text
Портал для медицинских работников

Медицинское и фармацевтическое товароведение (Тема 7)

  • 15 сентября 2013
  • 93

Важным классом в науке материаловедения являются металлические материалы, от строения и свойств которых зависит качество изготавливаемых изделий, а также область их применения. Знание же классификации металлических материалов позволяет главной медицинской сестре сделать правильный выбор при формировании ассортимента лечебно-профилактического учреждения.

Среди классификации металлов наиболее распространено их подразделение на черные, цветные и редкоземельные. К черным металлическим материалам, используемым в медицинской промышленности, относят железо и его сплавы – чугун и сталь; к цветным – магний, медь, алюминий, титан, золото, серебро, ртуть и их сплавы; к редкоземельным – бериллий, цезий, гадолиний и их сплавы и др.

Внимание! Для скачивания доступны новые образцы:  СОП Взятие венозной крови, Аптечка АнтиВИЧ, Аптечка при анафилактическом шоке

Рассмотрим подробнее каждую из перечисленных групп.

Черные металлы и их сплавы

Железо представляет собой серебристо-белый металл, существующий в двух модификациях, отличающихся формой кристаллической решетки. Оно является главным действующим элементом гемоглобина крови, обладает антианемическими свойствами и поэтому входит в состав таких лекарственных препаратов, как «Ферроплекс», «Ферритаб», «Биофер» и других.

Широкое применение в медицине получили сплавы железа с углеродом: чугун и сталь. Чугун содержит от 2,14 до 4% углерода, сталь – до 2,14% углерода.   

ЧУГУН

В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплаве, различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны.    

Белые чугуны содержат углерод в связанном состоянии в виде карбида железа – цементита. Изделия из белого чугуна, как правило, не производят, а используют его для дальнейшего получения стали и ковкого чугуна.

Серые чугуны – чугуны, в которых углерод находится в виде пластинок – графита. При маркировке сплава серого чугуна он обозначается аббревиатурой СЧ, а также двумя числами, первое из которых означает предел прочности при растяжении, второе – предел прочности при изгибе. Серые чугуны марок СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36 применяются преимущественно для изготовления арматурных деталей к медицинскому оборудованию, а также различных стоек.

Ковкие чугуны содержат углерод в свободном состоянии в форме хлопьев. Такая форма графита обуславливает высокие прочностные и пластинчатые характеристики сплава. Из ковкого чугуна изготовляют краны, вентиля, задвижки к медицинскому оборудованию. Маркируются такие сплавы аббревиатурой КЧ.

Высокопрочные чугуны содержат углерод в виде шаровидного графита, который получают модификацией магнием жидкого чугуна. Эти сплавы могут применяться для изготовления деталей насосов и отсасывателей, изготовления поршней, и маркируются, соответственно, аббревиатурой ВЧ.

СТАЛИ

Стали подразделяются на углеродистые, легированные и нержавеющие.

Углеродистые стали содержат от 0,65 до 1,35% углерода, обладают хорошей пластичностью при нагреве и легко деформируются. Углерод также обеспечивает технологические свойства стали: свариваемость, обрабатываемость под давлением, резанье. Эти сплавы получают в мартеновских печах и электропечах.  

Вредные примеси в стали – сера и фосфор, уменьшающие ее пластичность и увеличивающие ее ломкость; полезные – марганец и кремний. Кремний увеличивает прочность и прокаливаемость стали, а марганец связывает примеси серы в сульфид, уменьшая ее вредное влияние. Обозначают углеродистую сталь аббревиатурой У, последующая цифра в маркировке обозначает содержание углерода в десятой доле %, например У7, У8 и т. п. С повышением содержания углерода увеличиваются механические свойства стали, такие как временное сопротивление, предел текучести. В некоторых случаях для обозначения повышенного качества стали (содержание фосфора и серы не более 0,035%) к обозначению ее маркировки добавляют букву «А». Например, сталь У7А применяется для изготовления ранорасширителей, пинцетов, корнцангов, зажимов; У8А – для изготовления пил, долот, щипцов костных, распаторов, троакаров.

Легированной сталью называется сталь со специальными добавками – хромом, никелем, молибденом, титаном, ванадием. Марки стали обозначаются сочетанием букв и цифр элементов, входящих в ее состав. Например, сталь 15XГД содержит 0,15% углерода, 1% хрома, 1% марганца, 1% меди. Легированные стали также применяются для изготовления медицинских инструментов (зажимных, режущих и др.).

Нержавеющие стали. Некоторые узлы медицинского оборудования и медицинские инструменты работают в агрессивных средах, поэтому должны иметь высокую коррозионную стойкость. Коррозионная стойкость достигается введением в состав стали хрома (более 12,5%), в результате чего на поверхности стали образуется защитная оксидная пленка. В зависимости от состава нержавеющей стали выделяют: хромистые и хромникелевые стали. Обозначают хромовые стали 20Х13, что означает содержание в составе стали углерода от 0,16 до 0,25%, хрома от 12 до 14%. В обозначение хромникелевых сталей добавляется буква Н и цифра, обозначающая долю никеля в стали.

Для изготовления медицинских инструментов рекомендовано 15 марок нержавеющей стали, которые в свою очередь по технологии получения и эксплутационным характеристикам подразделяются на мартенситные, ферритные и аустенитные. 

Наибольшая прочность и устойчивость к коррозии характерна для мартенситных сталей (из них изготавливают кусачки, долота, ножницы). Для ферритной стали характерна низкая прочность и твердость, но высокая пластичность и ударная вязкость; из нее изготавливают офтальмологические инструменты. А для аустинитной стали характерна упругость, поэтому из нее изготавливают пружины, зонды и т. п.

Вне зависимости от принадлежности к данным группам нержавеющие стали маркируют латинскими буквами от А до R; расшифровку этой маркировки можно посмотреть в ГОСТ Р 50328.1-92 «Инструменты хирургические. Металлические материалы. Часть 1. Нержавеющая сталь». Например, сталь марки D, из которой изготавливаются элеваторы, зонды стоматологические, ножницы, долота желобоватые и др. имеет маркировку 45X14, означающую, что сталь этой марки содержит углерода 0,42–0,5%, хрома 12,5–14,5%.       

При выборе медицинских инструментов главной медицинской сестре нет необходимости запоминать все марки медицинских инструментов – ей необходимо знать, что разные инструменты, детали медицинской техники могут быть изготовлены из разных видов сталей и сплавов, обеспечивающих разные эксплуатационные характеристики и помнить, что подавляющее большинство медицинских инструментов изготавливается из нержавеющей стали. Данный факт помогает медицинской сестре грамотно оформить техническое задание на закупку инструментов.

Пример

При покупке зажима изогнутого необходимо указать его длину, направление браншей, наличие кремальеры, материал инструмента, маркировку, режимы стерилизации инструмента, что можно оформить так: 

«Длина – 180 ± 0,2 мм; бранши должны быть изогнутыми с поперечной насечкой; инструмент должен быть оснащен кремальерой с возможностью ее отключения; наличие двух кнопок управления кремальерой, возможность управления как с передней, так и с задней стороны рукоятки зажима; инструмент должен быть оснащен механизмом ротации с возможностью фиксации рабочей части в заданном положении; иметь механизм отключения ротации; кремальера 3-зубчатая; материал инструмента – нержавеющая коррозионностойкая сталь; антибликовая поверхность – наличие; индивидуальная маркировка методом лазерной гравировки – наличие; стерилизация – автоклавирование при 134 ºС, сухой жар – не менее 180–200 ºС – наличие.

Цветные металлы и их сплавы

Цветные металлы являются чуть более дорогостоящими, чем черные металлы, однако представить медицину без них сегодня невозможно.   

МЕДЬ И ЕЕ СПЛАВЫ

Медь относится к группе цветных металлов. Она обладает хорошими тепло- и электропроводностью, коррозионной стойкостью, технологическими свойствами, пластична, легко режется, полируется, паяется, сваривается. Однако чистая медь имеет низкие прочностные свойства, в связи с чем в медицине используются ее сплавы с легирующими добавками железа, цинка, никеля, марганца, алюминия, фосфора и др. Латунь и бронза – сплавы на основе меди, получившие наибольшее распространение в медицине. 

Латунь это сплав меди с цинком, содержание которого в латуни может доходить до 50%. Латуни маркируют буквой Л, после которой пишут числа, указывающие содержание меди и количество легирующего компонента. Например, сплав Л 64 содержит 64% меди и 36% цинка. Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости медь можно легировать алюминием (алюминиевые латуни), марганцем (марганцевые латуни), кремнием (кремниевые), свинцом и другими металлами. Из латуни часто изготовляются детали арматуры, манометрические трубки, пароводонагреватели.

Бронза – это сплав меди с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами. Бронзы по сравнению с латунью обладают лучшими механическими, коррозионными свойствами. Обозначаются буквами Бр, после которых перечисляются элементы в составе сплава. Выделяют оловянные, алюминиевые, беррилиевые, свинцовые бронзы. Из бронзы изготовляют различные пружины, проволоку для сшивания тканей, электрические контакты в медицинском оборудовании.

Нейзильбер является сплавом меди, никеля (5–35%) и цинка (13–45%). Характеризуется коррозионной устойчивостью, повышенной прочностью и упругостью при деформации, удовлетворительной пластичностью в горячем и холодном состоянии. Применяется для изготовления медицинских инструментов, деталей точных приборов.

Производитель отдает предпочтение сплавам из меди в том случае, когда необходимо обеспечить высокую тепло и электропроводность, высокую коррозиционную стойкость во влажной атмосфере, хорошее сопротивление износу, например для изготовления таких изделий, как стерилизаторы, катетеры, зонды, ложки.

В качестве лекарственного препарата раньше применялся сульфат меди, в настоящее время медь преимущественно входит в состав поливитаминных комплексов, таких как «Витрум», «Дуовит» и др.

АЛЮМИНИЙ И ЕГО СПЛАВЫ

Алюминий – металл серебристо-белого цвета, с хорошей электро- и теплопроводностью, обладает высокой коррозионной стойкостью, в связи с образованием на поверхности пленки оксида алюминия. Алюминий и его сплавы применяют тогда, когда требуется легкость и высокая электропроводность, например при изготовлении фольги алюминиевой, комбинации алюминия с полиэтиленом в упаковке лекарственных препаратов. Основными легирующими элементами алюминия являются медь, марганец, магний, кремний, цинк. 

Дуралюмины – сплавы алюминия с медью (2,2–4,8%), магнием (0,4–2,4%), марганцем (0,4–0,8%). Медь и магний вводят в сплав для его упрочнения, а марганец – для коррозионной стойкости. Дуралюмины относится к группе деформируемых сплавов и применяется для изготовления емкостей, арматуры, камер в медицинской технике.

Силумины – это сплавы алюминия с кремнием (более 5%), которые обладают хорошими литейными свойствами и используются в медицинских изделиях, где требуется высококачественная отливка (изделия для офтальмологии, нейрохирургии и др.).  

Среди лекарственных препаратов на основе алюминия можно выделить «Фосфалюгель» (алюминия фосфат), который относится к группе антацидных средств и применяется при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, желудочных и кишечных расстройствах.

ТИТАН И ЕГО СПЛАВЫ

Титан представляет собой металл серебристо-белого цвета, имеющий малую плотность, высококоррозионностойкий. Он широко распространен в земной коре после алюминия, магния и железа. Достоинством титана и его сплавов является то, что они являются высокопрочными в интервале температур от 300 до 600 ºС. Легируют титан алюминием, марганцем, ванадием, молибденом, хромом.

Применяют сплавы из титана преимущественно в ракетно-космической технике, однако и в медицине широкое применение находят титановые имплантаты, титановые пластины для операций на поясничном отделе позвоночника, исправления деформаций позвоночника и др.

Среди лекарственных препаратов известен препарат «Тизоль», который обладает прекрасной всасывающейся способностью, распределяясь в коже, и показан при бурситах, артритах, а также в качестве проводника лекарственных средств.  

МАГНИЙ И ЕГО СПЛАВЫ

Магний – металл серо-белого цвета, он имеет маленькую плотность, химически активен и легко окисляется. Основными легирующими элементами в магниевых сплавах являются алюминий и цинк. Они обеспечивают магниевым сплавам хорошие литейные свойства, резание и свариваемость. В медицине сплавы на основе магния применяются в конструкциях медицинских приборов, из-за его легкости, что обеспечивает удешевление конструкции по сравнению со стальной.

В связи с химической активностью магния существует большое количество лекарственных препаратов на его основе. В качестве примера можно привести магния сульфат, который в форме суспензии обеспечивает слабительное действие, а в форме раствора для инъекций снимает симптомы артериальной гипертензии.

ЗОЛОТО

Золото – благородный, драгоценный металл желтого цвета; очень пластично и легко деформируется, коррозионно стойко. По электропроводности золото занимает третье место после меди и серебра. Существуют сплавы золота с платиной, медью, цирконием, палладием, вольфрамом. В медицине золото и его сплавы используются в деталях медицинской техники (дефибрилляторах, мониторах прикроватных и др.), в качестве зубных протезов, для покрытия из золота в рентгеновских аппаратах, в онкологии также применяют радиоактивное золото для разрушения опухолей.

Золото в солевой форме входит в состав таких лекарственных препаратов, как «Золотой йод» (гранулы гомеопатические, ООО «Гомеопатическая фармация»), применяемого при недостаточности мозгового кровообращения, нарушениях липидного обмена.

СЕРЕБРО

Серебро – светлый драгоценный металл серебристо-серого цвета, ковкий, пластичный, обладающий хорошей тепло- и электропроводностью. Имеет наибольшую среди металлов отражательную способность. Серебром покрывают детали медицинской техники для придания им электропроводности и коррозионной стойкости, изготавливают контакты в оборудовании. Этот металл используется в изготовлении серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторов, используемых, например, в наружных дефибрилляторах.

Среди лекарственных препаратов, в которых содержится серебро можно выделить «Колларгол» (70% серебра) и «Протаргол» (7,8–8,3% серебра). Применяют эти препараты в качестве вяжущего, антисептического, противовоспалительного средства для смазывания слизистых оболочек верхних дыхательных путей, промывания мочеиспускательного канала и мочевого пузыря.

Серебро в солевой форме содержится в составе препарата «Ляписный карандаш» (серебра нитрат), который применяется при эрозиях, язвах, трещинах кожи.

На основе солей серебра с сульфаниламидными препаратами были созданы препараты «Дермазин», «Сульфадиазин», «Аргедин», которые за счет серебра обладают ранозаживляющими свойствами и используются при поверхностных ранах и ожогах, пролежнях и язвах. 

РТУТЬ

Ртуть представляет собой серебристый жидкий металл, не изменяющийся на воздухе, не окисляющийся и не взаимодействующий ни с какими элементами атмосферы. Эти свойства обуславливают применение ртути в термометрах и различных манометрах.

Важной особенностью ртути является образование амальгамы – жидких или твердых сплавов ртути с другими металлами. Данное свойство используют при золочении частей приборов, производстве зеркал, ранее применяли в качестве материала зубных пломб. В связи с тем, что пары ртути и сам металл являются ядовитыми, то в качестве лекарственных препаратов не применяются. 

Классический ртутный термометр используется в медицине давно, его главными достоинствами являются высокая точность измерения, не зависящая от времени службы прибора, и низкая стоимость. Содержание ртути в каждом термометре обычно составляет от 2,5 до 4 г. Однако поскольку пары ртути очень опасны, то на смену ртутным термометрам в настоящее время приходят цифровые. 

При повреждении стеклянной колбы термометра и попадании ртути в атмосферу, она начинает испаряться и вызывает интоксикацию находящихся в помещении людей. В этом случае необходимо проведение демеркуризационных работ, заключающихся в сборе шариков ртути и их нейтрализации в 20%-ном водном растворе хлорного железа.

Редкие металлы

БЕРИЛИЙ И ЕГО СПЛАВЫ

Бериллий – светло-серый металл, редко встречающийся в природе. Однако важным его достоинством, в сравнении с другими материалами, является его уникальное сочетание физических и механических свойств: по своей удельной прочности и жесткости он превосходит все другие материалы. В качестве конструкционных материалов применяют сплавы бериллия с алюминием (24–43% алюминия). В медицине данные сплавы находят применение в рентгенологии, при производстве окон рентгеновских трубок. 

ЦЕЗИЙ

Цезий – это редкоземельный металл голубого цвета, плавящийся при 36 ºС, очень активный по отношению к воздуху. Преимуществом цезия, позволяющим использовать его в медицине является наличие большого числа изотопов цезия, что обуславливает его использование в гамма-лучевой терапии.   

Таким образом, многообразие металлических материалов и их свойств очень велико, что и обуславливает их широкое применение в различных областях медицины. Знания в области материаловедения металлических материалов, их классификации, потребительских свойств, рассмотренные в данной статье являются важными для главной медицинской сестры, поскольку напрямую влияют на правила эксплуатации медицинских изделий медицинским персоналом.    

Рекомендации по теме

Мероприятия

Мероприятия

Повышаем квалификацию

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Мы в соцсетях
А еще:
Сайт предназначен для медицинских работников!


Чтобы подтвердить ваш статус, зарегистрируйтесь, и:

Читайте экспертные
материалы

Скачивайте готовые
формы и СОПы

Смотрите
бесплатные вебинары

13 000 статей

1 500 инструкций

200 записей

Абонемент в электронную медицинскую библиотеку в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Сайт предназначен для медицинских работников!


Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, зарегистрируйтесь, и:

Читайте экспертные
материалы

Скачивайте готовые
формы и СОПы

Смотрите
бесплатные вебинары

13 000 статей

1 500 инструкций

200 записей

Абонемент в электронную медицинскую библиотеку в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
×

Гость, вам предоставлен VIP-доступ к журналу «Главная медицинская сестра»:
возможность скачивать шаблоны • доступ к видеотренингамкниги  для главных медсестер
Активировать доступ  
Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Посещая страницы сайта и предоставляя свои данные, вы позволяете нам предоставлять их сторонним партнерам. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.