Silikatbeläge bei der maschinellen Aufbereitung

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Michael Bauer
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1 likatbeläge bei der maschinellen Aufbereitung Dr. Matthias Tschoerner Chemische Fabrik Dr. Weigert Gmb und Co. KG, amburg

3 Osteothom likatbeläge Ursachenanalysen Prüfkörper, REM-EDX, likate in Dampf, Kammer und Mantel des Sterilisators Maßnahmen Anwenderinformation spezielle Grundreinigung; Verbesserung der Medienversorgung

4 likate Erscheinungsbild gold-braune bis blauviolette schillernde, flächige oder fleckige Beläge (Kondensationsfleckenartiges Erscheinungsbild) Analysen Wasseranalysen, Prüfkörper, REM-EDX, Grundreinigungsversuche Kosmetischer Effekt keine Korrosion (Verunreinigungen erkennbar?) Ursachen Verschleppung von likaten aus der Reinigung, ungenügende Spülung und Neutralisation, Kieselsäureschlupf in der VE-Wasserbereitung, likate im Speisewasser des Autoklaven Maßnahmen saure, fluoridhaltige Grundreinigung Vermeidung ausreichende Neutralisation und Spülung, VE-Wasser nach DIN EN 285

6 likate nd Salze der Kieselsäure Kommen in der Natur als Mineralien weit verbreitet vor Alkalisilikate werden aus Sand und Soda in Schmelze hergestellt Wasserglas O 2 + Na 2 CO 3 Na 2 O 3 Alkalisilikate werden in Reinigern verwendet Alkalisilikate wirken schmutztragend und als Korrosionsinhibitoren Al Al Al Al Al Al Al

7 Kieselsäure Kieselsäure kommt in nahezu allen Grund- und Oberflächenwasser vor Gehalt zwischen 5 und 40 mg/l (als O 2 ) Bildet sich bei der Verwitterung von likatgestein Wasser löst Quarz (12,5 mg/l) und amorphe Kieselsäuren (117 mg/l) O O (O) 4 0,3... 0,6 mm In Wasser löst sich bis zu 120 mg/l O 2 O

8 Kieselsäure Liegt in Wasser bei p < 7 hauptsächlich als Orthokieselsäure vor Ist eine sehr schwache Säure Wesentliche Dissoziation erst ab p > 8,5 (O) O [O(O) 3 ] O + Ist bei hohen Temperaturen und Drücken wasserdampfflüchtig!

9 Optimale VE-Wasser-Erzeugung Trinkwasser Enthärtung Reverse-Osmose Mischbett-Ionenaustauscher (1) oder Elektrodeionisation Leitwertmessstelle Mischbett-Ionenaustauscher (2) VE Wasser

10 Kieselsäureschlupf O2 [ppm] Leitfähigkeit [µs/cm] O2 (ppm) Durchfluß VE-Wasser [m3]

12 Wie entstehen die Farben bei den likatbelägen? Interferenz an dünnen Schichten z.b. Öl auf einer Pfütze Glimmer Weißes Licht Partielle Reflexion Phasenverschiebung partielle Auslöschung

13 Struktur der likatbeläge? REM-EDX, Elektronenmikroskopie mit Energiedisperser Röntgenspektroskopie Elektronenstrahl X-ray - elementspezifisch Informationstiefe 1 3 µm

14 Struktur der likatbeläge? ESCA / XPS Photoelektronenspektroskopie X-ray Photoelektronen E kin = hν - E B -Φ elementspeziesspezifisch Informationstiefe 1 10 nm E b 102,8 ev chemischer Bindungszustand: O 2 Tiefenprofil durch Sputtern mit Ar Schichtdicke ca. 40 nm Sputtertiefe [nm]

15 Wie entstehen die Farben bei den likatbelägen? Interferenzfarben von O2 auf Eisen Abhängig von der Schichtdicke (Beispiel nm) ca. 40 nm Schichtdicke auf dem Osteotom (Tiefenprofil aus XPS)

16 Struktur der likatbeläge? Amorphe O 4 -Tetraederstrukturen 1932 postuliert von Zachariasen 2011 experimentell durch kombinierte Rasterkraft- & Rastertunnelmikroskopie bewiesen Markus eyde et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51,

17 Struktur der likatbeläge? Amorphe O 4 -Tetraederstrukturen 1932 postuliert von Zachariasen 2011 experimentell bestätigt 0,3... 0,6 mm M M M M M M M

18 Struktur der likatbeläge auf Medizinprodukten? REM Vergrößerung

19 Cytotoxizität Proliferationshemmung 90% 60% 30% 0% Positivkontrolle Prüfkörper 1 Prüfkörper 2

20 likatbeläge nach Revision und Neubau? Remobilisierung likate in Kammer, Mantel und Anlageteilen

21 Osteothom mit likatbelägen Maßnahme maschinelle Grundreinigung mit Spezialpräparaten

22 1 alkalisch, oxidativ, 5 %, 60 C, 10 min 2 phosphorsauer, 5 %, 60 C, 10 min 3 flusssäurehaltig, 5 %, 20 C, 5 min

23 Dr. Matthias Tschoerner Chemische Fabrik Dr. Weigert Gmb und Co. KG amburg

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