Química II 2009 - Complejos U. DE CHILE - FAC. ODONTOLOGÍA
Prof. Ismael Yévenes López 1
Universidad de ChileFac. OdontologíaArea de Química
Química Oral ComplejosComplejos
H N H¨ + H+ H N H
H
¨H
+H N H
H
¨F
B F
F
F
B F
F
:+
H
H N
HH H F FH
H
H N HH H
H N Cu N H
H HH N H
4 NH3 + Cu2+¨
2+
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 1
H
6 NH3 + Co3+ [ Co ( NH3 )6 ] 3+ ¨
Aceptor de Pares deElectrones
Tercer Período( Orbitales d)
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Química Oral ComplejosComplejos
Complejo
Catión oCentro Positivo
Anión oMolécula
Número deCoordinación
AgenteComplejante
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 2
Dador de Pares deElectrones
Ligando
Estructura Ligando
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Química Oral ComplejosComplejos
Estructura Complejo
Atomo Central
Estado de Oxidación
Tamaño Configuración dn
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 3
Número de Coordinación
Hibridación
Efecto Configuración d n
* A mayor carga átomo central, mayor facilidad para formar complejos.* Capas llena o semillenas, mayor facilidad de formar compuestos de coordinación.
Nº Coordinación Hibridación Estructura
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Química Oral ComplejosComplejos
2 s p Lineald p
3 s p 2 Planas d 2 Trigonal
4 s p 3 Tetraédricas d 3
s p 2 d PlanaC d d
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ4
Cuadrada
5 s p 3 d BipirámideTriangularPirámide BaseCuadrada
6 s p 3 d 2 Octaédrica
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Ligantes
* Monodentados:
* Bidentados:
Dipiridilo
NN
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Química Oral ComplejosComplejos
- Halógenos: F - , Cl - , Br - , I - .- Amoníaco: NH3 . Imidazol
Etilendiamina H2N CH2 CH2 NH2
NHN
* Polidentados:
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 5
EDTANitriloacético
HOOC CH2
HOOC CH2
CH2 COOH
CH2 COOH
N CH2 CH2 N
CH2 COOH
CH2 COOH
CH2 COOH
N
Compuesto de Coordinación Complejo Color
Isómeros Estructurales.
[ Cr ( H O ) ] Cl Violeta
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Química Oral ComplejosComplejos
[ Cr ( H2O )6 ] Cl3 Violeta
[ Cr Cl ( H2O )5 ] Cl2 H2O Verde Claro
[ Cr Cl2 ( H2O )4 ] Cl ( H2O )2 Verde Oscuro
Atomo Central
Cp : Ciclopentadienil
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ
p p
( Cp )2 Ti Verde( Cp )2 V Púrpura( Cp )2 Cr Rojo( Cp )2 Mn Café( Cp )2 Fe Naranja( Cp )2 Co Violeta 6
Isómeros Cis - Trans.
CoNH3
NH3
H3N
ClCis. Violeta
NH3
Cl
NH3
H3N
Cl Trans. Verde
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 7
7
Co
NH3
NH3
ClCl
EDTA : Acido EtilendiaminotetraacéticoHOOC - CH2 CH2 - COOH
N - CH2 - CH2 - NHOOC - CH2 CH2 - COOH
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Química OralComplejosComplejos
H4 - EDTA
HOOC - CH2 CH2 - COO-
NH+ - CH2 - CH2 - NH+- OOC - CH2 CH2 - COOH
H2 - EDTA - Na2 : Sal disódica del EDTA.
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 8
Ca2+ + [ H2 - EDTA ]2- [ Ca - EDTA ]2- + 2 H+
Ca 10 ( PO 4 ) 6 ( OH ) 2 + 10 [H2 - EDTA ]2-
10 [ Ca - EDTA ] 2- + 6 HPO42- + 12 H+ + H2O
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Química OralComplejosComplejos
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 9
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Química OralComplejosComplejos
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 10
pH
7.0
ab)
Pieza Diámetro VolumenDental Interno (mm) ( υ l )
a 7.0 240b 10.5 250
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Química OralComplejosComplejos
Variación del pH por reacción entreEDTA y: a) CaCl2 ; b) OHA sintética.
6.00.5
tiempo (min.)
c 8.0 300d 6.5 280e 6.0 300f 8.0 200g 8.0 330h 8.0 250
Electrodo
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 11
Cámara Pulpar
ElectrodoCombinado de pH
pH
a , b , c : EDTA pH 7.1e , f , g : EDTA pH 7.2
d : EDTA comercialh : Buffer control
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Química OralComplejosComplejos
h
gfedcb
a
7.2
7.0
6.8
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 12
t (horas)1 2 3
Variación del pH en función del tiempo de desmineralización.
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Conclusiones* El medio se acidifica al estar en contacto el EDTA con la dentina.
* Al t l id di i l id d l t d l EDTA
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Química OralComplejosComplejos
* Al aumentar la acidez, disminuye la capacidad quelante del EDTA.Bajo pH 5, la actividad del EDTA es nula.
* Una variación de 0.6 unidades de pH, implica un consumo del 50%del EDTA, es decir, una remoción de 50mg de OHA.
Luego, una solución de EDTA comercial ( 0.4 M ), removerá 5mgde dentina en 6 minutos.
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 13
O O
OC
CHCH2
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Química OralComplejosComplejos
CaO
O
N
N
O
C
O
O
O
C
CH2
CH2
CH2
CH2CH2
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 14
O
OC
Complejo Ca-EDTA
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Química OralComplejosComplejos
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Acido Láctico CH3 - CH - COOH <==> CH3 - CH - COO - + H +
OH OHH H
OH H
H H
OH
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Química OralComplejosComplejos
O
H H
O
Ca 2+ H
O
H
H O
H O
H
H
O
Ión calcio hidratado
O
H H
O
Ca 2+ H
H O
H O O
O
CH
C = O
CH3
1 : 1
H H O
O
C
=
HC
H3C
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 16
O
CH
O O = C O
H H
O
Ca 2+ O
O
CH
C = O
CH3
CH3
1 : 2
O
O O
O
Ca 2+ O
O
CH
C = O
CH3O = C CH
CH3
HC
1 : 3
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OO
=
O
C
=
CH
CH3
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Química OralComplejosComplejos
O
O
O
O
O
C =
C = O
CH
CH3
CH3
HC Ca2+ COO
HC OH
H3C
CO O
CHHO
CH3
Ca
Sal Lactato de Calcio
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 17
Complejo Octaédrico Ca-Ac. Láctico
XIV Reunión Anual IADR Sección ChileXIV Reunión Anual IADR Sección ChileSantiagoSantiago
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Química OralComplejosComplejos
Efecto del pH alcalino en la Efecto del pH alcalino en la desmineralización de premolares condesmineralización de premolares con
EDTA EDTA
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I. Yévenes, J. Reyes, L.Quevedo, V. Monardes I. Yévenes, J. Reyes, L.Quevedo, V. Monardes C.Garrido, M. Antunez, O. Ljubetic.C.Garrido, M. Antunez, O. Ljubetic.
Proyecto PRI ODO/01/01Proyecto PRI ODO/01/01
ObjetivoObjetivo
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Química OralComplejosComplejos
Evaluar el efecto del pH alcalino del EDTA en la liberación Evaluar el efecto del pH alcalino del EDTA en la liberación de iones fosfato e hidrógenosde iones fosfato e hidrógenos
desde Premolares y comparar su acción desde Premolares y comparar su acción desmineralizante endesmineralizante en
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 19
Piezas Sanas y Cariadas.Piezas Sanas y Cariadas.
PremolaresPremolares
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Química OralComplejosComplejos
Ca10(PO4)6(OH) 2
Hidroxiapatita EDTA a pH alcalinos
Incubación
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Desmineralizaciónde pieza dentaría
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DesmineralizaciónDesmineralización de premolares con EDTAde premolares con EDTA
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Química OralComplejosComplejos
Ca 10 ( PO 4 ) 6 ( OH ) 2 + 10 [H2 - EDTA ]2-
10 [ Ca - EDTA ] 2- + 6 HPO42- + 12 H+ + 2H2O
HidroxiapatitaHidroxiapatita EDTAEDTA--NaNa22
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 21
Quelato de calcioQuelato de calcio
Materiales y Métodos
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Química OralComplejosComplejos
. Lugar del Estudio. Laboratorio de Química .
· Condición del Estudio. In vitro.
· Muestra. 30 premolares, 15 sanos y 15 cariados
·Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 22
Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M
. Diseño Muestreal. Distribución proporcional, medianteproceso al azar.
Materiales y Métodos· Metodología. Incubación de premolares en EDTA a los pH 7,5 , 8,0 y 8 5 durante 180 minutos a temperatura ambiente Se tomaron
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Química OralComplejosComplejos
y 8,5 durante 180 minutos a temperatura ambiente. Se tomaron muestras cada 30 minutos midiéndose pH y concentración de fosfato.
. Fosfato. Método espectrofotométrico midiendo complejo de fosfomolibdato a 750 nm.
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· pH. pHmeter Orion, modelo 370. La concentración de ion hidrógeno se determinó por las variaciones de pH.
. Análisis estadístico. t-test para varianzas desiguales.
8.6
Fig. 1 Cinética del pH del EDTA al incubarse con premolares
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Química OralComplejosComplejos
7 2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
Sano pH 7.5
Caries pH 7.5
Sano pH 8.0
Caries pH 8.0
Sano pH 8.5
Caries pH 8.5
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 24
7
7.2
0 50 100 150 200
Tiempo de incubación (min)
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0 740 8
Fig. 2 Variación de pH del EDTA al incubarse con premolares
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Química OralComplejosComplejos
0.420.33
0.520.47
0.74
0.52
0.2
0.4
0.6
0.8
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 25
0Sano
pH 7.5CariespH 7.5
SanopH 8.0
CariespH 8.0
SanopH 8.5
CariespH 8.5
Tipo de premolares y pH
0 8TA
Fig. 3 Variación de pH del EDTA con premolares sanos
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Química OralComplejosComplejos
0 10.20.30.40.50.60.70.8
ción
de
pH d
el E
DT
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 26
00.1
Sano pH 7.5 Sano pH 8.0 Sano pH 8.5Premolares sanos y pH de incubación
Varia
c
Fig. 4 Variación de pH del EDTAcon premolares cariados
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Química OralComplejosComplejos
0 10.20.30.40.50.6
ción
de
pH d
el E
DTA
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 27
00.1
Caries pH 7.5 Caries pH 8.0 Caries pH 8.5
pH de incubación y dientes
Varia
10
Fig. 5 Liberación total de fosfato a las 180 minutos
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Química OralComplejosComplejos
2
4
6
8
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 28
0SanopH 7.5
CariespH 7.5
SanopH 8.0
CariespH 8.0
SanopH 8.5
CariespH 8.5
Premolares y pHs de incubación
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Prof. Ismael Yévenes López 8
8
10Fig. 6 Fosfato total liberado desde dientes sanos
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Química OralComplejosComplejos
2
4
6
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 29
0Sano pH 7.5 Sano pH 8.0 Sano pH 8.5
pHs de incubación y premolares
10
Fig. 7 Fosfato total liberado desde premolares cariados
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Química OralComplejosComplejos
2
4
6
8
10
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 30
0Caries pH 7.5 Caries pH 8.0 Caries pH 8.5
pH y premolares
Fig. 8 Cinética de liberación de fosfatodesde premolares sanos.
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Química OralComplejosComplejos
2
4
6
8
10
Sano pH 7.5 Sano pH 8.0Sano pH 8.5
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 31
00 100 200
Tiempo (min)
Fig. 9 Velocidad de liberación de fosfato desde premolares cariados
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Química OralComplejosComplejos
2
4
6
8
10
Caries pH 7.5
Caries pH 8.0
Caries pH 8.5
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 32
00 100 200
Tiempo de incubación (min)
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Discusión
· pH EDTA. Disminución del pH en los tres sistemas de
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incubación, mayor a pH 8.5.
. Liberación de Fosfato. Incremento moderado del fosfatoa todos los pH,liberación acumulada mayor a pH 8.0,
diferencias significativas con el pH 7,5
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 33
. Premolares sanos y cariados. Diferencias en disminución de pH, mayor liberación de protones desde premolares cariados.
No hay diferencias en la liberación de fosfato,siendo mayor la liberación desde dientes sanos.
Conclusiones
· Las piezas dentarias liberan fosfato y protones al
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Química OralComplejosComplejos
· Las piezas dentarias liberan fosfato y protones al incubarse con EDTA.
· Mayor liberación de protones al pH más alcalino con diferencias significativas entre los pH,
la mayor liberación de fosfato se produce a pH 8.
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 34
· Diferencias entre premolares sanos y cariados al incubarse con EDTAen la liberación de protones
pero no en la liberación de fosfato
XV Reunión Anual IADR Sección ChileXV Reunión Anual IADR Sección ChileTalcaTalca
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Química OralComplejosComplejos
Es 7,3 el pH optimo de desmineralización del Es 7,3 el pH optimo de desmineralización del EDTA EDTA
I Yé J R V M d C G id MI Yé J R V M d C G id M
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 35
I. Yévenes, J. Reyes, V. Monardes C.Garrido, M. I. Yévenes, J. Reyes, V. Monardes C.Garrido, M. Antunez, O. Ljubetic.Antunez, O. Ljubetic.
Proyecto PRI ODO/01/01Proyecto PRI ODO/01/01
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Química OralComplejosComplejos
Evaluar el efecto del pH del EDTA en la Evaluar el efecto del pH del EDTA en la desmineralización, comparar su acción endesmineralización, comparar su acción en
Piezas Sanas y Cariadas y determinar el pH optimo Piezas Sanas y Cariadas y determinar el pH optimo d d i li iód d i li ió
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 36
de desmineralización.de desmineralización.
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Prof. Ismael Yévenes López 10
Piezas dentales Piezas dentales
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Química OralComplejosComplejos
CaCa1010(PO(PO44))66(OH) (OH) 22
HidroxiapatitaHidroxiapatita EDTA EDTA a diferentes pHa diferentes pH
IncubaciónIncubación
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 37
DesmineralizaciónDesmineralizaciónde pieza dentaríade pieza dentaría
D i li ió d l EDTAD i li ió d l EDTA
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Química OralComplejosComplejos
Desmineralización de premolares con EDTA Desmineralización de premolares con EDTA
CaCa 1010 ( PO( PO 44 ) ) 66 ( OH ) ( OH ) 22 + 10 [H+ 10 [H22 -- EDTA ]EDTA ]22--
HidroxiapatitaHidroxiapatita EDTAEDTA--NaNa2 2
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 38
10 [ Ca 10 [ Ca -- EDTA ] EDTA ] 22-- + 6 HPO+ 6 HPO4422-- + 12 H+ 12 H++ + 2H+ 2H22O O
Quelato de calcioQuelato de calcio Liberación de protonesLiberación de protones
Materiales y MétodosMateriales y Métodos
Universidad de ChileFac. OdontologíaArea de Química
Química OralComplejosComplejos
. Lugar del Estudio. Laboratorio de Química .. Lugar del Estudio. Laboratorio de Química .
· Condición del Estudio. In vitro.· Condición del Estudio. In vitro.
·· Muestra. 58 premolares, 29 sanos y 29 cariados Muestra. 58 premolares, 29 sanos y 29 cariados
··Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 39
Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M
. Diseño Muestreal. Distribución proporcional, mediante. Diseño Muestreal. Distribución proporcional, medianteproceso al azar. proceso al azar.
·· MetodologíaMetodología.. IncubaciónIncubación dede premolarespremolares enen EDTAEDTA aa loslos pHpH 55,,77 ,, 66,,11 ,,
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Química OralComplejosComplejos
66,,88 ,, 77,,55 ,, 88,,00 yy 88,,55 durantedurante 180180 minutosminutos aa temperaturatemperatura ambienteambiente..SeSe tomarontomaron muestrasmuestras cadacada 3030 minutosminutos midiéndosemidiéndose pHpH ..
·· pHpH.. pHmeterpHmeter Orion,Orion, modelomodelo 370370 yy electrodoelectrodo combinadocombinado dede pHpH..LaLa concentraciónconcentración dede ionion hidrógenohidrógeno sese determinódeterminó porpor laslas variacionesvariacionesdede pHpH..
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 40
.. AnálisisAnálisis estadísticoestadístico.. tt--testtest parapara varianzasvarianzas desigualesdesiguales.. SignificaciónSignificaciónestadísticaestadística dede unun 9595%% (p<(p<00,,0505))
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Fig 1. Variación de pH del EDTA incubada con piezas dentales cariadas
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Química OralComplejosComplejos
6
7
8
9pH
EDTA
pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8.0
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 41
4
5
0 50 100 150 200
Tiempo de incubación (min)
pH 8.5
Fig 2. Variación de pH del EDTA al incubarse con piezas dentales sanas
9
Universidad de ChileFac. OdontologíaArea de Química
Química OralComplejosComplejos
6
7
8
9
pH E
DTA
pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8.0
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 42
4
5
0 50 100 150 200Tiempo de incubación (min)
pH 8.5
Fig 3. Producción ácida al incubar EDTA con piezas dentales cariadas
0,8
Universidad de ChileFac. OdontologíaArea de Química
Química OralComplejosComplejos
0,4
0,6
oduc
ción
áci
da pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8.0pH 8 5
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 43
0
0,2
pH de Incubación EDTA
Pro pH 8.5
Fig 4. Producción ácida al incubar EDTA con piezas dentales sanas
1
Universidad de ChileFac. OdontologíaArea de Química
Química OralComplejosComplejos
0,4
0,6
0,8
1
ducc
ión
ácid
a pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8 0
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 44
0
0,2
pH de incubación EDTAPr
od pH 8.0pH 8.5
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Prof. Ismael Yévenes López 12
Fig 5. Producción ácida y pH de incubación
P.Cariadas
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Química OralComplejosComplejos
0,4
0,6
0,8
rodu
cció
n ác
ida
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 45
0
0,2
5 6 7 8 9
pH de incubación EDTA
Pr
Fig 6. Producción ácida y pH de incubación
piezas sanas P sanas
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Química OralComplejosComplejos
piezas sanas
0,4
0,6
0,8
1
ducc
ión
ácid
a
P. sanas
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 46
0
0,2
5 6 7 8 9
pH de incubación del EDTA
Prod
Fig 7. Estimación de produción ácida a pH 7.3 = 0.28
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Química OralComplejosComplejos
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
ducc
ión
ácid
a
P.Cariadas
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 47
0
0,1
0,2
6,4 6,7 7 7,3 7,6 7,9 8,2 8,5 8,8
pH EDTA
Prod
Fig 8. Estimación de producción ácida a pH 7.3 = 0.32
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Química OralComplejosComplejos
0,4
0,6
0,8
ducc
ión
ácid
a
P.Sanas
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 48
0
0,2
6,4 6,7 7 7,3 7,6 7,9 8,2 8,5 8,8
pH EDTA
Prod
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DiscusiónDiscusión
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Liberación de ion hidrogeno. Curvas de liberación semejantes para Liberación de ion hidrogeno. Curvas de liberación semejantes para todos los pHs, mayores pendientes en los pHs extremos. Diferencias todos los pHs, mayores pendientes en los pHs extremos. Diferencias significativas entre pHs extremos y los neutros.significativas entre pHs extremos y los neutros.
pH EDTA. Disminuye en todas las soluciones, tanto en piezas sanas y pH EDTA. Disminuye en todas las soluciones, tanto en piezas sanas y cariadas, la mayor variación se produce a pH 5,7. La variación de pH cariadas, la mayor variación se produce a pH 5,7. La variación de pH disminuye al acercarse a la neutralidad y aumenta con pHs alcalinosdisminuye al acercarse a la neutralidad y aumenta con pHs alcalinos
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 49
pH optimo. No existe un único pH optimo, para este estudio habrían dos, pH optimo. No existe un único pH optimo, para este estudio habrían dos, pH 5,7 y 8,5. La producción ácida a pH 7,3 es un mínimopH 5,7 y 8,5. La producción ácida a pH 7,3 es un mínimo
ConclusionesConclusiones
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Química OralComplejosComplejos
LasLas piezaspiezas dentariasdentarias liberanliberan protonesprotones alal incubarseincubarse conconEDTA,EDTA, existiendoexistiendo unauna relaciónrelación matemáticamatemática complejacomplejaentreentre elel pHpH dede incubaciónincubación yy lala cantidadcantidad dede ionesioneshidrógenoshidrógenos liberadosliberados..
NoNo existenexisten diferenciasdiferencias entreentre piezaspiezas sanassanas yy cariadascariadas enen
PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 50
yylala liberaciónliberación dede hidrogenioneshidrogeniones..
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