Análisis químico elemental y de fases por medio de PIXE, DSC, TGA y DRX en MTA Angelus® y un cemento Portland blanco / Elemental chemical composition and phase analysis by means of PIXE, DSC, TGA, and DRX of MTA Angelus® and a white Portland cement

RESUMEN

Resumen: El mineral trióxido agregado (MTA) es un cemento usado principalmente para sellar perforaciones en órganos dentales debido a que endurece en presencia de humedad, está compuesto por cemento Portland y trióxido de bismuto. Objetivo: Analizar y comparar por medio de PIXE, DSC, TGA y DRX la composición química elemental y de fases del cemento MTA Angelus® y de un cemento Portland blanco (CPB-CA). Material y métodos: MTA Angelus® blanco y un cemento Portland blanco fueron analizados con PIXE en un acelerador de partículas; el análisis de fases cristalinas se realizó por medio de DRX y contrastado los picos con los de base de datos del ICDD, el DSC se realizó en un calorímetro hasta 900 °C. Resultados: PIXE detectó como elementos de mayor porcentaje fueron aluminio, silicio y calcio para ambos cementos; habiendo diferencias en los porcentajes de azufre; el bismuto sólo se detectó en MTA Angelus®. Se detectaron como elementos traza cobre y estroncio en el MTA Angelus®, además de zirconio en CPB-CA. La relación entre silicio-calcio y silicio-aluminio en los dos cementos es similar. Se identificaron tres fases cristalinas en ambos cementos, silicato dicálcico, silicato tricálcico y aluminato tricálcico; sin embargo, se identificó Bismita en el MTA Angelus® y sulfato de calcio en forma de yeso en CPB-CA, que se logró corroborar con la ayuda de la técnica DSC. Conclusiones: Se logró observar la baja cantidad de yeso en MTA Angelus® por medio de la calorimetría. Tanto las fases cristalinas como la composición química elemental son similares en ambos cementos.

ABSTRACT

Abstract: Mineral trioxide aggregate (MTA) is a cement mainly used to seal tooth perforations; this is due to the fact that it hardens when in presence of humidity. It is composed of Portland cement and Bismuth trioxide. Objective: To analyze and compare with PIXE, DSC, TGA and DRX elementary chemical and phase composition of MTA Angelus® cement with a white Portland cement (WPC). Material and methods: MTA Angelus® white and a white Portland cement were analyzed with PIXE in a particle accelerator, phase analyses were conducted with XRD contrasting peaks with those in the ICDD database. DSC was conducted in a calorimeter up to 900 oC. Results: PIXE detected the following as greater percentage elements: aluminum, silica and calcium for both cements. Differences were found with sulfur percentages; Bismuth was only detected in MTA Angelus®. Trace elements of copper and strontium were detected in MTA Angelus® and zirconium in WPC. Relationship between silica-calcium and silica-aluminum was similar in both cements. In both cements, three crystalline phases were detected: dicalcium silicate, tricalcium silicate and tricalcium aluminate. Nevertheless, Bismite was identified in MTA Angelus® and calcium sulfate in the form of gypsum in WPC, this was corroborated with DSC technique. Conclusions: In MTA Angelus®, low gypsum amounts were observed by means of calorimetry. In both cements, crystalline phases and elemental chemical composition were similar.