日本大学歯学部紀要 40，7‑12，2012

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持効果⑶―
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 (3)―Nobuo Suzuki , Shoichi Tanaka , Katsumi Yokose , Shigemitsu Nomoto
Abstract
The polarization behavior of dental amalgams in 0.1 M sodium chloride was studied by thepotential sweep method using a sweep rate of 10 mV/s. Dental amalgam electrodes wereprepared from a conventional amalgam alloy and three high‑copper amalgam alloys using
the mercury‑alloy ratios and trituration times specified by the manufacturer.
For the conventional amalgam electrodes, the potential holding at 0.0 V(SCE) resulted inincreased currents for the reduction of tin oxide and the potential holding at 0.1 and 0.2V(SCE)resulted the formation of copper oxide.
The potential sweep polarization curves for the high‑copper dental amalgams demonstrated that the potential holding at 0.0 V(SCE)resulted in increased currents for the reduction oftin oxide of DG and the potential holding at 0.1 and 0.2 V(SCE) resulted the formation ofcopper and tin oxide.
Key words: dental amalgam, potential sweep polarization curve緒

言

材料および方法

歯科用アマルガムの電気化学的挙動を検討する方法として，著者ら

１. 電極は主として電位走査速

試料電極は，市販の歯科用アマルガム合金４度 200mV/s による繰り返し電位走査曲線測定種（従来型削片状合金１種，高銅型合金３種）を採用している。本報では比較的遅い電位走査を用いて調製した。各電極の本論文で用いる略速度 10mV/s による歯科用アマルガムの電位号，合金名，組成（製造者表示値）は表１に示

走査曲線におよぼす電位保持時間の影響を検討すとおりである。試料電極（電極表面積 0.126した。

cm ）の調製は野元ら と同様に行った。電極はアマルガム練和後６ヵ月以上経過したものを使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, Deental 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：2012年９月 30日)

7

日本大学歯学部紀要 40，7‑12，2012

表１
CodeAmalgam Alloy

Alloy

CPG‑Cʼ
s Pre Non Zinc Luna Alloy

DJDGDS

Johnson & Johnson Dispersalloy
G‑Cʼs Dialloy
Shofu Spherical‑DComposition（mass％)

Batch No.

AgSnCuZnHgPdothers707060261625３1310―１―

１――――１――４JJ 1311GG
JM 4602213―――５17860

成績を図１〜３に示す。

用し，供試直前に耐水研磨紙（#1200，三共）を0.0V（SCE）に電位保持すると（図１），0.0用い，注水下で研磨した。対極として白金極（HP‑105，東亜電波工業），参照極として飽和カV（SCE）における酸化電流は顕著に低下したロメル極（HC‑205，東亜電波工業）を用いた。

が，30秒迄の低下は顕著でなかった。−1.3V

以下，この参照極に対する電位を V（SCE）と（SCE）付近の錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークは略記する。
２. 試験溶液
試験溶液は 0.1M 塩化ナトリウム溶液である。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，室温で実験した。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50ml 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 CP 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‑3DP，理研電子）で記録した。
４. 測定操作
試料電極を研磨し，水洗の後，試験溶液に浸漬する。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あるいは0.2V（SCE）迄アノード走査した。その電位で所定時間（10〜120秒）保持した後カソード走査した。電位走査速度は全て 10mV/s である。

結果と察

１. 従来型アマルガム

図２ CP 極の走査曲線
保持電位：0.1V(SCE)

従来型削片状合金によるアマルガム CP 極の8

歯科用アマルガムの電位走査曲線

たが，錫の反応し易い DG 極（図７）は錫の溶保持時間とともに増加した。
0.1V（SCE）電位保持（図２）でも錫（Ⅱ）

出を示す酸化電流ピーク，錫（Ⅱ）酸化体還元

酸化体還元電流ピークは保持時間とともに増加電流ピークが認められた。−0.5V（SCE）に電し，120秒保持では−0.1〜−0.5V（SCE）に銅位保持した場合 ，その電位からのアノード走酸化体の還元電流が認められるようになった。

査で単調な酸化電流の増加ではなく限界電流が0.2V（SCE）電位保持（図３）では 30秒以認められたが，本測定でもその傾向が認められた。

上の電位保持で銅酸化体の還元電流が認められ0.1V（SCE）電位保持では（図５，８，11）るようになった。

銅酸化体還元電流が明確に認められ，DJ 極と２. 高銅型アマルガム，DG 極（図７〜９）およびDJ 極（図４〜６）DS 極では電流ピークになった。錫（Ⅱ）酸化体

DS 極（図 10〜12）は高銅型アマルガムである。

還元電流ピークは保持時間とともに大きくなる0.0V（SCE）に電位保持すると DJ 極（図４）傾向があり，DS 極では保持時間 30秒以下ではピークにならなかった。と DS 極（図 10）では特徴のない還元波になっ

図３

CP 極の走査曲線
保持電位：0.2V(SCE)

図５ DJ 極の走査曲線
保持電位：0.1V(SCE)

図４

DJ 極の走査曲線
保持電位：0.0V(SCE)

図６ DJ 極の走査曲線
保持電位：0.2V(SCE)9日本大学歯学部紀要 40，7‑12，2012

図７

DG 極の走査曲線
保持電位：0.0V(SCE)

図 10 DS 極の走査曲線
保持電位：0.0V(SCE)

図８

DG 極の走査曲線
保持電位：0.1V(SCE)

図 11 DS 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：0.2V(SCE)

図 12 DS 極の走査曲線
保持電位：0.2V(SCE)10歯科用アマルガムの電位走査曲線

いため，２回目の電位走査では錫溶出電流の低0.2V（SCE）電位保持では（図６，９，12）下することが認められた。

銅酸化体還元電流ピークが明確になった。錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークは保持時間とともに−0.5V（SCE）は錫の溶出が始まる電位であ大きくなったが DJ 極と DG 極では保持時間 10り，歯科用アマルガムの腐食電位に近い電位で秒と 30秒の差が小さかった。DJ 極では錫（Ⅱ）

ある。−1.5V（SCE）とともに−0.5V（SCE）

酸化体還元電流ピークの卑な側に亜鉛酸化体還に電位保持した成績

元電流ピークが認められたが保持時間が長く，電流が殆ど認められず，高銅型アマルガムでは錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークが大きくなると銅酸化体還元電流の低下があった。

錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークの肩のようになっ結た。電 位 走 査 速 度 200mV/s で は ，0.2V

では錫（Ⅱ）酸化体生成論（SCE）に 120秒電位保持すると電流値が大に市販歯科用アマルガム４種（従来型１種，高なるため電位−電流の関係がほぼ直線になった銅型３種）の 0.1M 塩化ナトリウム溶液中におが，本測定の 10mV/s では電流値が低く正常なける電位走査曲線について，電位走査速度 10電位走査曲線になった。

mV/s，電位走査範囲貴な側 0.4V（SCE）で，３. 保持電位について−1.5V（SCE）で 120秒，0.0〜0.2V（SCE）

遅い電位走査速度（１〜２ mV/s）では１回のに 10〜120秒電位保持した場合の電位走査曲線

みの走査による電位走査曲線測定が基本になるを比較し，次ぎの結論をえた。

ので，前処理等で生じた酸化皮膜を還元し清浄

従来型アマルガムは 0.0V（SCE）に保持するな電極面にするため通常−1.5V（SCE）に電位と錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークが増加した。

保持している

0.1および 0.2V（SCE）に電位保持すると銅酸。既報

では速い電位走査速度（200mV/s）で−1.5V（SCE）保持の回数化体還元電流が認められた。

効果を見たが走査回数による影響は小さかっ

高銅型アマルガムは 0.0V（SCE）に電位保持た。本報では電位走査速度 10mV/s で−1.5V

すると，DJ 極と DS 極では特徴のない還元波に（SCE）２分間保持とともに貴な電位に保持しなったが，DG 極では錫（Ⅱ）酸化体還元電流た測定であるが，−1.5V（SCE）保持後のアピークが認められた。

ノード走査曲線が貴な電位における保持時間の0.1および 0.2V（SCE）の電位保持では銅酸影響をそれほど受けない成績は−1.5V（SCE）

化体還元電流ピークと錫（Ⅱ）酸化体還元電流２分間保持で生成皮膜がほぼ完全に還元されたピークの両者が認められた。

結果とえられる。

文−1.0V（SCE）は錫（Ⅱ）酸化体生成が始ま献る電位である。
−1.5V（SCE）とともに−1.0V

１）野元成晃，吉村潤司，田村寿彦，松島一彦，横（SCE）に電位保持した成績 では錫の酸化が促

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進される傾向が認められた。
−1.0V（SCE）電―各種

歯科用アマルガムの電位走査曲線―．日歯保存位保持は−1.5V（SCE）迄分極したために生ず

誌 23，545‑553．

る電極面近傍の pH 上昇を緩和することが期待

２）野元成晃，稲葉尚治，小倉雅光，中川勝利，謝されるが，そのための効果か否かは明らかでな

維敏，渡辺洋，小野瀬英雄（1981）歯科用アマい。浸漬直後から−1.0V（SCE）に電位保持しルガムの硬化途次における電気化学的挙動にた成績 では生成した皮膜が完全に還元されな11日本大学歯学部紀要 40，7‑12，2012

度による走査曲線―．日歯保存誌 21，419‑426

関する遅い電位走査速度による検討．日歯保存９）寺西誠治，吉井剛，野元成晃，宮木了，中村節

誌 24，987‑996

子（1981）弗化物含有歯科用アマルガムに関す

３）小野瀬英雄，野元成晃，柴忠一，横瀬勝美，田中昌一，鈴木信雄（1986）歯科用アマルガムのる電気化学的検討．日大歯学 55，633‑638

電気化学的挙動に及ぼす有機物質の影響．日大10）野元成晃，柴忠一，横瀬勝美（1993）歯科用ア
マルガムの遅い走査速度による分極挙動．日大歯研紀 14，57‑63

歯研紀 21，83‑90

４）鈴木信雄，金子雄治，犬飼誠，相浦洲吉，鈴木英之，原田秀一郎，野元成晃（1989）クエン酸

11）野元成晃，田中昌一，鈴木信雄，西山司，名取

塩溶液中における歯科用アマルガムの電気化

愛一郎（2002）高銅型アマルガム Lumialloyの電位走査曲線．日大歯研紀 30，25‑35

学的挙動．日大歯学 63，373‑378

12）横瀬勝美，鈴木信雄，湯浅智，野元成晃（2007）

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歯科用アマルガムの電位走査曲 線―−1.5V

おける電位走査曲線．日大歯研紀 33，37‑44（SCE）保持効果―．日大歯研紀 35，29‑35

６）野元成晃，守屋和章，木村寿，伊沢三樹，日野13）横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2010）

浦光，小野瀬英雄（1979）歯科用アマルガムの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

硬化途次における電位走査曲線．日歯保存誌

14）宮木了，野元成晃，鈴木義秋，小森真弓（1982）

22，283‑290

歯科用アマルガムの狭い電位域に関する電位７）鈴木信雄，田中昌一，横瀬勝美，野元成晃（2010）

走査曲線．日大歯学 56，909‑913

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持15）横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2011）

効果⑵―．日大歯研紀 38，25‑30

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位走査８）野元成晃，古畑恒和，榊原健，小野章，坂井実，

速度の影響―．日大歯研紀 39，27‑31

升谷滋行，小野瀬英雄（1978）歯科用アマルガ
ムの腐食傾向に関する研究―遅い電位走査速12