Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3075.pdf: 8688023 bytes, checksum: 800e01878f1f0186b361618d6115dccd (MD5) Previous issue date: 2009-09-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work presents a study of the 1020 and 1040 carbon steel corrosion in aqueous solution containing dissolved H2S in order to investigate the effect of H2Saq and HSaq species. Some different electrolytes were used: acetic acid buffer and phosphate buffer in presence or absence of 3.5 wt% NaCl solution containing 10, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 and 2000 ppm of Na2S. The corrosion steel was described by means electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potential polarization curves (PC), open circuit potential (Eoc) and in situ optical microscopy. Other experiments were carried out seeking to understand the steel corrosion process in sulfide solution. Thus, the influence of the 4 factors together (sulfide species, concentration, presence of chloride and steel type) was assessed by the interpretation of interactions and main effects in an experiments using factorial design. The characterization of the films was performed by electrochemical impedance spectroscopy in situ and ex situ techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The EIS measurements showed two distinct regions, high and low frequencies and the data analysis as a combination of diffusion and charge transference resistance, capacitances and constant phase elements (CPE). This parameters allow studying the corrosion of iron in presence of different sulfide species. The influence of total H2S concentration as well as the effect of immersion time on the corrosion was investigated too. In presence of the H2S the Rct values increase initially with immersion time but then decrease gradually. We concluded that there is formation of a protective film that reaches its maximum thickness after 3 h, and this layer is later dissolved to grow back again until reaching an equilibrium value at immersion time over 10 h. If the sulfide films has many porous, the capacitance presents high values to the corrosion process. In this case the number of defects of the sulfide films is proportional to increasing of corrosion. For the factorial design it was concluded that the species of sulfide is the most relevant factor for the corrosion process, followed by concentration and the presence of chloride in the solution. In the presence of H2S happens to active dissolution of iron and in the presence of HS- can occur the formation of a protective film. By images of in situ optical microscopy, carried out during the electrochemical measurements, one can observe the dissolution of ferrite in the pearlitic region and a formation of iron sulfide films with different colors. Morphological analysis and classification of surface corrosion damage, carried out by digital processing of images, show that happens grain-boundaries corrosion, pitting corrosion and formation of sulfide film initially over pearlitic grains. / Este trabalho apresenta o estudo da corrosão dos aços carbono 1020 e 1040 em solução aquosa contendo H2S dissolvido, em diferentes pHs de modo que se tivesse em solução as espécies H2Saq e HSaq. Os eletrólitos usados foram: tampão acetato e fosfato, na presença e ausência de 3,5% de NaCl em uma solução contendo 10, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 e 2000 ppm de Na2S. A corrosão do aço foi estudada por meio de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), curvas de polarização (CP), medidas de potencial de circuito aberto (Eca) e microscopia óptica in situ. Outros experimentos foram realizados buscando entender o processo de corrosão do aço em meio de sulfeto. Assim, a influência dos 4 fatores (espécie de sulfeto, concentração, presença de cloreto e tipo de aço) foi avaliada pela interpretação das interações e efeitos principais dentro de experimentos usando planejamento fatorial. A caracterização dos filmes foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica in situ e por técnicas ex situ, como difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). As medidas EIE apresentaram duas regiões distintas, em alta e baixa frequências e a interpretação dos resultados envolveu uma combinação de parâmetros de circuitos equivalentes relacionados à difusão de espécies através do filme, resistências à transferência de carga, capacitâncias e elementos de fase constante (CPE). Esses elementos foram utilizados procurando descrever o mecanismo de corrosão do ferro na presença das diferentes espécies de sulfeto. A influência da concentração de H2S e o efeito do tempo de imersão da amostra de aço no meio corrosivo foi investigado. Na presença do H2S os valores Rct apresentam um aumento inicial e depois diminuem com tempo de imersão. Conclui-se que há a formação de uma película protetora que atinge uma espessura máxima em 3 h e esta camada então se dissolve e volta a crescer novamente, até atingir um valor de equilíbrio com o tempo de imersão de 10 h. Valores elevados de capacitância foram obtidos para filmes porosos e que apresentaram um grande número de defeitos levando a um aumento da corrosão. Pelo planejamento fatorial concluiu-se que a espécie de sulfeto é o fator mais relevante para o processo de corrosão, seguido da concentração e da presença de cloreto no meio. Na presença de H2S ocorre a dissolução ativa do ferro e na presença de HS- pode haver a formação de um filme protetor. Pelas imagens de microscopia óptica in situ, realizadas durante as medidas eletroquímicas, pode-se observar a dissolução da ferrita na região da perlita e a formação dos filmes de sulfeto de ferro com diferentes cores. A análise morfológica e classificação dos tipos de corrosão de superfície, realizadas por processamento digital das imagens, mostraram que ocorre a corrosão intergranular e por pites e que a formação do filme ocorre inicialmente sobre uma das fases do aço carbono, os grãos perlíticos.

O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar e comparar a microestrutura e a composição mineral do esmalte e da dentina de dentes decíduos e permanentes. Terceiros molares hígidos e segundos molares decíduos foram selecionados e distribuídos aleatoriamente em grupos, de acordo com o método de análise dos substratos utilizado: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raio X (EDX), Difração de Raio X (DRX) e Microscopia Óptica (MO). Foi realizada comparação qualitativa e quantitativa da estrutura dental. As medidas de densidade numérica e diâmetro dos prismas de esmalte/túbulos dentinários e, de espessura do esmalte, dentina e dentina peritubular foram realizadas por meio de fotomicrografias obtidas pela MEV. Os resultados obtidos por meio da SEM foram analisados estatisticamente pelo teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis. A quantidade relativa de íons cálcio (Ca) e fósforo (P) foram determinadas por meio de EDX e as fases químicas presentes em ambos os substratos, por análise de DRX. O valor das medidas de espessura observado para o esmalte e dentina dos dentes decíduos foi de 1.14 mm e 3.02 mm, respectivamente. Para os dentes permanentes, obtiveram-se valores de 2.58 mm para o esmalte e 5.95 mm para a dentina. Com relação ao diâmetro da cabeça dos prismas de esmalte, os resultados foram estatisticamente semelhantes para os dentes decíduos e permanentes, demonstrando uma ligeira diminuição do diâmetro da superfície externa para a região próxima a junção amelodentinária (JAD). A densidade numérica dos prismas foi maior nos dentes decíduos, principalmente próximo à JAD, sendo estatisticamente diferente dos valores observados nos dentes permanentes, independente da região analisada. Na análise do diâmetro e densidade numérica dos túbulos dentinários verificou-se semelhança estatística entre os dentes decíduos e permanentes, havendo aumento gradativo do número de túbulos a partir da JAD em direção a região próxima a polpa. A espessura da dentina peritubular, na região próxima a JAD e central foi, respectivamente, 0.91 e 0.59 mm nos dentes decíduos 1.16 e 0.98 mm nos dentes permanentes. A porcentagem de Ca e P foi maior nos dentes permanentes. Observou-se ainda, que a quantidade de colágeno nos dentes decíduos foi aparentemente menor quando analisados por meio da MO. De acordo com os resultados obtidos neste estudo, pode-se concluir que, de maneira geral, os dentes decíduos apresentam menor porcentagem de Ca e P, menor espessura de esmalte e dentina, maior densidade numérica de prismas e dentina peritubular mais delgada quando comparada aos dentes permanentes. / This study evaluated in vitro the microstructure and mineral composition of dental enamel and dentin comparing the permanent teeth with the deciduous teeth. Sound third molars and second primary molars were selected and randomly assigned to the following groups, according to the analysis methods of the substrates performed: Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), Energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and Optical Microscopy (OP). A qualitative and quantitative comparison of the dental structure was done. The measurements of the number and diameter of prisms/tubules, thickness of enamel, dentin and peritubular dentin were done in SEM photomicrographs. The microscopic findings were analyzed statistically by a non-parametric test (Kruskal- Wallis). The relative amounts of calcium (Ca) and phosphorus (P) were determined by EDS investigation. Phase present in both types of teeth were observed by the XRD analysis. The mean thickness measurements observed in the deciduous teeth enamel and dentin was, respectively, 1.14 mm and 3.02 mm and in the permanent teeth, 2.58 mm and 5.95 mm. The mean rod head diameter in deciduous teeth was statistically similar to that of permanent teeth enamel, and a slightly decrease from the outer enamel surface to the region next to the enameldentine junction was assessed. The numerical density of enamel rods was higher in the deciduous teeth, mainly near EDJ, that showed statistically significant difference. The mean tubules number and diameter in deciduous teeth were statistically similar to that of permanent teeth, and this numerical density increased from the EDJ to the region near the pulp. The mean thickness measurements of peritubular dentin observed in the regions near EDJ and central were, respectively, 0.91 and 0.59 mm for the primary teeth / 1.16 and 0.98 mm for the permanent teeth. The percentage of Ca and P was higher in the permanent teeth. The collagen level was apparently lower in deciduous teeth when analyzed by OP. The primary teeth structure showed a lower level of Ca and P and a thinner enamel and dentin thickness. The deciduous enamel presented higher numerical density of rods. The peritubular dentin was thicker in the permanent teeth.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar diferentes tratamentos na remineralização do esmalte desmineralizado em situação de alto desafio cariogênico. Foram utilizados 55 fragmentos de esmalte bovino (4mmX4mmX2mm) planificados e polidos. Os espécimes foram cobertos com resina composta ficando exposta apenas a metade da superfície externa (2mmX4mm) e então, foram imersos em solução tampão de acetato (pH 4,7) por 43 horas para formar a lesão de desmineralização. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 5 grupos (n=11), de acordo com os tratamentos preventivos: 1- Controle (sem tratamento); 2- Verniz fluoretado a 5% Duraphat®; 3- Flúor-gel 1,23%; 4- MI PasteTM; e 5- MI Paste PlusTM. Os tratamentos foram realizados uma vez por semana durante 3 semanas. Nos intervalos das aplicações os espécimes foram submetidos a ciclos de pH (DES/RE) num total de 21 dias. Após a finalização da ciclagem os fragmentos foram seccionados longitudinalmente, sendo que em uma metade foi analisada a microdureza longitudinal, pelo cálculo da variação percentual da dureza e na outra metade foi avaliada a profundidade de desmineralização do esmalte através de microscopia óptica. Para a análise em FTIR, pó do esmalte foi obtido dos espécimes em três diferentes momentos: inicial sem desmineralização da superfície, após a desmineralização por 43 horas e após o tratamento. Para análise da microdureza longitudinal empregou-se a variação da dureza. Os dados foram analisados quanto a sua distribuição, porém como não foram normais realizou-se uma análise não paramétrica comparando grupo contra grupo pelo Mann Whitney test com &alpha;=5%. Para análise da profundidade de desmineralização, como os dados se apresentaram normais e homogêneos, realizou-se a análise de variância a 1 critério e teste Holm- Sidak para comparação das médias com &alpha;=5%. Para análise em FTIR fez-se apenas uma análise descritiva dos dados. Na análise dos dados pode-se observar que houve diferença estatística significante entre o grupo controle (G1) com o grupo flúor-gel (G3) (p<0,05), o qual apresentou menor perda de dureza e menor profundidade de desmineralização. Os grupos 2, 4 e 5 foram similares entre si e com o G1 para as duas propriedades analisadas. Na análise da absorbância nos diferentes comprimentos de onda pode-se observar um padrão similar em todas as amostras; a banda de fosfato inicial foi mais larga e posicionada em número de ondas menores. Após a desmineralização, esta banda ficou mais estreita e deslocada para número de ondas maiores. Esse comportamento se repetiu e foi similar para todos os grupo. Baseado nos resultados obtidos pode-se concluir que nenhum dos tratamentos preventivos realizados foi capaz de inibir o processo de desmineralização ou promover a remineralização em situações de alto risco a cárie, embora o flúor-gel tenha permitido uma evolução mais lenta da desmineralização / The aim of this study was to evaluate different treatments on remineralization of demineralized enamel in a high cariogenic challenge. 55 enamel fragments (4mmX4mmX2mm) flat and polished were used. The specimens were covered with composite exposed only half of the outer surface (2mmX4mm) and then were immersed in acetate buffer solution (pH 4.7) for 43 hours to form the demineralization lesion. The specimens were randomly divided into 5 groups (n = 11) according with the preventive treatments: 1 - Control (no treatment); 2 - 5% fluoride varnish Duraphat ®; 3 - Fluoride-gel 1.23%; 4 - MI PasteTM; and 5 - MI Paste PlusTM. The treatments were carried out once a week for 3 weeks. During intervals and among applications the specimens were subjected to pH cycles (DES / RE) for a total of 21 days. After finished of the cycling, the samples were longitudinally sectioned, and one half in the longitudinal microhardness was analyzed and the other half the depth of enamel demineralization using optical microscopy was evaluated. For data analyzed was calculate the percentage change in the hardness. For FTIR analysis, the enamel powder was obtained from specimens at three different times: without demineralization of the surface, after demineralization for 43 hours and after treatment. Data were analyzed for their distribution, but they were not normal there was a non-parametric analysis comparing group versus group by t test (Mann- Whitney test) with &alpha;= 5%. To analyze the depth of demineralization, as the data were normal and homogeneous, we performed analysis of variance criterion 1 and Holm-Sidak test for comparison of means with &alpha;= 5%. For FTIR was realized of descriptive analysis of the data. Data analyzed showed statistically significant difference between the control group (G1) with the fluoride gel group (G3) (p <0.05), which showed less loss of lower hardness and depth of demineralization. Groups 2, 4 and 5 were similar among them and with G1 for two properties analyzed. The analysis of the absorbance at different wavelengths can be observed a similar pattern in all samples; band initial phosphate was wider and placed on the number of smaller waves. After demineralization, this band became narrower and shifted to higher wave number. This behavior was similar for all groups and it is repeated for every group. Based on the results this study it can be concluded that none of the preventive treatment carried out was able to inhibit the demineralization or promote remineralization in high caries risk situations, although fluoride gel has allowed a slow evolution of demineralization