental alaşımlar gibi bazı metallerde bu ince tabaka, oksidasyon fırınlaması denilen ısıl işlemler yardımıyla oluşabilir. Sıcaklık yeterli derecede yüksek ise, oksitler oluşur oluşmaz buharlaşabilirler ve böylece bu tabaka, kısmen veya tamamen ortadan kalkabilir dolayısıyla oksit tabakası hasar görebilir (11).

3 1.1. Amaç Çok aktif kimyasal maddeler olan ağartma maddelerinin alaşımlar üzerindeki etkilerinin az sayıdaki çalışmalarda ele alındığı belirlenmiştir. Ağartma uygulamalarında, kimyasal maddelerin ağızda mevcut olabilecek metal restorasyonlara da temas etme riski vardır. Asidik veya okside edici ağartma maddelerinin alaşım yüzeylerini kimyasal olarak modifiye etme risklerinden söz edilmektedir. Alaşımın korozyon davranışının değişmesi ve buna bağlı olarak element salınımında artış olması, biyouyumluluk bakış açısından istenilmeyen özelliklerdir. Bu araştırmada, gerek ortalama bir değer üzerinden ve gerekse siklus tipi porselen fırınlama simülasyonu ile ısıl işlem uygulanmış bir temel metal alaşımının korozyon davranışı üzerinde 2 farklı ağartma maddesinin (% 10 HP ve % 10 KP solüsyonlarının, ph = 6.5) etkilerinin siklik polarizasyon testi ve SEM/ EDS analizi ile değerlendirilmesi amaçlanmıştır. 2. GEREÇ ve YÖNTEM 2.1. Örneklerin elde edilmesi: Çalışmamızda, sabit bölümlü protezlerde metal destekli porselen uygulamaları için önerilen ve bileşimindeki element oranları Tablo 1 de gösterilen bir nikel esaslı temel metal alaşımı (Wiron 99, Bego, Bremen, Almanya) kullanılmıştır. Fabrikasyon olarak standart bir çapa sahip olan sert mum bloklardan 25 mm yüksekliğinde ve 4 mm çapında (30 adet) silindir şeklinde örnek mum eritme tekniği kullanılarak indüksiyonlu bir döküm cihazında dökülmüştür. Test grubundaki örnekler, her biri 10 örnek içeren ve özellikleri aşağıda açıklanan 3 deney grubuna ayrılmıştır: 1. GRUP (Isıl işlem uygulanmayan grup, kontrol grubu): Örneklere basınçlı buhar ile temizlik işlemi uygulandıktan sonra, klinik olarak kabul edilebilir bir parlaklık seviyesine ulaşılana kadar klinik cila işlemi yapılmıştır. 2. GRUP (Ortalama bir sıcaklık değeri ile ısıl işlem uygulanan grup): Tesviye işleminden sonra örnekler ön ısıtma fırınında 5 dk. süre ile 950 C sıcaklıkta tutulmuştur. Bu değer, porselen fırınlama işlemleri esnasında uygulanan toplam sıcaklık değerinin ortalama olarak yansıtıldığı bir değerdir (12). Örneklerin oda sıcaklığında kendi kendine soğumaları beklendikten sonra, basınçlı buhar ile temizlik işlemi ve klinik cila işlemi uygulanmıştır. 3. GRUP (Siklus şeklinde porselen fırınlama simülasyonu ile ısıl işlem uygulanan grup): Tesviye işleminden sonra örnekler, porselen fırınında, alaşımı üreten firmanın önerdiği porselen markalarından birine ait olan fırınlama sıcaklıklarına (Tablo 2) tabi tutulmuştur. Porselen uygulanmaksızın gerçekleştirilen fırınlama simülasyonunun her aşamasını takiben örneklerin oda sıcaklığında kendi kendine soğuması beklendikten ve siklus tamamlandıktan sonra, basınçlı buharla temizlik ve ardından klinik cila işlemi uygulanmıştır.

4 Tablo 1. Wiron 99 un bileşimindeki elementler; üretici firma bilgileri (BEGO ). Firma verileri Elementler Ni Cr Mo Si Nb Fe Ce Üretici Firma (wt %) Üretici Firma (at %) wt %; ağırlıkça yüzde, at %; atomik yüzde. Tablo 2. Seçilen porselen markasına (Vita VMK 95 ) ait fırınlama siklusu (Vident, 2007). Ön ısıtma Fırının Sıcaklık Final Final sıcaklıkta Vakumun devreye Aşama (kurutma) kapanma artma oranı sıcaklık tutulma süresi girmesi ( ο C) süresi (dk.) ( ο C/ dk) ( ο C) (dk.) ( ο C) 1. OPAK OPAK DENTĐN DENTĐN GLAZE Deney solüsyonlarının hazırlanması: Çalışmamızda diş hekimi kontrolünde hastalar tarafından evde uygulanan ağartma yöntemi prosedürleri için en sık kullanılan ağartma ajanları (% 10 luk hidrojen peroksit ve % 10 luk karbamid peroksit) ve ph değeri (ph = 6.5) seçilmiştir. Rutin uygulamada bu ajanlar jel formunda bulunmalarına rağmen, ticari ürünler arasında mevcut olabilecek bileşim, kalınlık, ph ve bozulma ürünleri gibi farklılıkları gidermek amacıyla bu çalışmada ağartma ajanları solüsyon olarak şu şekilde hazırlanmıştır; % 10 luk HP: 0.1 M fosfat tampon solüsyonu (phospate buffer solution, PBS) içinde % 30 luk HP seyreltilmiştir (ph = 6.5). % 10 luk KP: 0.1 M PBS içinde karbamid peroksit tozu (urea hydrogen peroxide, Sigma- Aldrich, St. Louis, Amerika) eritilmiştir (ph = 6.5) (13, 14) Elektrokimyasal Korozyon Đncelemesi (Siklik Polarizasyon Testi): - Dökülmüş ve fırınlanmış koşullardaki Ni- Cr alaşımının ağartma ajanları içindeki elektrokimyasal davranışını belirlemek amacıyla, bilgisayar destekli bir potansiyostat (Gamry PCl4/ 750 TM Potentiostat; Gamry Instruments Inc., Warminster, Amerika) yardımıyla potansiyodinamik siklik polarizasyon (SP) testi uygulanmıştır.

5 - Elektrolit olarak, % 10 HP ve % 10 KP (50 şer ml) kullanılmıştır. Elektrolit her ölçümde yenilenmiştir. - Polarizasyon testi 3 elektrotlu bir cam hücre içinde yapılmıştır. - Ağız ortamının koşullarını sağlamak amacıyla SP testi, 37 ± 1 C sıcaklıkta ve oksijen varlığında yürütülmüştür. Sıcaklığı sabit tutmak amacıyla cam hücrenin dış bölmesindeki su dolaşımının sıcaklığı 37 ± 1 C ye ayarlanmıştır. - Çalışma elektrodunun hazırlanması: Đletkenliği sağlamak amacıyla bütün örneklerin çap yüzeylerinden birine bakır tel lehimlenmiştir. Lehim işleminden sonra örnekler, lehimlenmemiş olan çap yüzeyleri açıkta kalacak şekilde, 20 cm uzunluğunda ve 12 mm çapında cam tüpler içinde, metil metakrilat rezin içine gömülmüştür. Böylece örneklerin cm 2 lik bir yüzey alanı SP testine tabi tutulmuştur. - SP testinde, referans elektrot olarak doymuş kalomel elektrot (SCE) ve karşı elektrot olarak da platin levha kullanılmıştır. Bu 2 elektrot cam hücrede, kendilerine ait bölmelere yerleştirilmiştir. - Her polarizasyon ölçümü öncesinde çalışma elektrodu 240, 400, 800, 1000 ve 1200 gritlik kağıtlar ile zımparalanıp 2 kez distile edilmiş su ile yıkanmıştır. Yüzey 1 µm lik elmas toz (Diamond Micron Powder M0-2, China- superabrasives, Hunan, Çin) ile parlatılmıştır ve tekrar 2 kez distile edilmiş su ile yıkanmıştır. - Elektrolidin sıcaklığı 37 C ye ulaştığında çalışma elektrodu, cam hücrenin orta bölmesine, referans elektrot ve karşı elektrot ise diğer bölmelerine yerleştirilmiştir. Elektrotların potansiyostat ile bağlantıları yapılmıştır. - Test süresince elektrolit, magnetik bir karıştırıcı ile karıştırılmıştır. - SP testinden önce, bütün örnekler için kararlı bir korozyon potansiyeline (E kor ) ulaşılıncaya kadar 1 saat süre ile beklenmiştir. - Ardından SP testi, SCE ye göre ölçülen E kor değerinin 100 mv altından başlatılmıştır. Ölçüm (tarama) anodik doğrultuda, 1mV/s lik tarama hızı ile, E kor değerinin 1000 mv üzerine kadar sürdürülmüştür. Bu değere ulaşılınca tarama, örneklerin E kor değerine doğru ters yöne çevrilmiştir. Bu ölçüm, her örnek için 5 er kez tekrarlanmış ve ortalama değerler hesaplanmıştır. - Bu ölçümlerden, bir bilgisayar yazılımı (Gamry ECHEM analyst DC105 TM Corrosion Techniques Software; Gamry Instruments Inc., Warminster, Amerika) yardımıyla anodik Tafel bölgesi hesaplamaları yapılarak korozyon potansiyelleri (E kor ) ve akım yoğunlukları (I kor ) belirlenmiştir. - Korozyon eğrilerinden yararlanılarak örneklerin korozyon hızları (kütle kaybı yöntemiyle, mpy olarak) da hesaplanmıştır. - SP testlerinden önce ve sonra alaşım örneklerinin yüzey morfolojilerini ve testlere bağlı oluşan değişimleri incelemek amacıyla, SEM / EDS analizi yapılmıştır Đstatistiksel Analizler Grup içi ve gruplar arası verilerin dağılımlarının normal olup olmadığını tespit etmek amacıyla non- parametrik bir test olan Kolmogorov- Smirnov Z testi uygulanmıştır. Bu test sonucunda bütün gruplardan elde edilen verilerin normal dağılım gösterdiği görülmüştür. Varyanslar homojen olarak dağılım gösterdiğinde, gruplar arası korozyon potansiyeli ve akım yoğunluğu değerlerinin karşılaştırılması tek yönlü ANOVA testi ile gerçekleştirilmiştir. Fark olduğu gözlenen gruplarda, bu farkın hangi grup ve/ veya gruplardan kaynaklandığını tespit etmek için Dunnett T3 testi yapılmıştır (α = 0.05). Varyansların homojen dağılım göstermediği gruplarda ise, istatistiksel analizler için Kruskal- Wallis testi (15) kullanılmıştır (α = 0.05). Veri analizlerinin hepsi istatistiksel bir yazılım programı (SPSS 11.0) kullanılarak yapılmıştır.

6 3. BULGULAR 10 HP ve % 10 KP solüsyonları içinde SP testi uygulanan, dökülmüş ve fırınlanmış koşullardaki örneklerden elde edilen değerler Tablo 3 te gösterilmiştir. Tablo 3.1. Farklı deney grupları ve farklı ağartma solüsyonları için belirlenen ortalama korozyon potansiyeli ve korozyon akım yoğunluğu değerleri. E kor (mv) I kor (µa/ cm 2 ) HP KP HP KP 1. GRUP (35.975) 204 (62.37) (0.012) (0.0101) 2. GRUP (32.2) (44.76) (0.0017) (0.0256) 3. GRUP (27.26) (25.43) (0.044) (0.0173) n= 5. Parantez içlerinde Standart Sapma miktarları verilmiştir. 1. GRUP: Isıl işlem uygulanmayan grup (kontrol grubu), 2. GRUP: Ortalama bir sıcaklık değeri ile ısıl işlem uygulanan grup, 3. GRUP: Siklus şeklinde porselen fırınlama simülasyonu ile ısıl işlem uygulanan grup Isıl işlemin etkisi: Elektrolit olarak HP kullanıldığında deney grupları; E kor değerleri için 1>2>3 şeklinde ve I kor değerleri için 3>1>2 şeklinde sıralanma göstermiştir (Tablo 3). Üçüncü grupta, diğer 2 gruba oranla korozyon potansiyelindeki azalma ve akım yoğunluğundaki artma istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (α = 0.05). Birinci gruba göre 2. grup için elde edilen akım yoğunluğu değeri belirgin bir azalma göstermiş olsa da, I kor değerleri arasındaki bu fark istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (α = 0.05). Ek olarak, her 2 korozyon parametresi değerleri için grup 1-3 ve 2-3 arasındaki farklar istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (α = 0.05). Elektrolit olarak KP kullanıldığında gruplar; E kor değerleri için 1>2>3 şeklinde ve I kor değerleri için 1>2>3 şeklinde sıralanma göstermiştir (Tablo 3). Her 3 gruba ait örnekler için elde edilen korozyon potansiyeli ve akım yoğunluğu verileri arasında değişiklikler olsa da, her iki parametre için de deney grupları arasındaki farklar istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (α = 0.05) Elektrolitin etkisi: Isıl işlem görmemiş örnekler (1. Grup): Hem E kor hem de I kor değerleri için elektrolitler HP > KP şeklinde sıralanma göstermiştir fakat farklar istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (α = 0.05).

7 Ortalama Bir Sıcaklık Değeri Đle Isıl Đşlem Uygulanan Örnekler (2. Grup): E kor değerleri için elektrolitler HP > KP şeklinde sıralanma göstermiştir. HP uygulamasının, KP uygulamasına oranla korozyon potansiyelini yaklaşık 1.5 kat arttırması, istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (α = 0.05). I kor değerleri için elektrolitler HP > KP şeklinde sıralanma göstermiştir ancak fark, istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (α = 0.05) Porselen Fırınlama Siklusunun Tamamen Yansıtıldığı Örnekler (3. Grup): E kor değerleri için elektrolitler HP > KP şeklinde sıralanma göstermiştir. HP uygulamasında, KP uygulamasına oranla korozyon potansiyelinde görülen artış, istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (α = 0.05). I kor değerleri için elektrolitler HP > KP şeklinde sıralanma göstermiştir ancak fark, istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (α = 0.05) Kütle Kaybı Yöntemiyle Belirlenen Korozyon Hızları: Korozyonun neden olduğu kütle kaybının, birim zaman (yıl) için birim yüzey başına değişiminin (mil per year, mpy) belirlendiği formüle göre hesaplanan ve farklı uygulamalarda deney gruplarına göre değişen korozyon hızına (oranına) ilişkin değerler Tablo 4 te verilmiştir. Tablo 4. Farklı uygulamalarda deney gruplarından elde edilen korozyon hızları. HP KP 1. Grup Grup Grup Korozyon hızlarına göre ısıl işlemin etkisi yönünden gruplar, büyükten küçüğe doğru HP uygulamasında 3>1>2 KP uygulamasında 1>2>3 şeklinde sıralanmışlardır. Korozyon hızlarına göre elektrolitin etkisi yönünden farklı uygulamalar, büyükten küçüğe doğru her 3 grup için de HP>KP şeklinde sıralanmışlardır SEM/ EDS Analizleri: Testlerden önce alınan SEM görüntüleri, yüzey yapısının her 3 grupta da benzer özellikte olduğunu göstermiştir. Bütün yüzeylerde cila izlerinin oldukça belirgin olduğu görülmüştür. HP elektrolidi içinde SP testi yapılan örneklerde en fazla yüzey erozyonu 3. grupta, en azı ise 2. grupta görülmüştür. SP testi öncesi örneklerde izlenen cila izleri HP uygulamasından sonra hemen hemen kaybolmuştur. KP elektrolidi içinde SP testi yapılan her 3 gruba ait örneklerde de, SP testi öncesi görülen cila izleri kaybolmuştur. Yüzey erozyonu en fazla 1. grupta gerçekleşmiştir; 2. ve 3. gruplara ait örnekler benzer özellikler sergileseler de 2. gruba ait örnekteki polisaj izleri, 3. gruba göre daha belirgindir. Birinci grupta selektif (seçici) çözünme bölgeleri görülmüştür; diğer 2 grupta ise daha homojen bir korozyon gerçekleşmiştir. HP uygulanmış örnekler ile karşılaştırıldığında KP uygulanmış her 3 grupta da daha az yüzey erozyonu görülmüştür.

8 4. TARTIŞMA ve SONUÇLAR Protetik diş tedavilerinin birçok türünde ekonomik olmaları sebebiyle temel metal alaşımları kullanılmaktadır. Mekanik açıdan olumlu özellikler sergilemelerine rağmen, bu alaşımların biyolojik açıdan taşıdıkları riskler hala incelenmektedir. Alaşımların korozyon davranışlarını inceleyen araştırmalarda nikel- krom alaşımlarının son derece aktif olduğu bulgulanmıştır (8, 10). Alaşımlar, ağız ortamındaki korozyon dirençlerini yüzey oksitleri ile sağlarlar. Metal altyapı üzerinde porselen yapının oluşturulması için uygulanan fırınlama işlemleri esnasında ulaşılan sıcaklıklar, alaşımın korozyon davranışının ve doku cevabının değişebilmesine sebep olacak şekilde, alaşım üzerindeki oksit tabakasının bileşimini değiştirebilir (16). Ni ve Co esaslı alaşımlara Cr ilavesi, alaşımın yüzeyinde koruyucu film tabakası oluşturma yeteneğini güçlendirir. Ni esaslı alaşımlar için yapılarındaki % oranlarındaki Cr içeriği, ideal bir korozyon direnci elde edilmesini sağlayacaktır; Mo ilavesi de bu dirence katkıda bulunacaktır (17). Çalışmamızda seçilen Ni- Cr alaşımı (Wiron 99) bileşimi açısından, uygun bir korozyon direnci gösterebileceği belirtilen oranlarda ilgili elementlerden (atomik olarak % 25.5 Cr, % 6 Mo ve ağırlıkça % 22.5 Cr ve % 9.5 Mo) içermesi ve yapılan birçok çalışmada incelenen alaşımlar arasında seçilen koşullar için en üstün özellikleri sergilemesi nedeniyle tercih edilmiştir. Çok aktif kimyasal maddeler olan ağartma maddelerinin alaşım yüzeyinde değişikliklere yol açabileceği belirtilmiştir (13, 14). Restoratif bir alaşım olan amalgama değişik konsantrasyonlarda ağartma ajanları uygulandığında element salınımı olduğu (13, 14); ağartma ajanı kullanılan bir elektrokimyasal korozyon çalışmasında temel metal alaşımında yüksek oranlarda korozyon olduğu gösterilmiştir (18). Ağartma işlemi uygulamaları sırasında hasta ağzında, temel metal alaşımlarından hazırlanmış restorasyonlar bulunabilir. Rutin olarak ön dişlere uygulanmakla beraber ağartma maddelerinin, metal restorasyonlara temas etmesi ve bu alaşım yüzeylerinde element salınımını arttırması mümkündür. Çalışmamızda kullanılan ağartma ajanları aynı konsantrasyonlara sahip (% 10) 2 farklı kimyasal madde (HP ve KP) gibi görünse de, % lik KP solüsyonunun % 3-5 lik HP ve yaklaşık % 7-10 luk üreye ayrıştığı bilinmektedir. Oluşan HP, oksijen ve suya dönüşürken üre de amonyak ve karbondioksite dönüşür (2). Ağartma işlemi için kullanılan ajanlar içerik ve konsantrasyonlar açısından farklılıklar göstermekle beraber son yıllarda gelinen noktada, çevre dokularda oluşabilecek zararın en aza indirilmesi için, düşük konsantrasyonlu ajanların kullanılması ön plana çıkmış bulunmaktadır (2, 19, 20). Bu bilgi doğrultusunda çalışmamızda NGVB tedavilerinde kullanılan düşük bir konsantrasyon değeri seçilmiştir. NGVB tedavilerinde kullanılan ağartma ajanları rutinde jel şeklinde uygulanmasına rağmen, çalışmamızda elektrolitler, solüsyon şeklinde hazırlanmıştır. Bunun amacı ticari ürünler arasındaki bileşim, kalınlık (kıvam), ph ve ağartma maddesinden açığa çıkan yan ürünlere bağlı farklılıklardan (14) kaynaklanabilecek değişiklikleri elimine etmektir. Klinik olarak ağartma tedavileri uygulandığında kullanılan ticari markaların, sonuçları değiştirebileceği unutulmamalıdır. Daha asidik ortamlarda Ni- esaslı alaşımların stabilitelerinin azaldığı ve böylece iyon salınımının arttığı belirtilmiş olmasına rağmen (12), birçok popüler ticari ürünün ph değerlerinin arasında değişmesi nedeniyle çalışmamızda seçilen ph değeri 6.5 tir. Ni- Cr alaşımından elde edilen örneklerin, cm 2 lik bir yüzey alanı SP testine tabi tutulmuştur. Bu alan; metal destekli porselen restorasyon uygulamalarında, ağızda oluşabilecek kuvvetler karşısında porselen yapının kırılmasını önlemek amacıyla rutin olarak uygulanan ve metal- porselen birleşim noktasında yer alan metal adacık ile hemen hemen aynı boyutlara sahiptir. Üstelik klinik olarak, restorasyondaki üye sayısı arttıkça, her bir üye üzerinde hazırlanması zorunlu olan metal adacık sayısı da artacak ve ağız koşullarına maruz kalan toplam metal yüzey alanı da büyüyecektir.

9 Çalışmada seçilen sıcaklıklar, ortalama bir sıcaklık değeri ve porselen fırınlama işlemlerini tamamen yansıtan tam bir siklus uygulaması şeklindedir. Beş dakika süreyle uygulanan 950 C lik ortalama sıcaklık değeri, Wataha ve arkadaşlarının (2003) yaptığı çalışma ile uyumludur. Ayrıca bu sıcaklık değeri (2. grup) birçok metal destekli porselen sistemi markasının önerdiği oksit fırınlaması (degassing) değeri ile de uyum göstermektedir. Üçüncü grup örnekleri için kullanılan tam fırınlama siklusu ise, alaşımı üreten firma (Bego) tarafından tavsiye edilen porselen sistemlerinden birine (Vita VMK 95 sistemi) ait fırınlama sıcaklık değerlerini ve sürelerini yansıtmaktadır. Çalışmamızda 2. ve 3. gruplarda ısıl işlem, porselen uygulaması yapılmaksızın gerçekleştirilmiştir. Porselen uygulanması durumunda, SP testlerinde sonuçların değişebilmesi mümkündür ancak; SP testi için kullanılan yüzey alanının yaklaşık olarak metal adacığın sahip olduğu alana yakın olması ve bu metal adacığın tek bir kron uygulamasında bile mevcut olması sebebiyle sonuçların, klinik koşulları oldukça yansıttığı düşünülebilir. Wylie ve arkadaşları (21), bir porselen veneer uygulamasındaki tam siklusun yansıtıldığı 2 Ni- esaslı alaşım üzerinde gerçekleştirdikleri elektrokimyasal test sonucunda, incelenen Niesaslı alaşımların anodik aktiviteleri üzerinde porselen fırınlama simülasyonunun etkili olmadığını ve oluşan akım yoğunluğu değerinin, dökülmüş yapıdakiyle aynı olduğunu rapor etmişlerdir. Bu araştırıcılar porselen fırınlama simülasyonundan sonra alaşım mikroyapılarında küçük değişimler olmasına rağmen, korozyon davranışlarında fark bulunmadığını ifade etmişlerdir. Roach ve arkadaşları (16) ise bu bulguların tersine, porselen fırınlama simülasyonunun korozyon direncinde bir azalmaya sebep olduğunu belirlemişlerdir. Bununla birlikte bulgular arasındaki uyumsuzluğun, test edilen alaşımlardaki farka veya alaşımı oluşturan yapıların belirgin şekilde etki gösterebilmesine bağlı olduğu belirtilmiştir (21). % Cr ve % 9-17 Mo içeren alaşımlarda siklus şeklinde ısıl işlem uygulanması sonrası, yüzey oksitlerindeki Cr ve Mo miktarlarında azalmaya bağlı olarak korozyon hızında artış olduğu belirtilmiştir (16). Ağartma uygulamalarında bir temel metal alaşımının korozyon özelliğinin incelenmesinde esas aldığımız parametrelere bağlı olarak elde ettiğimiz bulguların istatistiksel olarak değerlendirilmesi, böyle bir işlem sırasında temel metal alaşımının korozyona uğradığını göstermiştir. Korozyonla ilgili parametrelere göre HP solüsyonu KP solüsyonundan daha fazla miktarda korozyon oluşturma özelliğine sahip bulunmuştur. Elektrokimyasal korozyon analizi bulgularımız ile SEM/ EDS analizi bulgularımızın genellikle uyumlu olması, elde edilen sonuçların birbirini destekler ve tamamlar nitelikte olduğunu göstermiştir. Korozyona yatkınlık üzerinde ısıl işlemin etkisi; deneylerden elde edilen korozyon parametrelerine (korozyon hızı, I kor ve E kor ) göre birlikte değerlendirildiğinde, HP ve KP uygulamalarının her ikisinde de siklus tipi fırınlama işleminin korozyon özellikleri üzerinde en olumsuz etkiyi oluşturduğu görülmüştür. Çalışmamızın sonuçlarına göre geniş metalik yüzeyli kron restorasyonlar (tam metal kronlar veya metal- porselen restorasyonlar) bulunan ağızlarda, ağartma uygulaması gerektiğinde, korozyon oluşması ve/ veya element salınımı riskinin en aza indirilmesi için bu tür kimyasal maddelerin alaşım yüzeylerine temas etmesinden kaçınılmalıdır. Çalışmamızda elde edilen korozyon parametreleri, kullanılan elektrolitlerin korozyon üzerindeki etkisi yönünden birlikte değerlendirildiğinde; % 10 HP nin % 10 KP ye göre daha koroziv bir elektrolit olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada 2. gruptaki örneklere porselen fırınlama simülasyonu için 5 dk. süreyle 950 C sıcaklık uygulanmıştır. Bu işlem, pratikte alaşımlara uygulanan porselen fırınlama işleminden oldukça farklı olmasına rağmen, herbiri farklı bir fırınlama siklusuna sahip olan birçok metal- porselen sistemi için kullanılan toplam sıcaklık değerlerinin bir ortalamasıdır. Wataha ve arkadaşları (22), geleneksel olan porselen fırınlama simülasyonunun çalışmalara

10 yansıtılması gerektiğini, çünkü bu işlemlerin element salınımını etkileyen alaşım mikroyapısını veya diğer özelliklerini değiştirebileceğini belirtmişlerdir. Hegedús ve arkadaşları (23) da, farklı fırınlama koşullarının oksit tabakası üzerinde etkili olabileceğine dikkat çekmişlerdir. Çalışmamız sonucunda elde ettiğimiz veriler, düşük konsantrasyonlara sahip olmalarına rağmen her 2 ağartma ajanının (% 10 HP ve % 10 KP) da, temel metal alaşımının korozyon davranışı üzerindeki olumsuz etkisini açıkça göstermektedir. Bu olumsuz etki, özellikle siklus tipi porselen fırınlama simülasyonu yapılan gruplarda daha belirgin bulunmuştur. Klinik uygulamalarda kullanılan metal destekli porselen restorasyonlar, bu tür fırınlama sürecine rutin olarak maruz kalmaktadır. Isıl işlem uygulanmamış olmasına rağmen, klinik kullanımdaki tam kronları simgelediği düşünülen 1. grup örnekleri de her 2 ağartma ajanından olumsuz yönde etkilenmiştir. Elde edilen veriler alaşımların kullanıldığı sabit protetik restorasyon bulunan ağızlara ağartma tedavisi uygulamasında, ağartma maddesinin metal yüzeylere temasından kaçınılması gerektiğini ortaya koymuştur. KAYNAKLAR 1) ALAÇAM, T., Endodonti, 2. Baskı, Ankara: Şafak Matbaacılık San. Tic. Ltd. Şti., Bölüm 23, ) HAYWOOD, V. B., HEYMANN, H. O., Quintessence Int., 22, 515, ) WATAHA, J. C., MESSER, R. L., Dent. Clin. North Am., 48, 499, ) WATAHA, J. C., J. Prosthet. Dent., 87, 351, ) WATAHA, J. C., J. Prosthet. Dent., 86, 203, ) ANUSAVICE, K. J., CASCONE, P., In: Phillips Science of Dental Materials, Ed.: K. J. Anusavice. 11th Ed., St. Louis: Saunders, 565, ) CRAIG, R. G., POWERS, J. M., WATAHA, J. C., Dental Materials Properties and Manipulation. 8th Ed., St. Louis: Mosby, Chapters 11, 14, ) CANAY, Ş., ÖKTEMER, M., Quintessence Int., 23, 279, ) KEDĐCĐ, S. P., AKSÜT, A. A., KILIÇARSLAN, M. A., BAYRAMOĞLU, G., GÖKDEMĐR, K., J. Oral Rehabil., 25, 800, ) GIL, F. J., SÁNCHEZ, L. A., ESPÍAS, A., PLANELL, J. A., Int. Dent. J., 49, 361, ) VAN NOORT, R., Introduction to Dental Materials. 2nd Ed., St. Louis: Mosby, Chapters 1.9 and 3.3, ) WATAHA, J. C., LOCKWOOD, P. E., KHAJOTIA S. S., TURNER, R., J. Prosthet. Dent., 80, 691, ) ROTSTEIN, I., MOR, C., ARWAZ, J. R., Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod., 83, 506, ) ROTSTEIN, I., AVRON, Y., SHEMESH, H., DOGAN, H., MOR, C., STEINBERG, D., Am. J. Dent., 17, 347, ) ÖZDAMAR, K., Paket Programlar ile Đstatistiksel Veri Analizi. 5. Baskı, Eskişehir: Kaan Kitabevi, Bölüm 11, 12, 15 ve16, ) ROACH, M. D., WOLAN, J. T., PARSELL, D. E., BUMGARDNER, J. D., J. Prosthet. Dent., 84, 623, ) NASCIMENTO, M. L., MUELLER, W- D., CARVALHO, A. C., TOMÁS, H., Dent. Mater., doi: /j.dental , ) CANAY, Ş., ÇEHRELĐ, M. C., BĐLGĐÇ, S., J. Oral Rehabil., 29, 1014, ) HAYWOOD, V. B., Quintessence Int., 23, 471, ) LOPES, G. C., BONISSONĐ, L., BARATIERI, L. N., VIEIRA, L. C. C., MONTEIRO, S., J. Esthet. Restor. Dent., 14, 24, ) WYLIE, C. M., SHELTON, R. M., FLEMING, G. J. P., DAVENPORT, A. J., Dent. Mater., doi: /j.dental , ) WATAHA, J. C., LOCKWOOD, P. E., METTENBURG, D., BOUILLAGUET, S., J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater., 65B, 180, ) HEGEDÚS, C., DARÓCZI, L., KÖKÉNYESI, V., BEKE, D. L., J. Dent. Res., 81, 334, 2002.