Медицинский гипс: способы применения и свойства. Гипс — Медицинская энциклопедия Что представляет собой скотчкаст

Медицинский гипс по химическому составу не отличается от обычного гипса. Это есть дигидрат сульфата кальция, который образуется после добавления в гидрат сульфата кальция обычной воды. Гидрат – это исходный рыхлый материал в виде белого или слегка желтоватого цвета порошка, который застывает в течение определенного времени после затворения его водой. Время схватывания медицинского гипса и допустимая консистенция разведения имеют решающее значение в медицине, так как медицинский гипс применяется для изготовления жестких повязок, лангет, гипсовых кроваток, а так же в стоматологии для получения слепков зубов и моделирования протезов.

Медицинский гипс принято разделять на следующие виды: обычный обожженный медицинский гипс, модельный гипс и супергипс. Все они имеют различную технологию получения и определенные места применения в медицине.

Обожженный медицинский гипс получают методом прокаливания дигидрата сульфата кальция в открытой емкости. При нагревании до температуры свыше 130 градусов дигидрат превращается в полугидрат, который и является обычным медицинским гипсом. Важное отличие этого материала от других видов гипса в том, что он имеет весьма крупные пористые частицы неравномерной формы, которые сильно поглощают воду. Поэтому для затворения медицинского обожженного гипса необходимо брать воду в соотношении 2:1 (на две части гипса одна часть воды). Время начала схватывания этого вида медицинского гипса от 6 минут после разведения, а время окончания схватывания около 12 минут после разведения. Основное применение – гипсовые повязки.

Модельный гипс получают при нагревании дигидрата сульфата кальция в автоклаве под давлением. При этом получаются частицы полугидрата правильной формы практически без пор. Этот вид медицинского гипса называется иначе альфа полугидратом. Более равномерные частицы позволяют получать более плотные структуры при меньшем количестве воды для затворения порошка. При этом отпечатки, получаемые при использовании модельного гипса, получаются более точными. Что особенно важно при снятии слепков зубов в стоматологии. Для разведения модельного гипса необходимо двадцать миллилитров воды на 100 грамм порошка.

Супергипс получают в два этапа. Сначала дигидрат подвергают кипячению в присутствии хлоридов кальция и магния, а затем нагревают в автоклаве. Хлориды в данном процессе являются дефлоккулянтами, препятствующими выпадению хлопьев и агломерации мелких частиц гипса в более крупные гранулы. Таким образом, структура супергипса ещё более тонкая и плотная, нежели у модельного гипса. Поэтому его применяют для снятия оттисков с отдельных зубов и получения слепков для изготовления корневых вкладок при протезировании.

К сожалению, люди достаточно часто ломают себе что-нибудь из-за непредвиденного случая или зимой, падая на льду. При этом свойства гипса и его правильное наложение становятся неотъемлемой частью лечения перелома.

Как правило, гипсовую повязку накладывают в первый час после несчастного случая. Поэтому медицинский гипс играет важную роль как в лечении, так и в медицине целиком.

Как получают медицинский гипс

Медицинский гипс не сразу выглядит так, как его представляет большинство людей.

Перед тем как мы видим его в виде сыпучего порошка, он проходит некоторые этапы.

Итак, изначально это простой гипсовый камень, который раскаливают в специальной печке, но температура не должна превышать 130-140°С.

После чего, камень теряет всю влагу и становится очень хрупким. Это делают для того, чтобы превратить камень в мелкий порошок.

Свойства гипса и его качество зависит от некоторых факторов, но главное – это время пребывания в печи и правильная выдержка. Такой гипс очень важно хранить в сухом помещении, чтобы он ни напитал влаги.

Каким должен быть гипс

Свойства гипса очень просты, так как он должен быть белым, мягким, хорошо просеянным, быстро отвердевать, а главное не иметь комков.

Когда накладывают гипс, то обязательно нужно соблюдать пропорции, как правило, это 2 части гипса на часть воды. Если пропорция не соблюдена, то гипс не затвердеет, и лечение не начнется в срок.

Что делать, если качество гипса испортилось

Зачастую в больницах не используют весь гипс в срок, и он начинает отсыревать, но это не трагедия.

Бывает, что используют не лучший гипс, но всегда можно сделать так, чтобы пациенты чувствовали качественные услуги.

Для этого нужно взять гипс, высыпать его на железный пласт, и отправить в духовку (температура не должна превышать 120°С), таким образом, гипс утратит влагу.

Если вы сомневаетесь, то нужно взять зеркальце, поднести над гипсом, и если оно запотеет, то влага еще присутствует, если нет, то все в порядке.

Гипс чаще всего накладывают на голень, кисть, предплечье и стопы. Для накладки гипсовой повязки требуются бинты разных размеров и соответствующие инструменты.

Итак, рассмотрев свойства гипса и его особенности, каждый осознает то, что добыть гипс достаточно непросто и нужно приложить усилие, а также уследить за тем, чтобы он не испортился.

Но лучше, чтобы вы просто знали о нем, и никогда не сталкивались с его наличием на вашем теле.

Гипс, или гидросульфат кальция – это минерал, широко используемый в строительстве, медицине и скульптурном литье. В готовом виде он представляет собой порошок, который смешивается с водой, после чего постепенно высыхает, приобретая высокую жесткость. Его цвет может быть белым, серым или с оттенками бурого, розового, желтого или красного. Твердость минерала по шкале Мооса 2 балла.

Добыча гипса

Минерал встречается в виде вкраплений в осадочные породы. Его частицы представлены в виде чешуйчатых или мелкозернистых масс. Его залежи обычно встречаются в глинистых осадочных породах. Внешне они напоминают мрамор. Минерал добывают шахтным способом. Подземные залежи откалывают от общей массы точечными взрывами. Добытый гипсовый камень доставляется на поверхность, после чего размалывается в порошок. Изначально он имеет повышенную влажность, поэтому осуществляется его первичная просушка, а в дальнейшем выпекание на протяжении нескольких часов. Выходящий из печи гипс уже полностью готов к использованию.

Технологический процесс может включать дополнительные способы очистки состава от примесей, что зависит от применяемого сырья. Если требуется производство гипса для медицинских целей, то он очищается более качественно для повышения связующих свойств.

Преимущества гипса как материала

Гипс обладает рядом достоинств, которые позволяют ему значительно превосходить подавляющее большинство прочих материалов, применяемых в строительстве, а также других сферах.

К неоспоримым его преимуществам можно отнести:

• Небольшой вес.
• Легкое смешивание при приготовлении растворов.
• Быстрое застывание.
• Короткий период высыхания.
• Умеренная твердость.

К безусловным преимуществам гипса относится возможность его легкой шлифовки. Благодаря этому можно поправить форму сделанного из него изделия. В зависимости от предмета или поверхности это можно делать , или специальной .

Перечисленные свойства, являющиеся преимуществами материала, могут отличаться в зависимости от степени помола, очистки и наличия пластификаторов. Его принято классифицировать по степени сжатия. По данному критерию существует 12 видов гипса. Данный показатель измеряет в количество килограмм на сантиметр квадратный, которые необходимо приложить, чтобы провести разрушение материала. Число в номенклатурном наименовании обозначает данное количество килограмм. К примеру гипс с маркировкой 5 имеет верхнюю точку сжатия 5 кг/см².

Где применяется гипс

Существует 3 основных направления применения данного материала:

1. Медицина.
2. Скульптура.
3. Строительство.

Медицинское использование

Очищенный порошок гипса используется для создания бандажа для блокировки конечностей, что необходимо для срастания сломанных костей. Для этого его разводят в воде, готовя жидкий раствор. В нем вымачиваются бинты, которыми и делается перевязка. После застывания армированный бинтами раствор приобретает жесткость, полностью защищая загипсованную конечность от нежелательного воздействия.

Для медицинских целей применяется только мелкий помол гипса, обеспечивающий высокую монолитность после схватывания. Помимо применения для лечения переломов он также используется в стоматологии. С его помощью делаются слепки зубов для дальнейшего изготовления имплантов. С появлением более современных не пачкающих материалов данный способ отходит в прошлое.

Гипс в скульптуре

Использование гипса нашло свое применение в художественном творчестве, в частности создании скульптур. Для этой цели используется высококачественный помол без примесей, подобный тому, что и в медицине. Существует два способа его применения. Первый предусматривает вырезание произведений из крупных гипсовых камней, а второй обыкновенное литье. Резьба по гипсу уже практически не применяется, поскольку получаемые произведения имеют внешние дефекты, что обусловлено неоднородностью природного материала. Кроме того такой способ производства требует большого мастерства и существенных временных затрат. Гораздо проще заливать гипсовый раствор в формы. Он достаточно быстро застывает, благодаря чему имея литьевую форму такое производство можно поставить на поток.

Гипсовые изделия далеко не вечны, ведь их твердость по шкале Мооса всего 2 балла, что конечно меньше чем бетона, набирающего 4-5 баллов. При механическом воздействии он разрушается. Все же к достоинствам гипса можно отнести ремонтопригодность, ведь изделия из него могут склеиваться, а получаемые швы легко затираются наждачной шкуркой. После шлифовки дефекты при достаточном мастерстве можно полностью скрыть.

Строительное использование

Чаще всего гипс применяют для создания штукатурок. В отличие от цементных или известковых составов, они обладают более удобной консистенцией для работы. При средней температуре +20° продолжительность высыхания таких штукатурок всего 7 дней. За это время они полностью набирают свою прочность, что в 4 раза скорее, чем в случае с бетоном.

Из гипса изготовляют и шпаклевки. В них применяется более мелкая фракция помола чем в штукатурках, благодаря этому получаемая в результате поверхность обладает высокой гладкостью. Это особенно важно если требуется проведение поклейки обоев, а тем более окраски.

Из гипса льются декоративные изделия для отделки. Из него изготовляют:

• Стеновые 3D панели.
• Стеновую плитку.
• Лепнину.
• Багеты.
• Колонны.
• Пилястры.
• Молдинги.
• Орнаменты.
• Дизайнерские розетки.

Подавляющее большинство гипса производимого для строительных целей используется для изготовления гипсокартона. Он применяется в качестве ровного основания для быстрого возведения межкомнатных перегородок и подвесных потолков. Также с помощью гипсокартона осуществляется выравнивание большой кривизны стен.

Использование гипса для создания элементов декора

Гипсовый порошок отличный материал для производства украшений интерьера. Чаще всего из него делают стеновые 3D панели, а также различные изделия для имитации античной архитектуры. С появлением полиуретана такие предметы интерьера начали делать из него, но гипс по-прежнему остается доступным материалом, который используют при желании сделать подобные украшения своими руками. Для этого в продаже по вполне умеренным ценам предлагаются 3D формы из пластика или силикона для проведения литья. При их использовании применяются чистые составы гипса. В идеале подходит скульптурная разновидность, но ее стоимость слишком высока, что экономически невыгодно. Более удачным выбором будет использование зернистого гипса, продаваемого в магазинах под названием алебастр.

Для производства алебастр разбавляется водой в равных пропорциях. Получаемый жидкий состав заливается в форму, после чего она встряхивается для обеспечения выхода пузырьков воздуха. Лучше всего ее устанавливать на вибрационный станок. Его наличие позволяет готовить раствор с меньшим добавлением воды, что в дальнейшем положительно повлияет на прочность. Форма оставляется до момента схватывания алебастра. Обычно в летнее время для этого достаточно 25-30 минут. После извлечения из нее изделия оно уставляется для просыхания, а форма может использоваться повторно необходимое количество раз.

Поскольку обычно глубина формы около 20-25 мм, то при температуре воздуха в +20° полное высыхание литья занимает около 3 суток. После этого изделие может использоваться по предназначению.

При использовании форм их нужно смазывать, чтобы обеспечить нормальный выход литья. Это можно делать техническим вазелином, но проще и дешевле всего применять обыкновенное рафинированное подсолнечное масло.

Особенности работы с гипсовыми штукатурками

Штукатурки на основе гипса могут применяться для нанесения на минеральные поверхности. В первую очередь они подходят для покрытия стен из кирпича, бетона, газобетона, керамзитобетона и т.д. Также они используются для выравнивания потолков.

Хотя штукатурки и шпаклевки на основе гипса и обладают хорошей адгезией, подготовка поверхности с нанесением грунтовки глубокого проникновения обязательна. Это позволяет создать непроницаемую пленку между основанием и гипсом, препятствующую отдачи влаги стене или потолку. Благодаря этому гарантируется, что на период высыхания штукатурка будет иметь достаточно воды для нормального течения химической реакции кристаллизации между смешанным помолом гипса. В дальнейшем это обеспечит более высокую твердость материала и устойчивость к механическим повреждениям.

Обычно гипсовую штукатурку можно наносить на поверхность с толщиной слоя от 0,5 до 3 см. Отдельные производители предлагают гипсовые смеси с добавлением особых пластификаторов и прочих примесей, благодаря чему вполне возможно оштукатуривание с большой толщиной слоя.

Для штукатурки на основе гипса характерно менее выраженное сползание материала. Благодаря этому они нуждаются в меньшем количестве подрезок наплывов. Все это способствует более высокой производительности труда при их применении.

Гипс легко впитывающий влагу материал, потому штукатурки и шпаклевки на его основе малопригодны для использования в ванных комнатах. В условиях повышенной влажности возможность разрушения слоя многократно увеличивается. Для решения данной проблемы выпускаются специальные влагозащитные полимерные составы, но даже с их использованием, все равно надежнее цементные штукатурки.

Медицинский гипс представляет собой белый порошок плотностью 2,66 - 2,67 г/см2 с повышенной водопоглощаемостью. При соединении с водой водой вступает с ней в химическую реакцию (2), в результате которой молекулы гипса вновь становятся двухводными и вся масса переходит в твердое состояние. Реакция гидратации гипса носит экзотермический характер.

(2) (CaSO4)2 -Н2О + ЗН2О -> CaSO4 -2H2O + t°

Скорость отвердевания гипса зависит не только от условий обжига гипса, ;;о и от соотношения воды и порошка, времени смешивания, температуры воды, а также примеси гипсу некоторых веществ.

Соотношение воды рассчитывается к 100 г гипса. Например, если 100 г порошка смешать с 80 мл воды, то соотношение воды и порошка (В:П) составит 0,8:1 (0,8), при смешивании 100 г порошка с 45 мл воды В:П будет равным 0,45.

Соотношение В:П является очень важным фактором, определяющим физические и химические свойства конечного гипсового продукта. Наряду современем смешивания, соотношение В:П оказывает влияние на время затвердевания гипса и его прочность (табл. 4-2, 4-3).

Таблица 4-2. Влияние соотношения воды и порошка гипса (В:П) и времени смешивания на время затвердевания полуводного гипса*

В:П (соотношение)	Время смешивания (мин)	Время затвердевания (мин)
0,45	0,5	5,25
0,45	1,0	3,25
0,60	1,0	7,25
0,60	2,0	4,50
0,80	1,0	10,50
0,80"	2,0	7,75
0,80	3,0	5,75

На скорость отвердевания гипса также оказывает влияние температура применяемой воды или раствора. Холодная и горячая вода замедляют, а вода, подогретая до температуры 37°С, ускоряет реакцию гидратации (Сидоренко Г.И., 1988).

Таблица 4-3. Влияние соотношения воды и порошка гипса (В.П) и времени смешивания на прочность полуводного гипса*

В:П (соотношение)	Время смешивания (мин)	Прочность (Мра)	на сжатие (psi)
0,45	0,5	23,4
0,45	1,0	26,2
0,60	1,0	17,9
0,60	2,0	13,8
0,80	1,0	11,0

При использовании гипса в качестве оттискного материала целесообразно ускорить реакцию гидратации и уменьшить его прочность. Время отвердевания гипса можно сократить введением катализаторов. Чаще всего в качестве катализатора используют хлорид натрия NaCl, который добавляют в воду в количестве 2,5-3% от ее массы. Кроме хлорида натрия в качестве катализаторов можно использовать хлорид калия КС1, сульфат калия KSO4, сульфат натрия NаSO4, нитрат калия КNОз и ряд других солей. Добавки катализатора позволяют уменьшить в 2 раза прочность гипса и в 3 раза сокращают время связывания материала (по сравнению с гипсом II типа, применяемым для изготовления моделей).

Для получения гипсовой массы, используемой в качестве слепочного материала, необходимо смешивать раствор катализатора и порошок в соотношении 1:2 - 1:1,33 (В:П= 0,5-0,75)1. Приготовление гипса в качестве оттискно-го материала проводится в следующей последовательности (рис.4-3). В резиновую колбу наливают определенное количество раствора катализатора и к нему порционно добавляют порошок гипса (4-3.1). Гипс гидролизуется и,

Рис. 4-3. Приготовление гипса для получения оттиска.

имея плотность 2,67 г/см2, погружается на дно колбы. Порошок добавляют до образования небольшого избытка над поверхностью воды. Когда произойдет полное насыщение гипса водой, ее избытки сливают и проводят смешивание компонентов до образования однородной массы (4-3.2). Завершает приготовление гипса тщательное перемешивание материала с помощью шпателя (4-3.3).

1 Соотношения воды и порошка должны быть отдельно уточнены для каждой партии гипса (с учетом помола, состава и др. свойств).

Избыток воды в гипсовом материале нежелателен, ибо, с одной стороны, это удлиняет время наступления начального периода схватывания, так как при этом образуются много центров отвердевания, но они долгое время находятся на большом расстоянии друг от друга и гипсовое тесто, поэтому слишком жидкое. Когда же центры отвердевания сблизятся, период схватывания протекает настолько быстро, что врач не успевает нанести тесто на ложку, и ввести его в полость рта. С другой стороны, избыток воды в гипсовом тесте приводит также к тому, что между молекулами гипса, вступившими во взаимодействие с водой, находится большое количество свободной воды. После испарения воды на ее месте образуются поры, понижающие прочность и качество гипсовой детали (Г.И. Сидоренко, 1988).

Время смешивания гипса для оттисков должно составлять 1 минуту. Приготовленную массу накладывают на предварительно подобранную металлическую оттискную ложку без

Рис. 4-4. Последовательность выведения гипсового оттиска из полости рта

перфораций. Рабочее время составляет 2-3 минуты. Через 4-5 минут от начала смешивания оттиск выводится из полости рта (рис.4-4). Вначале отделяют и выводят сле-почную ложку (4-4.1), затем разделяют гипс на части. Для этого устанавливают указательный палец на вестибу-лярный край оттиска в облас-ти жевательных зубов и вращением откалывают часть слепка (4-4.2). После отделения первой части перемещают палец в другой участок и откалывают следующий фрагмент оттиска. Раскалывание оттиска можно облегчить путем надрезов гипса в области окклюзионной поверхности зубов. После выведения оттиска из полости рта (рис. 4-4.3) его части устанавливаются в оттискную

ложку (рис.4-4.4). Ложку протирают от имеющихся на наружной и внутренней поверхностях кусочков гипса. Удаляют мелкие кусочки гипса с каждой части оттиска. Особое внимание следует обратить на очищение поверхности гипса со стороны прилежания к ложке и по линиям переломов. При сборке частей гипсового оттиска вначале в ложку укладывают большие куски с отпечатками неба или лингвальной поверхности альвеолярной части нижней челюсти. К ним присоединяют последовательно другие осколки меньшего размера, ориентируясь по отпечаткам и линиям излома.

После того как все куски уложены, проводят оценку оттиска. При правильно собранном оттиске его части плотно прилегают к ложке, линии переломов точно совпадают, не образуя щелей (рис.4-4.5).

После оценки оттиска приступают к закреплению его частей с помощью расплавленного (кипящего) воска (рис.4-4.6). Попадая на гипс воск проникает в его поры и надежно склеивает оттиск.

Гипсовый оттиск перед отливкой модели выдерживают в течение 8-10 минут в мыльном растворе. Это проводится с целью предотвращения соединения материала с гипсом модели.

К недостаткам гипса следует отнести его низкую точность отображения микрорельефа тканей протезного ложа, соединение с модельным материалом, эмпирическую дозировку компонентов, отсутствие эластичности после затвердевания и невозможность выведения материала из полости рта целиком.

Единственным положительным свойством гипса является отсутствие усадки материала после выведения оттиска из полости рта и в процессе его хранения.

В течение длительного времени гипс был практически единственным универсальным оттискным материалом. В настоящее время во врачебном арсенале имеется множество новых высококачественных слепочных материалов, имеющих неоспоримые преимущества перед полугидратом гипса.