日本大学歯学部紀要 42，25‑30，2014

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持効果 ⑸―
横瀬勝美

田中昌一

鈴木信雄

野元成晃

Potential sweep polarization curves for dental amalgams―Effects of potential holding (5)―Katsumi Yokose , Shoichi Tanaka , Nobuo Suzuki and Shigemitsu Nomoto
Abstract
The polarization behavior of dental amalgams in 0.05 mol/L sodium chloride was evaluated using the potential sweep method with a seep rate of 10 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 0.0 V (SCE)resulted in increased
currents for the reduction of tin oxide and the potential holding at 0.1 or 1.0 V (SCE)resulted
in the formation of tin oxide. Copper film generation was accepted. The potential sweep
polarization curves for high‑copper dental amalgams demonstrated that the potential holding
at 0.0 V (SCE) resulted in increased currents for the reduction of tin oxide. The potential
holding at 0.1 or 1.0 V (SCE)resulted in the formation of copper oxide and tin oxide.Copper
and tin film generation was accepted.
Key words: dental amalgam, potential sweep polarization curve

緒

相補的な検討法であると言えられる。本測定は後者を用い，歯科用アマルガムの電気化学的挙歯科用金属の電解質溶液における広い電位範動に関して，生食液濃度に近い 0.1mol/L 塩化

囲にわたる電気化学的挙動を検討するため，著ナトリウム水溶液を電解質溶液として用いてき者らは電流規制繰り返し充放電曲線測定およびた。前 報 で は 高 濃 度 溶 液 の 検 討 と し て 1.0

電位走査法を利用している。著者らは，通常mol/L 塩化ナトリウム水溶液について検討し採用している条件では，前者では金属を十分にたが，本報では逆に低濃度について比較検討と酸化した状態で，後者は主として酸化初期の状

して 0.05mol/L 塩化ナトリウム水溶液中にお態に関する知見が得られるので，両者は互いにける歯科用アマルガムの電位走査曲線におよぼ日本大学歯学部 基礎自然科学分野（化学）田中歯科医院
陸上自衛隊郡山駐屯地医務室

Department of Chemistry, Nihon University School ofDentistry
Tanaka Dental Clinic
M edical Section of Koriyama,Ground SelfDefense Force
Division of Functional M orphology, Dental ResearchCenter of 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：2014年９月 30日)

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日本大学歯学部紀要 42，25‑30，2014

表１CodeSSDJDGDS

アマルガム用合金
Composition (mass％)

Alloy
Shofu SphericalJohnson & Johnson Dispersalloy
G‑Cʼs Dialloy
Shofu Spherical‑DAg

SnCuZn69706060281625221310131Pdothers
3145

す電位保持時間の影響を測定し，金属被膜形成DP，理研電子）で記録した。

について検討した。

４. 測定操作

087874
11GG
JM 4117860

試料電極を研磨し，水洗の後，試験溶液に浸材料および方法
１. 電Batch No.

漬する。浸漬後，直ちに−1.5V（SCE）に２分間電位保持し，その電位から 0.0，0.1，0.2あ極

試料電極は，市販の歯科用アマルガム合金４

るいは 0.4V（SCE）迄アノード走査した。その種（従来型球状合金１種，高銅型合金３種）を電位で所定時間（10〜120秒）保持した後カソー用いて調製した。
各電極の本論文で用いる略号，

ド走査した。ただし，保持電位 0.4V（SCE）に合金名，組成（製造者表示値）は表１に示すとついては過大な酸化を避けるため保持時間はおりである。試料電極（電極表面積 0.126cm ）10および 30秒のみとした。電位走査速度は全の調製は野元ら と同様に行った。電極はアマて 10mV/s である。

ルガム練和後６ヵ月以上経過したものを使用結果とし，供試直前に耐水研磨紙（#1200，三共）を用い，注水下で研磨した。対極として白金極（HP察

１. 従来型アマルガム‑105，東亜電波工業），参照極として飽和カロメ従来型球状合金によるアマルガム SS 極の成ル極（HC‑205，東亜電波工業）を用いた。以下，績を図１〜４に示す。

この参照極に対する電位を V（SCE）と略記する。
２. 試験溶液
試験溶液は 0.05mo/L 塩化ナトリウム水溶液である。塩化ナトリウムは分析試薬一級である。溶液はとくに脱酸素することなく，室温で測定した。電解用セルは 100mL 用硬質ガラス製ビーカーであり，各測定に用いた試験溶液の液量は 50L である。
３. 電位走査曲線測定装置
電位走査曲線の測定はポテンショスタット
（HA‑101，北斗電工）に電位走査装置（HB‑101，

図１ SS 極の走査曲線
保持電位：0.0V（SCE)

北斗電工）を付加して行い，X‑Y 記録計（F‑３26歯科用アマルガムの電位走査曲線−1.5V（SCE）に電位保持した後のアノード走査では−0.2V（SCE）付近から錫溶出の単調な酸化電流増加があり，0.4V（SCE）迄の走査
ではそのカソード走査で溶出錫の析出電流と錫（Ⅱ）酸化体の還元電流ピークが認められた。同一電位における酸化電流は塩化ナトリウム濃度
1.0mol/L あるいは 0.1mol/L 溶液よりも低く，従ってカソード走査の還元電流も低かった，
1.0mol/L 溶液では塩化水銀（Ⅰ）および塩化銀の還元電流ピークが認められたが，本測定で図２SS 極の走査曲線
保持電位：0.1V（SCE)

は 0.1mol/L 溶液と同様両還元電流ピークは認められなかったため，緩やかな錫の皮膜は形成されるが，電位を保持しても皮膜を取り除くような電流ピークは得られなかった。
２. 高銅型アマルガム
DJ 極（図５〜８），DG 極（図９〜12）および
DS 極（図 13〜16）は高銅型アマルガムである。
−1.5V（SCE）に電位保持した後のアノード走査では−0.5V（SCE）付近から錫酸化の緩徐な酸化電流の増加が認められ，0.1V（SCE）から急激な銅酸化の酸化電流増加があった。これは 0.1mol/L 溶液 とほぼ同じであったが，1.0mol/L 溶液 では 0.1V（SCE）に銅酸化電流の

図３

図４

SS 極の走査曲線
保持電位：0.2V（SCE)

ピークが認められている。0.0V（SCE）に電位保持すると 1.0mol/L 溶液 では銅酸化体の小SS 極の走査曲線
保持電位：0.4V（SCE)

図５ DJ 極の走査曲線
保持電位：0.0V（SCE)27日本大学歯学部紀要 42，25‑30，2014

図６

DJ 極の走査曲線
保持電位：0.1V（SCE)

図９ DG 極の走査曲線
保持電位：0.0V（SCE)

図７

DJ 極の走査曲線
保持電位：0.2V（SCE)

図 10 DG 極の走査曲線

DJ 極の走査曲線
保持電位：0.4V（SCE)

図 11 DG 極の走査曲線
保持電位：0.2V（SCE)

図８

保持電位：0.1V（SCE)28歯科用アマルガムの電位走査曲線

図 12 DG 極の走査曲線
保持電位：0.4V（SCE)

図 15 DS 極の走査曲線
保持電位：0.2V（SCE)

図 13 DS 極の走査曲線
保持電位：0.0V（SCE)

図 16 DS 極の走査曲線
保持電位：0.4V（SCE)

さな還元電流ピークが認められたが本測定では0.1mol/L 溶液 と同様錫酸化体の還元電流のみであった。このことから錫の溶解があり，銅の酸化電流ピークがそれを上回るので，銅の被膜生成が認められるようであるが，還元電流ピークは銅皮膜の還元ではなく錫の還元ピーク現れることから，錫の皮膜生成がおこっていることが認められる。
0.1V（SCE）に電位保持すると DJ 極と DS
極では銅酸化体の小さな還元電流ピークが認められ，銅皮膜生成が認められるが DG 極ではそ

図 14 DS 極の走査曲線
保持電位：0.1V（SCE)

れがなく錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークが明確
29

日本大学歯学部紀要 42，25‑30，2014

りも貴に電位保持すると主として錫（Ⅱ）酸化に認められ，錫皮膜生成が認められた。

体還元電流が増加し錫被膜生成がおきる。

0.2V（SCE）電位保持では顕著な銅酸化体および錫（Ⅱ）酸化体の還元電流ピークが認めら

高銅型アマルガムは 0.0V（SCE）の電位保持

れ，銅および錫の皮膜の生成が認められたがでは錫酸化体還元電流のみが認められるので，DG 極の銅酸化体還元電流ピークはやや低く，錫皮膜生成がおきる。また 0.1V（SCE）よりも被膜の生成が少ないことが確認された。

貴に電位保持すると銅酸化体還元電流ピークと1.0mol/L 溶液 では塩化水銀（Ⅰ）および塩ともに錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークが認めら化銀の還元電流ピークが認められたが本測定でれ，銅と錫の皮膜が生成されることが確認されは全くそれらの還元電流はなく，塩化銀被膜生た。

成はなかった。この還元波形 0.1mol/L 溶液

文のそれとほぼ同一であり，DJ 極と DS 極では錫献（Ⅱ）酸化体還元電流ピークが保持時間 30秒迄，

１）野元成晃，横瀬勝美，勝又徳昭（1993）歯科用

DG 極では 60秒迄それ程増加しないため，被膜ア マ ル ガ ム の 電 位 走 査 曲 線―走 査 時 間 の 影
響―；日大歯研紀 21，55‑67

生成量は変わらないことが認められた。
DJ 極では保持時間 10および 30秒では−1.4V（SCE）に亜鉛酸化体還元電流ピークが認められ亜鉛の２）鈴木信雄，名取愛一郎，神山明生，野元成晃（2006）歯科用アマルガムの電位走査曲線―攪
拌の影響―．日大歯研紀 34，25‑31

被膜生成があったが，60秒以上では錫（Ⅱ）酸３) 横瀬勝美，鈴木信雄，湯浅智，野元成晃（2007）化体の還元電流ピークに含包され，亜鉛被膜と歯科用アマルガムの電位走査曲 線―−1.5V

錫の皮膜生成があった。
0.4V（SCE）電位保持では主として銅酸化体（SCE）保持効果―．日大歯研紀 35，29‑35４) 横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2009）および錫（Ⅱ）酸化体の還元電流ピークのみが歯科用アマルガムの電位走査曲線―貴な電位域における保持効果―．日大歯研紀 37，15‑20

認められ，錫の皮膜生成があった。

５) 横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2010）

結論

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持効果―．日大歯研紀 38，17‑23

市販歯科用アマルガム４種（従来型１種，高６) 横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2013）

銅型３種）の 0.05mol/L 塩化ナトリウム溶液

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持中における電位走査曲線について，電位走査速効果⑷―．日大歯研紀 41，１‑６

度 10mV/s，電位走査範囲貴な側 0.4V（SCE）７) 野元成晃，守屋和章，木村寿，伊沢三樹，日野で，−1.5V（SCE）
で 120秒，0.0〜0.4V（SCE）

浦光，小野瀬英雄（1979）歯科用アマルガムのに 10〜120秒電位保持した場合の電位走査曲線

硬化途次における電位走査曲線．日歯保存誌
22，283‑290を比較し，次ぎの結論をえた。

８) 鈴木信雄，田中昌一，横瀬勝美，野元成晃（2012）

従来型アマルガムは 0.0V（SCE）に保持する歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持と錫（Ⅱ）酸化体還元電流が僅かに増加し被膜効果⑶―．日大歯研紀 40，７‑12が生成される事が認められた。0.1V（SCE）よ30