日本大学歯学部紀要 41，1‑6，2013

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持効果 ⑷―
横瀬勝美

名取愛一郎

湯浅智

野元成晃

Potential sweep polarization curves for dental amalgams―Effects of potential holding (4)―Katsumi Yokose , Aiichiro Natori , Satoshi Yuasa and Shigemitsu Nomoto
Abstract
The polarization behavior of dental amalgams in 1.0 M (mol/L) sodium chloride wasevaluated using the potential sweep method with a sweep rate of 10 mV/s.Dental amalgam
electrodes were prepared from a conventional amalgam alloyand three high copper amalgam
alloys using the mercury alloy ratios and trituration times specified by the manufacturer.Forthe conventional amalgam electrodes, the potential holding at 0.0 V (SCE) resulted in increased currents that caused the reduction of tin oxide and the potential holding at 0.2 and
0.4 V (SCE)resulted in the formation of mercurous chloride and silver chloride.The potential
sweep polarization curves for the high copper dental amalgams demonstrated that thepotential holding at 0.0 V (SCE)resulted in the formation of mercurous chloride and silver
chloride and increased currents for the reduction of tin oxide of DG and DS. The potential
holding at 0.2 and 0.4 V (SCE)resulted in the formation of copper oxide,mercurous chloride
and silver chloride.
Key words: dental amalgam, potential sweep polarization curve緒

リウム水溶液中における歯科用アマルガムの電言位走査曲線におよぼす電位保持時間の影響を検討した。

歯科用アマルガムの電気化学的挙動に関して，著者

は生食液濃度に近い 0.1M（mol/L）

材料および方法塩化ナトリウム水溶液を電解質溶液として用いてきた。塩化物含有溶液中における歯科用アマ１. 電

ルガムの電気化学的挙動についてはより高濃度溶液の検討も必要と極

試料電極は，市販の歯科用アマルガム合金４え，本報では比較的遅い種（従来型球状合金１種，高銅型合金３種）を電位走査速度 10mV/s による 1.0M 塩化ナト用いて調製した。各電極の本論文で用いる略号，

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
名取歯科医院
湯浅歯科医院〒 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, Deental ResearchCenter of Nihon University School of Dentistry
Natori Dental Clinic(受理：2013年９月 20日）

Yuasa Dental Clinic
Nihon University School of Dentistry
1‑8‑13 Kanda‑Surugadai, Chiyoda‑ku, Tokyo 101‑8310, Japan1

日本大学歯学部紀要 41，1‑6，2013

表１
CodeAlloy

SSDJ

Shofu SphericalJohnson & Johnson Dispersalloy
G‑Cʼs Dialloy
Shofu Spherical‑DDGDS

アマルガム用合金
Composition (mass%)
AgSnCuZn

69702816131606025221013

合金名，組成（製造者表示値）は表１に示すとおりである。試料電極（電極表面積 0.126cm ）の調製は野元ら と同様に行った。電極はアマPd others

Batch No.

3087874
11GG

145JM4117860

結果と察

１. 従来型アマルガム

ルガム練和後６ヵ月以上経過したものを使用

従来型球状合金によるアマルガム SS 極の成し，供試直前に耐水研磨紙（#1200，三共）を用

績を図１〜３に示す。

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ロメル極（HC‑205，東亜電波工業）を用いた。以下，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 1.0M（mol/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

図１

液量は 50ml である。

SS 極の走査曲線
保持電位：0.0V（SCE）

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，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 0.0，0.2あるいは0.4V（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。

図２ SS 極の走査曲線
保持電位：0.2V（SCE）

2

歯科用アマルガムの電位走査曲線

図３

SS 極の走査曲線保持電位：0.4V（SCE）

図４ DJ 極の走査曲線
保持電位：0.0V（SCE）−1.5V（SCE）に電位保持した後のアノード走査では−0.1V（SCE）に錫溶出の酸化電流ピークがあり，0.2V（SCE）迄の走査ではそのカソード走査で塩化水銀（Ⅰ）および塩化銀の還元電流ピークが認められた。0.4V（SCE）電位保持では保持時間とともに塩化銀還元電流ピークが増加したが,錫酸化体還元電流の増加は僅かであった。アノード走査の酸化電流波形
は−0.1V（SCE）と 0.3V（SCE）に酸化電流ピークを示したが，この様な波形は電位走査速度の遅い場合，従来型アマルガムで認められている

図５ DJ 極の走査曲線
保持電位：0.2V（SCE）。また，電位走査速度 200mV/s でも塩化ナトリウム濃度 1.0M では−0.1V（SCE）の酸化電流ピークは認められている 。
２. 高銅型アマルガム，DG 極（図７〜９）および
DJ 極（図４〜６）
DS 極（図 10〜12）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−0.1V（SCE）付近から酸化電流の増加が認められ，従来型アマルガムと比較して錫が反応し 難 い こ と が 明 ら か で あった。0.0V（SCE）に電位保持すると錫の反応し易い DG
極のみに錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピークが明確に認められた。0.2V（SCE）電位保持では従来型アマルガムと同様塩化水銀（Ⅰ）および塩化

図６ DJ 極の走査曲線
保持電位：0.4V（SCE）

銀 の 還 元 電 流 ピーク が 認 め ら れ た。0.4V
3日本大学歯学部紀要 41，1‑6，2013

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：0.2V（SCE）

図 11 DS 極の走査曲線
保持電位：0.2V（SCE）

図９

DG 極の走査曲線
保持電位：0.4V（SCE）

図 12 DS 極の走査曲線
保持電位：0.4V（SCE）

4

歯科用アマルガムの電位走査曲線の低下によるものと（SCE）電位保持では保持時間とともに塩化銀還元電流ピークが増加したが，塩化水銀（Ⅰ）

結還元電流ピークは殆ど増加しなかった。電位走えられる。

論

査速度 200mV/s で塩化ナトリウム濃度 2.0M

市販歯科用アマルガム４種（従来型１種，高迄の測定 も行われているが電流値が大であ銅型３種）の 1.0M 塩化ナトリウム溶液中におり，0.0V（SCE）迄の電位走査なため本測定のける電位走査曲線について，電位走査速度 10ような酸化電流ピークは認められていない。

mV/s，電位走査範囲貴な側 0.4V（SCE）で，また，電位走査速度 200mV/s で塩化ナトリ−1.5V（SCE）で 120秒，0.0〜0.4V（SCE）

ウ ム 1.0M 溶 液 中 の 高 銅 型 ア マ ル ガ ムに 10〜120秒電位保持した場合の電位走査曲線

Lumialloyの測定も行われているが走査範囲を比較し，次の結論をえた。

0.2V（SCE）であったため塩化銀還元電流ピー

従来型アマルガムは 0.0V（SCE）に保持する

クは認められていない 。と錫（Ⅱ）酸化体還元電流が僅かに増加した。

３. 塩化銀還元電流について

0.2および 0.4V（SCE）に電位保持すると塩化塩化ナトリウム濃度 0.1M 水溶液では電位水銀（Ⅰ）および塩化銀の還元電流ピークが認

走査速度 20mV/s および 10mV/s で DJ 極のめられた。

みに塩化銀還元電流ピークが認められた 。本高銅型アマルガムは 0.0V（SCE）に電位保持測定の塩化ナトリウム濃度 1.0M 水溶液ではすると，DJ 極は特徴のない還元波になったが，0.2V（SCE）よりも貴に電位保持すると従来型DG 極と DS 極では錫（Ⅱ）酸化体還元電流ピーアマルガム，高銅型アマルガムともに塩化水銀クが認められた。

（Ⅰ）および塩化銀の還元電流ピークが明確に示0.2および 0.4V（SCE）の電位保持では銅酸された。

化体還元電流ピークとともに塩化水銀（Ⅰ）お塩化銀の還元電流ピークは電位走査速度が遅い場合に測定されるが，電流値の大になる 200mV/s による場合は通常観測されよび塩化銀の還元電流ピークが認められた。
文

献ない。しかし，皮膜が存在し錫あるいは銅の反

１) 野元成晃，横瀬勝美，勝又徳昭（1993）歯科用応が抑制される場合，200mV/s でも塩化銀の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

還元電流ピークが認められる。電位走査範囲を

２) 鈴木信雄，名取愛一郎，神山明生，野元成晃

0.4〜−1.1V（SCE）にした場合，患者の抜去歯に充填されていたアマルガム（2006）歯科用アマルガムの電位走査曲線―攪などがその拌の影響―．日大歯研紀 34，25‑31例である。塩化ナトリウムと炭酸水素塩の混合３) 横瀬勝美，鈴木信雄，湯浅智，野元成晃（2007）

溶液

でも 200mV/s で塩化銀の還元電流，歯科用アマルガムの電位走査曲 線―−1.5V（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）と塩化ナトリウムの混合溶液で歯科用アマルガムの電位走査曲線―貴な電位も類似の効果で塩化銀の還元電流ピークが認め域における保持効果―．日大歯研紀 37，15‑20

ピークが認められるが類似の効果によるものである。また，乳酸塩 ，酢酸塩 ，酒石酸塩
クエン酸塩５) 横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2010）られる。硫酸ナトリウムと塩化ナトリウムの混合溶液

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位保持でも塩化銀の還元電流ピークが認効果―．日大歯研紀 38，17‑23

められるが，これは伝導度増加による抵抗分極5日本大学歯学部紀要 41，1‑6，2013

塩溶液中における歯科用アマルガムの電気化

６) 野元成晃，守屋和章，木村寿，伊沢三樹，日野学的挙動．日大歯学 63，373‑378

浦光，小野瀬英雄（1979）歯科用アマルガムの16) 野元成晃，赤石哲則，小林茂樹，安藤進，黒田硬化途次における電位走査曲線．日歯保存誌

隆，小野瀬英雄（1980）抜去歯のアマルガム修

22，283‑290

復物に関する電気化学的検討．日歯保存誌 23，７) 野元成晃，古畑恒和，榊原健，小野章，坂井実，

164‑172

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17) 野元成晃，赤石哲則，柴崎崇， 池隆二，安田度による走査曲線―．日歯保存誌 21，419‑426

豊，大越寿和，小野瀬英雄（1981）新鮮抜去歯８) 寺西誠治，吉井剛，野元成晃，宮木了，中村節のアマルガム修 復 物 に 関 す る 電 気 化 学 的 検
討；日大歯学 55，621‑625子（1981）弗化物含有歯科用アマルガムに関す

18) 野元成晃，鈴木信雄，田中昌一，神山明生（2000）

る電気化学的検討．日大歯学 55，633‑638

歯科用アマルガムの炭酸水素ナトリウム溶液

９) 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中における電位走査曲線．
日大歯研紀 28，41‑48

電気化学的挙動に及ぼす有機物質の影響．日大19) 神山明生，田中昌一，横瀬勝美，野元成晃（2010）
歯科用銀合金のリン酸塩，塩化物，乳酸塩混合

歯研紀 14，57‑63

溶液中における電気化学的挙動．日大歯研紀10) 野元成晃，田中昌一，手嶋健介，小森規雄（2001）

38，５‑９

歯科用アマルガムの塩化ナトリウム溶液中に20) 野元成晃，名取愛一郎，西山司，湯浅智（2000）

おける電位走査曲線―塩化ナトリウム濃度の歯科用アマルガムの乳酸塩溶液中における電影響―．日大歯研紀 29，27‑36位走査曲線．日大歯研紀 28，31‑4011) 野元成晃，田中昌一，鈴木信雄，西山司，名取21) 野元成晃，湯浅智，鈴木信雄，神山明生（2005）

愛一郎（2002）高銅型アマルガム Lumialloyの歯科用アマルガムの酢酸塩溶液中における電電位走査曲線．日大歯研紀 30，25‑35位走査曲線．日大歯研紀 33，29‑3512) 横瀬勝美，名取愛一郎，湯浅智，野元成晃（2011）

22) 野元成晃，田中昌一，名取愛一郎，横瀬勝美

歯科用アマルガムの電位走査曲線―電位走査（2005）歯科用アマルガムの酒石酸塩溶液中に速度の影響―．日大歯研紀 39，27‑3113) 野元成晃，稲葉尚治，小倉雅光，中川勝利，謝おける電位走査曲線．日大歯研紀 33，37‑44

維敏，渡辺洋，小野瀬英雄（1981）歯科用アマ23) 鈴木信雄，名取愛一郎，神山明生，野元成晃

ルガムの硬化途次における電気化学的挙動に（2007）歯科用アマルガムの酒石酸塩溶液中における電気化学的挙動．日大歯研紀 35，43‑48

関する遅い電位走査速度による検討．日歯保存24) 野元成晃，田中昌一，神山明生，横瀬勝美（2006）

誌 24，987‑996

クエン酸塩溶液中における歯科用アマルガム

14) 野元成晃，吉村潤司，田村寿彦，松島一彦，横井伸洋，大越寿和，小野瀬英雄（1980）歯科用の電位走査曲線．日大歯研紀 34，33‑40

アマルガムの腐食傾向に関する研究―各種歯25) 野元成晃，古畑恒和，阿野満，陳正鴻，浅野紀

科用アマルガムの電位走査曲線―．日歯保存誌

元，宮島力，小野瀬英雄（1977）歯科用アマル23，545‑553

ガムの腐食傾向に関する研究―電位走査曲線におよぼす塩素イオンの影響―．日歯保存誌

15) 鈴木信雄，金子雄治，犬飼誠，相浦洲吉，鈴木21，87‑93

英之，原田秀一郎，野元成晃（1989）クエン酸6