Abstract
This study was designed to observe the effects of various concentration of polyacrylic acid containing different concentration of sulfate ion on the crystal formation on the enamel surface. Experimental crystal growth solutions were made of $10\%,\;20\%,\;30\%\;and\;40\%$ polyacrylic acid(molecular weight,5,000) solutions which containing 0.1M, 0.2M, 0.3M, 0.5M, and 1.0M sulfate ion respectively. The extracted human first bicuspid enamel surface was contacted for n seconds with these solutions, washed for 15 seconds, dried, and then the crystal topography on the enamel surface was observed under the scanning electron microscope. The crystal topography were evaluated on the SEM photographs by degree of crystal coverage, crystal length, and consistency of crystal morphology, and conclusions were as the follows. 1. Polyacrylic acid solution etched slightly the enamel surface, and the difference of etching effect by its concentration was not observed. 2. The effect of concentration of polyacrylic acid on the crystal formation was less, especially that of $20\%\~40\%$ polyacrylic acid was almost not different. 3. Concentration of the sulfate ion was a determinant factor in precipitating crystals on the enamel. The experimental crystal growth solutions containing 0.1 M sulfate ion did not make crystal formation but those containing over 0.2 M sulfate ion did. 4. The degree of crystal coverage showed a tendency to increase and then decrease according to the concentration of sulfate ion in the $20\%-40\%$ polyacrylic acid. The experimental solutions containing 0.5 M sulfate ion showed the peak of degree of crystal coverage. 5. The crystal length showed a tendency to decrease by increment of sulfate ion in the polyacrylic acid solution. 6. There was a tendency to increase the frequency of random arragement of short crystals when increasing the concentration of sulfate ion in the polyacrylic acid solution. The lower concentration of sulfate ion in the polyacrylic acid solutions tended to make spherulitic arrangement of crystals, the higher concentration of sulfate ion, the more random arrangement of crystals. The experimental solutions containing 0.5M sulfate ion showed more spherulitic arrangement than random arrangement of crystals. 7. The best one of these experimental crystal growth solutions was $30\%$ polyacrylic acid solution containing 0.5M sulfate ion.
교정장치의 직접부착을 위하여 일반적으로 사용되고 있는 산부식법의 대체가능 방법중 하나는 결정형성법이며, 폴리아크릴산과 황산이온은 결정형성액의 주요 물질로 알려져 왔다. 이 연구는 황산이온농도와 폴리아크릴산의 농도변화가 결정형성에 미치는 영향을 관찰하여 결정형성용액에 관한 기초자료를 획득하기 위하여 시행되었다. 분자량 5,000의 폴리아크릴산을 $10\%,\;20\%,\;30\%$ 및 $40\%$ 용액으로 만들고, 각각의 용액에 황산이온 농도가 0.1M, 0.2M, 0.3M, 0.5M 및 1.0M이 포함되는 총 20가지의 실험용 결정형성용액을 제조하고, 이들을 법랑표면에 60초간 반응시킨 후, 주사전자현미경 사진을 촬영하여 결정 피복도, 결정 길이 및 결정형태 분포의 균일성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 폴리아크릴산 용액은 법랑질 표면을 경미하게 부식시켰으며, 농도에 따른 부식효과의 차이는 없었다. 2. 폴리아크릴산의 농도는 결정형성에 적은 영향을 미쳤다. 특히 $20\%-40\%$사이의 폴리아크릴산 용액은 결정형성에 영향을 미치지 않았다. 3. 황산이온 농도는 결정형성의 주요인자이다. 0.2M이상의 황산이온이 포함된 폴리아크릴산 용액에서 결정이 형성되었다. 4. $20\%\~40\%$ 폴리아크릴산 용액에 포함된 황산이온농도가 결정 피복도에 미치는 영향은 황산이온 농도가 어느한도까지 증가하면 결정 피복도도 증가하나 그 이상에서는 감소하는 경향으로 나타났다. 이 실험에서는 0.5M황산이온이 포함된 실험용액이 가장 높은 결정 피복도를 나타냈으며, 최대의 결정 피복도를 나타내는 황산이온 농도는 0.5M, 혹은 0.5M에서 1.0M사이에 있을 것으로 추정되었다. 5. 폴리이크릴산 용액내의 황산이온 농도가 증가할수록 결정길이는 작아지는 경향을 보였다. 6. 폴리아크릴산 용액내의 황산이온 농도는 결정 형태의 분포에 영향을 미친다. 황산이온의 농도가 낮을수록 spherulitic형 배열의 결정형성이 증가하고, 황산이온농도가 증가하면 무정형 배열의 결정형성이 증가하는 경향을 보였다. 7 이 연구에서 가장 양호한 실험용 결정형성용액은 0.5M 황산이온이 포함된 $30\%$ 폴리아크릴산 용액이었다.