likatbeläge bei der maschinellen Aufbereitung Dr. Matthias Tschoerner matthias.tschoerner@drweigert.de Chemische Fabrik Dr. Weigert Gmb und Co. KG, amburg
Osteothom likatbeläge Ursachenanalysen Prüfkörper, REM-EDX, likate in Dampf, Kammer und Mantel des Sterilisators Maßnahmen Anwenderinformation spezielle Grundreinigung; Verbesserung der Medienversorgung
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
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
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 2 + 2 2 O (O) 4 0,3... 0,6 mm In Wasser löst sich bis zu 120 mg/l O 2 O
Kieselsäure Liegt in Wasser bei p < 7 hauptsächlich als Orthokieselsäure vor Ist eine sehr schwache Säure Wesentliche Dissoziation erst ab p > 8,5 (O) 4 + 2 O [O(O) 3 ] - + 3 O + Ist bei hohen Temperaturen und Drücken wasserdampfflüchtig!
Optimale VE-Wasser-Erzeugung Trinkwasser Enthärtung Reverse-Osmose Mischbett-Ionenaustauscher (1) oder Elektrodeionisation Leitwertmessstelle Mischbett-Ionenaustauscher (2) VE Wasser
Kieselsäureschlupf O2 [ppm] Leitfähigkeit [µs/cm] 25 20 15 O2 (ppm) 10 5 0 0 5 10 15 20 Durchfluß VE-Wasser [m3] 22 25 30
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
Struktur der likatbeläge? REM-EDX, Elektronenmikroskopie mit Energiedisperser Röntgenspektroskopie Elektronenstrahl X-ray - elementspezifisch Informationstiefe 1 3 µm
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 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sputtertiefe [nm]
Wie entstehen die Farben bei den likatbelägen? Interferenzfarben von O2 auf Eisen Abhängig von der Schichtdicke (Beispiel 0 400 nm) http://www.raacke.de/index.html?airy.html ca. 40 nm Schichtdicke auf dem Osteotom (Tiefenprofil aus XPS)
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, 404 407
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
Struktur der likatbeläge auf Medizinprodukten? REM Vergrößerung 10 000 100 000
Cytotoxizität Proliferationshemmung 90% 60% 30% 0% Positivkontrolle Prüfkörper 1 Prüfkörper 2
likatbeläge nach Revision und Neubau? Remobilisierung likate in Kammer, Mantel und Anlageteilen
Osteothom mit likatbelägen Maßnahme maschinelle Grundreinigung mit Spezialpräparaten
1 alkalisch, oxidativ, 5 %, 60 C, 10 min 2 phosphorsauer, 5 %, 60 C, 10 min 3 flusssäurehaltig, 5 %, 20 C, 5 min
Dr. Matthias Tschoerner Chemische Fabrik Dr. Weigert Gmb und Co. KG amburg