日本大学歯学部紀要 38，25‑30，2010

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持効果 ⑵―
鈴木信雄

田中昌一

横瀬勝美

野元成晃

Potential sweep polarization curves for dental amalgams―Effects of potential holding (2)―Nobuo Suzuki , Shoichi Tanaka , Katsumi Yokoseand Shigemitsu Nomoto

Abstract
The polarization behavior of dental amalgams in 100 mM sodium chloride was studied
using the potential sweep method with a sweep rate of 200 mV/s.Dental amalgam electrodes
were prepared from a conventional amalgam alloy and three high‑copper amalgam alloys
using the mercury‑alloy ratios and trituration times specified by the manufacturer. For theconventional amalgam electrodes,the potential holding at −1.0 or −0.5 V (SCE)resulted inincreased currents for the formation of tin oxide and the potential holding at 0.0 or 0.2 V(SCE)induced the formation of a large amount of tin oxide.The potential sweep polarization
curves for the high‑copper dental amalgams indicated that the potential holding at −1.0 or −0.5 V (SCE) resulted in reduced currents for the formation of copper oxide and that thepotential holding at 0.0 or 0.2 V (SCE)increased the formation of copper and tin oxide.
Key words: dental amalgam, potential sweep polarization curve緒

多かった。電位走査曲線は走査条件によって大言きく異なるので，繰り返し電位走査曲線の詳細を理解するには各種の走査条件による電位走査

歯科用アマルガムの電気化学的挙動を検討すは主として速い電位走曲線と比較する必要がある。前報 では−1.5V

査速度による繰り返し電位走査曲線測定を採用（SCE）に２分間電位保持した後 0.2〜−0.2Vしている。測定条件としては，試料面の過剰な（SCE）に 10秒間保持した電位走査曲線と繰り酸化を防ぎ，酸化生成物を完全に還元するため，返し電位走査曲線を比較したが，本報では−1.5

電位走査速度 200mV/s，電位走査範囲 0.4〜−V（SCE）とともに−1.0〜0.2V（SCE）に各２1.5V（SCE）とし，電極を溶液に浸漬後直に電分間保持した電位走査曲線と繰り返し電位走査位走査を開始し，走査開始３分後の電位走査曲曲線を比較した。

る方法として，著者ら線を繰り返し電位走査曲線として用いる場合が陸上自衛隊郡山駐屯地医務室
田中歯科医院
日本大学歯学部化学教室

M edical Section of Koriyama,Ground SelfDefense Force
Tanaka Dental Clinic
Department of Chemistry, Nihon University School ofDentistry
Division of Functional M orphology, Dental ResearchCenter, Nihon University School of Dentistry
1‑8‑13 Kanda‑Surugadai, Chiyoda‑ku, Tokyo 101‑8310, Japan

日本大学歯学部総合歯学研究所機能形態部門〒 101‑8310 東京都千代田区神田駿河台１‑８‑13(受理：2010年９月 30日)

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日本大学歯学部紀要 38，25‑30，2010

漬する。浸漬後，直ちに電位走査範囲 0.4〜

材料および方法
１. 電−1.5V（SCE）で３分間電位走査を繰り返し走査開始３分後に電位走査曲線を記録し，これを極試料電極は，市販の歯科用アマルガム合金４繰り返し電位走査曲線とした。次いで−1.5V種（従来型球状合金１種，高銅型合金３種）を（SCE）で２分間走査を止め，その電位から 0.4用いて調製した。
各電極の本論文で用いる略号，（SCE）迄アノード走査し，更に−1.5V（SCE）
V

合金名，組成（製造者表示値）は表１に示すとで２分間走査を止め，その電位からアノード走おりである。試料電極（電極表面積 0.126cm ）査し，貴な電位で２分間保持した後，アノードの調製は野元ら と同様に行った。電極はアマ走査して走査曲線を測定した。この際−1.5V

ルガム練和後６ヵ月以上経過したものを使用（SCE）から貴な電位迄の走査曲線は煩雑になし，供試直前に耐水研磨紙（# 1200，三共）をるのを避けるため記録しなかった。成績で−1.5

用い，注水下で研磨した。対極として白金極

V，−1.0V な ど と 記 載 し た も の は−1.5V（HP‑105，東亜電波工業），参照極として飽和カ（SCE）と−1.0V（SCE）で各々２分間保持しロメル極（HC‑205，東亜電波工業）を用いた。

たことを示す。電位走査速度は全て 200mV/s

以下，この参照極に対する電位を V（SCE）とである。

略記する。

結果と

２. 試験溶液
試験溶液は 0.1M 塩化ナトリウム溶液であ察

１. 従来型アマルガム

る。塩化ナトリウムは分析試薬一級である。溶従来型球状合金によるアマルガム SS 極の電液はとくに脱酸素することなく，室温で実験し気化学的挙動は従来型削片状合金によるアマルた。電解用セルは 100mL 用硬質ガラス製ビーガム（CP 極）に類似であり ，本測定でも SS 極カーであり，各測定に用いた試験溶液の液量はの繰り返し電位走査曲線（図１，２）は CP 極

50mL である。のそれに類似であった。従来型アマルガムの電３. 電位走査曲線測定装置

気化学的特徴は γ 相の錫が酸化され易いこと

電位走査曲線の測定はポテンショスタットであり，本実験でも SS 極の繰り返し電位（HA‑101，北斗電工）に電位走査装置（HB‑101，走査曲線−0.5V（SCE）付近からの錫の溶出に北斗電工）を付加して行い，X‑Y 記録計（F‑3基づく酸化電流の急昇は，従来型アマルガムにDP，理研電子）で記録した。

おいて錫の溶出が容易であることを示してい４. 測定操作る。

試料電極を研磨し，水洗の後，試験溶液に浸
表１CodeAlloySS

Shofu Spherical

DJDG
DS

Johnson & Johnson Dispersalloy
G‑Cʼs Dialloy
Shofu Spherical‑D−1.5V（SCE）に電位保持すると還元電流がアマルガム用合金
Composition (mass%)
AgSnCuZn6970281613１60602522101326Pdothers
３１４５Batch No.
087874
11GG
JM 4117860

歯科用アマルガムの電位走査曲線

顕著に低下し，その後のアノード走査では錫は−0.05V（SCE）あるいは 0.1V（SCE）から（Ⅱ）酸化体の生成電流が明確に認められた（図

還元電流が認められた（図２）。0.2V（SCE）

１，２）。これも CP 極 と同じである。

電位保持では還元電流が著しく大きく，図２の成績では実測電流を１/２にして表示してある。

−1.5V（SCE）に 電 位 保 持 し た 後−1.0V

２. 高銅型アマルガム（SCE）あるいは−0.5V（SCE）に電位保持す
ると錫（Ⅱ）酸化体の生成電流はほぼ零になり，DJ 極（図３，４），DG 極（図５，６）およびその後のアノード走査では錫（Ⅱ）酸化体生成DS 極（図７，８）は高銅型アマルガムであり，電流が低下した（図１）。しかし，そのカソードγ 相が少なく，電位域−0.5〜0.4V（SCE）で走査では僅かではあるが錫酸化体還元電流の増起こる錫の酸化も少ない。
−1.5V（SCE）に電位保持すると還元電流が加があった。
−1.5V（SCE）の電位保持後，0.0V（SCE）顕著に低下し，その後のアノード走査では高銅あるいは 0.2V（SCE）に電位保持した場合酸化型アマルガムの種類によらず錫（Ⅱ）酸化体の電流は零にならず，その後のカソード走査で生成電流が明確に認められた。これはまた従来

図１ SS 極の走査曲線
貴な側の保持電位：−1.0V（SCE)，−0.5V（SCE)

図３ DJ 極の走査曲線
貴な側の保持電位：−1.0V（SCE)，−0.5V（SCE)

図２ SS 極の走査曲線
貴な側の保持電位：0.0V（SCE)，0.2V（SCE)

図４ DJ 極の走査曲線
貴な側の保持電位：0.0V（SCE)，0.2V（SCE)27日本大学歯学部紀要 38，25‑30，2010

還元電流の減少が認められた。

型アマルガムとも同じである。
DJ 極では他の高銅 型 ア マ ル ガ ム と 異 な り−1.3〜−1.0V−1.5V（SCE）の電位保持後，0.0V（SCE）（SCE）に酸化電流が認められるが，これは亜鉛に電位保持した場合酸化電流は零になったが，の酸化に基づく電流である。DJ 極のカ

その後のカソード走査では銅酸化体および錫酸

ソード走査では−1.3V（SCE）付近に他の電極化体還元電流ともに増加した（図４，６，８）。にはない小さい還元電流ピークが認められ，亜−1.5V（SCE）の電位保持後，0.2V（SCE）

鉛酸化体の還元によるものとに電位保持した場合，従来型アマルガムと同様えられる。

−1.5V（SCE）に 電 位 保 持 し た 後−1.0Vに還元電流が過大になるため実測電流を１/２（SCE）あるいは−0.5V（SCE）に電位保持すにして表示した。カソード走査の還元電流は小ると錫（Ⅱ）酸化体の生成電流はほぼ零になり，さな塩化銀還元電流ピークを示した後，電位にその後のアノード走査では錫（Ⅱ）酸化体生成対して直線的に増加した。この直線部分から溶電流が低下した（図３，５，７）。引き続くカソー液 抵 抗 を 算 出 す る と 23Ω･cm あ る い は 180

ド走査では−0.1〜−0.5V（SCE）の銅酸化体

Ω･cm である。

図５ DG 極の走査曲線
貴な側の保持電位：−1.0V（SCE)，−0.5V（SCE)

図７ DS 極の走査曲線
貴な側の保持電位：−1.0V（SCE)，−0.5V（SCE)

図６ DG 極の走査曲線
貴な側の保持電位：0.0V（SCE)，0.2V（SCE)

図８ DS 極の走査曲線
貴な側の保持電位：0.0V（SCE)，0.2V（SCE)28歯科用アマルガムの電位走査曲線

結塩溶液中における歯科用アマルガムの電気化論学的挙動．日大歯学 63，373‑378

市販歯科用アマルガム４種（従来型球状１種，５) 野元成晃，田中昌一，名取愛一郎，横瀬勝美（2005）歯科用アマルガムの酒石酸塩溶液中に高銅型３種）の 0.1M 塩化ナトリウム溶液中における電位走査曲線．日大歯研紀 33，37‑44

おける電位走査曲線について，電位走査速度６) 横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2010）

200mV/s，電位走査範囲貴な側 0.4V（SCE）

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持で−1.5V（SCE）に ２ 分 間，0.2〜−1.0V効果―．日大歯研紀 38，17‑23（SCE）に２分間電位保持した場合の電位走査

７) 野元成晃，守屋和章，木村寿，伊沢三樹，日野曲線を比較し，次ぎの結論をえた。

浦光，小野瀬英雄（1979）歯科用アマルガムの従来型アマルガムは−1.5V（SCE）の電位保硬化途次における電位走査曲線．日歯保存誌
22，283‑290

持後，−1.0あるいは−0.5V（SCE）に電位保持すると錫酸化体生成量が僅かに増加し，−1.5８) 野元成晃，名取愛一郎，古谷修一，神山明生

V（SCE）の電位保持後，0.0あるいは 0.2V

（2001）歯科用アマルガムの電位走査曲線―水素波―．日大歯研紀 29，19‑26（SCE）に電位保持すると，錫酸化体生成量が顕９) 横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2009）

著に増加した。

歯科用アマルガムの電位走査曲線―貴な電位

高銅型アマルガムは−1.5V（SCE）の電位保域における保持効果―．日大歯研紀 37，15‑20

持後−1.0あるいは−0.5V（SCE）に電位保持10) 野元成晃，赤石哲則，中田郁平，升谷滋行，伊すると，銅酸化体生成量が低下した。
−1.5V

沢三樹，小野瀬英雄（1979）小容量溶液による（SCE）の 電 位 保 持 後，0.0あ る い は 0.2V

電位走査曲線測定法．日歯保存誌 22，310‑316（SCE）に電位保持すると，銅酸化体および錫酸

11) 野元成晃，宮木了，石田昌也，佐藤甫幸，大塚吉兵衛，竹内正（1980）各種無機化合物水溶液化体の生成量が増加した。

中における歯科用アマルガムの電位走査曲線．
文

献

日大歯学 54，1049‑1055

１) 野元成晃，吉村潤司，田村寿彦，松島一彦，横12) 野元成晃，中村節子，遠藤努，中村真一郎（1983）

井伸洋，大越寿和，小野瀬英雄（1980）歯科用

歯科用アマルガムの電気化学的挙動におよぼアマルガムの腐食傾向に関する研究

すチオシアン酸イオンの影響．日大歯学 57，―各種

1200‑1204

歯科用アマルガムの電位走査曲線―．日歯保存

13) 野元成晃，松島一彦，黒川満，佐野久幸，宮直誌 23，545‑553
２) 野元成晃，稲葉尚治，小倉雅光，中川勝利，謝利，関東英雄，小野瀬英雄（1984）歯科用アマ維敏，渡辺洋，小野瀬英雄（1981）歯科用アマルガムの電気化学的挙動におよぼす溶液温度

ルガムの硬化途次における電気化学的挙動にの影響．日歯保存誌 27，397‑404
14) 野元成晃，柴忠一，横瀬勝美，鈴木信雄（1988）

関する遅い電位走査速度による検討．日歯保存

歯科用アマルガムの電気化学的挙動に及ぼす誌 24，987‑996

ヨウ素イオンおよび臭素イオンの影響．日大歯３) 小野瀬英雄，野元成晃，柴忠一，横瀬勝美，田研紀 16，57‑64

中昌一，鈴木信雄（1986）歯科用アマルガムの15) 佐藤甫幸，岡田通，福田豊，大塚吉兵衛，野元

電気化学的挙動に及ぼす有機物質の影響．日大成晃，宮木了（1981）各種有機化合物水溶液中歯研紀 14，57‑63における歯科用アマルガムの電位走査曲線．日４) 鈴木信雄，金子雄治，犬飼誠，相浦洲吉，鈴木大歯学 55，639‑646

英之，原田秀一郎，野元成晃（1989）クエン酸

29日本大学歯学部紀要 38，25‑30，201016) 野元成晃，鈴木信雄，田中昌一，神山明生（2000）

中における電位走査曲線．
日大歯研紀 28，41‑48

歯科用アマルガムの炭酸水素ナトリウム溶液

30