日本大学歯学部紀要 35，29‑35，2007

歯科用アマルガムの電位走査曲線―−1.5V（SCE）保持効果―
横瀬勝美

鈴木信雄

湯浅智

野元成晃

Potential sweep polarization curves for dental amalgams―Effects of potential holding at −1.5 V (SCE)―
Katsumi Yokose , Nobuo Suzuki , Satoshi Yuasa and Shigemitsu Nomoto
Abstract
The polarization behavior of dental amalgams in 100 mM sodium chloride was studied by
the potential sweep method using a sweep rate of 200 mV/s.
Dental amalgam electrodes were prepared from a conventional amalgam alloy and threehigh‑copper amalgam alloys using the mercury‑alloyratios and trituration times specified by
the manufacturer.
For all electrodes,the potential holding at −1.5 V (SCE)resulted in increased currents forthe formation of tin (II)oxide. The potential sweep polarization curves for the high‑copper
dental amalgams demonstrated that the potential holding at −1.5 V (SCE)reduced an anodic
current peak due to the oxidation of copper.
Key words: dental amalgam, potential sweep polarization curve緒

きく異なるので，繰り返し電位走査曲線の詳細言を理解するには各種の走査条件による電位走査曲線と比較する必要がある。本報では繰り返し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

電位走査前あるいは繰り返し電位走査後に−査速度による繰り返し電位走査曲線測定を採用

1.5V（SCE）に保持した電位走査曲線と繰り返している。測定条件としては，試料面の過剰なし電位走査曲線を比較した。

る方法として，著者ら酸化を防ぎ，酸化生成物を完全に還元するため，材料および方法

電位走査速度 200mV/s，電位走査範囲 0.4〜−1.5V（SCE）とし，電極を溶液に浸漬後直に電１. 電

極位走査を開始し，走査開始３分後の電位走査曲

試料電極は，市販の歯科用アマルガム合金４線を繰り返し電位走査曲線として用いる場合が種（従来型削片状合金１種，高銅型合金３種）多かった。電位走査曲線は走査条件によって大を用いて調製した。各電極の本論文で用いる略

日本大学歯学部化学教室
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

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
M edical Section of Koriyama,Ground SelfDefense Force
Yuasa Dental Clinic

陸上自衛隊郡山駐屯地医務室
湯浅歯科医院(受理：2007年９月 26日)

29

日本大学歯学部紀要 35，29‑35，2007

表１CodeAlloyCPDJG‑Cʼ
s Pre Non Zinc Luna Alloy
Johnson & Johnson Dispersalloy
G‑Cʼs Dialloy
Shofu Spherical‑D

DG
DSAmalgam Alloy
Composition (mass%)
AgSnCuZnHg

Pd others

70
70

26
16

313―
11―――――60
60

25
22

1013――――1―

45Batch No.
JJ 1311GG
JM 4117860

号，合金名，組成（製造者表示値）は表１に示走査曲線とする。初回の測定後そのまま−1.5すとおりである。試料電極（電極表面積 0.126V（SCE）に２分間保持し，初回と同様の走査をcm ）の調製は野元ら と同様に行った。電極は行い２回目の走査曲線とした。次いで，電位走アマルガム練和後６ヵ月以上経過したものを使査範囲 0.4〜−1.5V（SCE）で３分間電位走査用し，供試直前に耐水研磨紙（#1200，三共）をを繰り返し走査開始３分後に電位走査曲線を記用い，注水下で研磨した。対極として白金極録し，これを繰り返し電位走査曲線とした。

（HP‑105，東亜電波工業），参照極として飽和カ２) 繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持の測定

ロメル極（HC‑205，東亜電波工業）を用いた。

試料電極を研磨し，水洗の後，試験溶液に浸以下，この参照極に対する電位を V（SCE）と漬する。浸漬後，直ちに電位走査範囲 0.4〜−略記する。

1.5V（SCE）で３分間電位走査を繰り返し走査

２. 試験溶液

開始３分後に電位走査曲線を記録し，これを繰試験溶液は 0.1M 塩化ナトリウム溶液であり返し電 位 走 査 曲 線 と し た。次 い で−1.5Vる。塩化ナトリウムは分析試薬一級である。溶（SCE）で走査を止め，その電位に２分間保持た液はとくに脱酸素することなく，室温で実験し後，１) と同様に初回および２回目の走査曲線た。電解用セルは 100ml 用硬質ガラス製ビーを測定した。
電位走査速度は全て 200mV/s である。

カーであり，各測定に用いた試験溶液の液量は50ml である。

結果と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

察

１. 従来型アマルガム（HA‑101，北斗電工）に電位走査装置（HB‑101，

CP 極は従来型削片状合金は従来型球状合金北斗電工）を付加して行い，X‑Y 記録計（F‑3によるアマルガムである。従来型アマルガムのDP，理研電子）で記録した。

電気化学的特徴は γ２相の錫が溶出し易いこ

４. 測定操作とであり

１) 繰り返し走査前−1.5V（SCE）保持の測定

繰り返し電位走査曲線−0.5V（SCE）付近から，本実験でも CP 極（図１〜４）の試料電極を研磨し，水洗の後，試験溶液に浸の錫の溶出に基づく酸化電流の急昇は，従来型漬する。浸漬後，直ちに−1.5V（SCE）迄電位アマルガムにおいて錫の溶出が比較的容易であ走査し，その電位に２分間保持する。次いで 0.4ることを示している。

あ る い は 0.2V（SCE）迄 ア ノード 走 査 し た−1.5V（SCE）に電位保持すると，−1.0V

後，−1.5V（SCE）迄カソード走査し，初回の（SCE）付近から始まる錫（Ⅱ）酸化体生成電流30歯科用アマルガムの電位走査曲線

図１ CP 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

図３ CP 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

図２ CP 極の走査曲線
繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持

図４ CP 極の走査曲線
繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持が繰り返し電位走査曲線のそれよりも著しく大で，従来型アマルガムでは既にこのようなルーきかった。これは電極面近傍の pH 上昇によっプが測定て錫（Ⅱ）酸化体が充分に生成したためであ溶出が次第に容易になることを表している。こる。このように−1.5V（SCE）電位保持でのループについて−1.5V（SCE）電位保持後繰

は錫（Ⅱ）酸化体が充分に生成するため錫の溶り返し走査した場合（図１，３）と電位保持前出し始める電位が繰り返し走査にみられる−に繰り返し走査した場合（図２，4）を比較する

0.5V（SCE）より貴であり溶出し難くなっていと前者のループが明確であり，繰り返し走査をることが認められる。

行うと電極面がされ，皮膜が破壊されるとともに質化され，孔食的な溶質が起こり難くなることを示している。

−1.5V（SCE）電位保持の場合，電位域−２. 高銅型アマルガム

0.5〜0.4V（SCE）で認められる錫溶出電流はアノード走査よりもカソード走査で大きくなり

DJ 極（図５〜８），DG 極（図９〜12）および電位−電流曲線はループを形成した。これは時DS 極（図 13〜16）は高銅型アマルガムであり，間とともに溶出が容易になることを示す曲線

γ２相が少なく，電位域−0.5〜0.4V（SCE）
31

日本大学歯学部紀要 35，29‑35，2007

図５ DJ 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

図８ DJ 極の走査曲線
繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持

図６ DJ 極の走査曲線
繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持

図９ DG 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

図７ DJ 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

図 10 DG 極の走査曲線
繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持32

歯科用アマルガムの電位走査曲線

図 11 DG 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

図 14 DS 極の走査曲線
繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持

図 12 DG 極の走査曲線
繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持

図 15 DS 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

図 13 DS 極の走査曲線

図 16 DS 極の走査曲線−1.5V（SCE）保持後繰り返し走査

繰り返し走査後−1.5V（SCE）保持33

日本大学歯学部紀要 35，29‑35，2007

で起こる錫の溶出も少ない。しかし，−1.5V

高銅型アマルガムも−1.5V（SCE）に保持し（SCE）電位保持の場合，電位域−1.0〜−0.5Vた場合明確な錫（Ⅱ）酸化体生成電流が認めら（SCE）の錫（Ⅱ）酸化体生成電流が明確に認めれ，後続する反応が抑制される傾向が認められられた。このため，DG 極（図９）および DS 極た。
高銅型アマルガム DJ 極では亜鉛の反応に基（図 15）などが典型例であるが，繰り返し電位走づく酸化電流が認められた。

査前に−1.5V（SCE）電位保持した場合，錫（Ⅳ）酸化体生成が殆ど起こらなくなることが示された。高銅型アマルガムでは銅の反応が後続文するため，−1.5V（SCE）電位保持前に繰り返献し走査を行うか後に行うかで，−1.5V（SCE）

１) 野元成晃，吉村潤司，田村寿彦，松島一彦，横電位保持の電位走査曲線が異なり，一般に−1.5

井伸洋，大越寿和，小野瀬英雄（1980）歯科用アマルガムの腐食傾向に関する研究―各種歯V（SCE）電位保持前に繰り返し走査を行うと反科用アマルガムの電位走査曲線―．日歯保存誌

応性が増す成績が得られた。これは，繰り返し23，545‑553

走査によって電極が活性化するためである。

２) 寺西誠治，吉井剛，野元成晃，宮木了，中村節

では他の電極と異なり−1.5
DJ 極（図５〜８）子（1981）弗化物含有歯科用アマルガムに関すV（SCE）電 位 保 持 後 の ア ノード 走 査 の−る電気化学的検討．日大歯学 55，633‑638

1.3〜−1.1V（SCE）に酸化電流が認められた。

３) 野元成晃，横瀬勝美，勝又徳昭（1993）歯科用

これは亜鉛の酸化に基づく電流である

アマルガムの電位走査曲線―走査時間の影響。こ―．日大歯研紀 21，55‑67の亜鉛酸化電流は電極表層の亜鉛が溶出して消４) 野元成晃，柴忠一，横瀬勝美，勝又徳昭（1994）

失すると観測されなくなるが，本測定では繰り歯科用銀合金の酸性溶液中における分極挙動．

返し電位走査前に−1.5V（SCE）電位保持した

日大歯研紀 22，43‑48

場合が繰り返し走査後に電位保持した場合より

５) 野元成晃，柴忠一，横瀬勝美（1994）歯科用アも酸化電流が大であった。

結マルガムにおける水素イオン還元波．日大歯研
紀 22，62‑66

論６) 野元成晃，横瀬勝美，湯浅智，鈴木信雄（1998）

市販歯科用アマルガム４種（従来型１種，高歯科用金合金の前処理と電位走査曲線．日大歯銅型３種）の 100mM 塩化ナトリウム溶液中に研紀 26，23‑27

おける電位走査曲線について，電位走査速度７) 野元成晃，守屋和章，木村寿，伊沢三樹，日野

200mV/s，電位走査範囲貴な側 0.4あるいは浦光，小野瀬英雄（1979）歯科用アマルガムの0.2V（SCE）で，電位走査繰り返し前に−1.5

硬化途次における電位走査曲線．日歯保存誌
22，283‑290

V（SCE）に保持した場合と電位走査繰り返し後

８) 野元成晃，赤石哲則，中田郁平，升谷滋行，伊に−1.5V（SCE）に保持した場合を比較し，次沢三樹，小野瀬英雄（1979）小容量溶液によるぎの結論をえた。

電位走査曲線測定法．日歯保存誌 22，310‑316

従来型アマルガムは−1.5V（SCE）に保持す

９) 野元成晃，宮木了，石田昌也，佐藤甫幸，大塚

ると錫（Ⅱ）酸化体生成電流が明確に認められ，吉兵衛，竹内正（1980）各種無機化合物水溶液錫の溶出が抑制される傾向があった。錫溶出波

中における歯科用アマルガムの電位走査曲線．

はループを描き，酸化を抑制する錫（Ⅱ）酸化日大歯学 54，1049‑1055
10) 野元成晃，中村節子，遠藤努，中村真一郎（1983）体が生成していることを示した。
34

歯科用アマルガムの電位走査曲線

歯科用アマルガムの電気化学的挙動におよぼ

15) 野元成晃，宮木了，湯浅智，西山司（2001）歯すチオシアン酸イオンの影響．日大歯学 57，

科用アマルガムの電位走査曲線―電位走査範1200‑1204

囲卑な側について―．日大歯研紀 29，９‑1811) 野元成晃，松島一彦，黒川満，佐野久幸，宮直16) 宮木了，野元成晃，鈴木義秋，小森真弓（1982）

利，関東英雄，小野瀬英雄（1984）歯科用アマ

歯科用アマルガムの狭い電位域に関する電位ルガムの電気化学的挙動におよぼす溶液温度

走査曲線．日大歯学 56，909‑913
17) 野元成晃，中村節子，鈴木誠，一宮晶三，岡田の影響．日歯保存誌 27，397‑404
12) 野元成晃，柴忠一，横瀬勝美，鈴木信雄（1988）通（1982）歯科用アマルガムの電位走査曲線

歯科用アマルガムの電気化学的挙動に及ぼす―初 回 走 査 に 関 す る 検 討―．日 大 歯 学 56，931‑936

ヨウ素イオンおよび臭素イオンの影響．日大歯18) 野元成晃，鈴木信雄，田中昌一，神山明生（2000）

研紀 16，57‑64

歯科用アマルガムの炭酸水素ナトリウム溶液

13) 野元成晃，横瀬勝美，湯浅智（1998）銀および中における電位走査曲線．
日大歯研紀 28，41‑48

歯科用金合金の電位走査曲線．日大歯研紀 26，19) 鈴木信雄（1990）歯科用アマルガムの電気化学

29‑37

的挙動におよぼすクエン酸塩，乳酸塩混合溶液

14) 野元成晃，名取愛一郎，勝又徳昭（1999）銅電の影響．日大歯学 64，57‑64

極の電位走査曲線．日大歯研紀 27，29‑3635