日本大学歯学部紀要 39，15‑19，2011

歯科用銀合金のリン酸塩，塩化物，酒石酸塩混合溶液中における電気化学的挙動
神山明生

田中昌一

横瀬勝美

野元成晃

Electrochemical behavior of dental silver alloys in phosphate,chloride and tartrate mixed solution
Akemi Nasuda‑Kouyama , Shoichi Tanaka , Katsumi Yokoseand Shigemitsu Nomoto

Abstract
Electrochemical reactions involved in the in‑vitro corrosion of dental silver alloys inphosphate, chloride and tartrate mixed solutions were investigated. Charge and discharge
curves of the alloys in the mixed solutions were obtained using the galvanostatic method.
Results indicate that the anodic polarization behavior of these alloys is determined by thecopper or tin in the alloys and that tartrate increase dissolution of copper and inhibit
dissolution of tin.
Key words: charging curve, corrosion, phosphate, silver alloy, tartrate緒

W184A, Johnson Matthey），銅（Batch No.

言W12760, Johnson Matthey），錫（Batch No.

唾液成分としてリン酸塩は歯の健康を維持す

4630,Johnson Matthey）と銅を含有する市販歯る重要な成分であるが，歯科用金属の腐食試験

科 用 銀 合 金（ニューシ ル バー１ 号，Lot No.

液成分としてはその腐食に抑制的に働くことが9‑49，三金工業，製造者表示組成：銀 70％以上，知られ。本測定ではリン酸塩と腐食を加速す

銅 21％以上，その他５％）および錫を含有するる塩化物イオンを含む溶液に，更に果汁あるい市販歯科用銀合金（インレーシルバー，Lot No.

は清涼飲料等に含有される酒石酸塩を含む混合

9‑49，三金工業，製造者表示組成：銀 65％，錫溶液中における歯科用銀合金について充放電曲20％，亜鉛 15％）とを用い，菊池の方法 で調製線測定によって検討した成績を報告する。

した。試料電極の表面積は 0.22〜0.39cm である。以下，市販歯科用銀合金による電極は NS 1

材料および方法
１. 電極（銅含有合金）および ISO 極（錫含有合金）と略す。試料電極は供試直前に耐水研磨紙（#極1200，三共）を用い，注水下で研磨した。

試料電極は分光学的純度の銀（Batch No.
日本大学歯学部物理学教室
田中歯科医院
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 Physics, Nihon University School ofDentistryTanaka Dental Clinic
Department of Chemistry, Nihon University School ofDentistry（受理：2011年９月 30日）

Division of Functional M orphology, Dental ResearchCenter, Nihon University School of Dentistry
1‑8‑13 Kanda‑Surugadai,Chiyoda‑ku,Tokyo 101‑8310,Japan

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日本大学歯学部紀要 39，15‑19，2011

対極として白金極（HP‑105，東亜電波工業），結果と参照極として飽和カロメル極（HC‑205型，東亜電波工業）を用いた。以下，この参照極に対す

１. Ag 極る電位を V（SCE）と略記する。
２. 溶

察

Ag 極に関する成績を図１，２に示す。pH 7.0液の 基 礎 溶 液 に お い て Ag 極 の 陽 分 極 電 位 は基礎溶液として 40mM 塩化ナトリウム，150.1〜0.2V（SCE）であり，−0.1V（SCE）付

mM リン酸塩および５mM 硫酸ナトリウムの近に塩化銀の還元ステップが認められた。塩化混合溶液を用い，これに酒石酸塩溶液の所定量

銀還元ステップの長さは電流密度の低下によっを終末濃度 40mM になるように添加して実験て短くなり，塩化銀生成とともに溶出することした。ここで，リン酸塩溶液および酒石酸塩溶が示された。これらの成績は既報の結果 に一液は pH 7.0および pH 4.0に水酸化ナトリウ致する。酒石酸塩を添加すると２mA/cm の陽ムで調整した溶液である。

分極電位は陽分極時間の末期に上昇する傾向を試薬はすべて分析試薬ー級である。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，各測定に用いた基礎溶液の液量は 50mlである。
３. 測定装置
電流の印加はポテンショスタット（HA‑201型，北斗電工）
を電流規制モードにして行ない，電流の印加，遮断は関数発生器（HB‑107型，北斗電工）によった。電位―時間曲線の記録にはX‑Y 記録計（F‑３G 型，理研電子）を用いた。

図１ Ag 極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 7.0)
Na SO ］

４. 測定操作
試料電極を研磨し，水洗の後，基礎溶液に浸漬する。浸漬後，直ちに電位記録を開始し，１分後から酸化電流を２分間印加し，１分間開路とする。次いで還元電流を２分間印加し，１分間開路にした。このような酸化還元を４回繰り返し，電位−時間曲線を連続記録した。酒石酸塩溶液の添加は，２回目の還元電流印加が終了した後，長さ３cm のテフロン被覆した撹拌子を用い，30秒間電磁式撹拌器（M ‑21型，ヤマト科学）で撹拌する間に行った。酸化電流と還元電流は同一とし２，１，0.5および 0.25mA/cm について測定した。

図２ Ag 極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 4.0)
Na SO ］

16歯科用銀合金の電気化学的挙動

図６ Sn 極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 4.0)
Na SO ］

図３

Cu 極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 7.0)
Na SO ］

図７ NS 1極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM

図４

Cu 極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 4.0)
Na SO ］

＋40mM Tartrate（pH 7.0)
Na SO ］

図５ Sn 極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 7.0)
Na SO ］

図８ NS 1極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 4.0)
Na SO ］

17

日本大学歯学部紀要 39，15‑19，2011

示し，酒石酸塩が塩化銀生成を不動態化させる

８に示す。pH 7.0の基礎溶液において NS 1極傾向を示した。の陽分極電位は約 0.2V（SCE）であり，Cu 極pH 4.0の基礎溶液（図２）においては，塩化（図３）に類似であり，塩化銅還元スップは Cu

銀還元ステップ長さの電流密度依存性が殆どな極よりも短いが認められた。酒石酸塩添加にく，これは酒石酸塩添加によっても変わらなよって塩化銅還元ステップが殆ど消失するのもかった。ただし，酒石酸塩が塩化銀生成を不動Cu 極に類似であった。
pH 4.0の基礎溶液（図８）において NS 1極態化させる傾向は pH 4.0の溶液においても同じであった。の陽分極電位は１mA/cm 以下で pH 7.0の場

２. Cu 極合よりも低くなり，塩化銅還元スップが長く

Cu 極に関する成績を図３，４に示す。pH 7.0なった。酒石酸塩添加によって陽分極電位が低の基礎溶液において Cu 極の陽分極電位は 0.25

下し，塩化銅還元スップが消失する傾向は CumA/cm で著しく低かったが，0.5mA/cm 以極に類似であった。

上 で は 約 0.1〜0.2V（SCE）で あった。0.25mA/cm では認められなかったが 0.5mA/cm以上では塩化銅の還元ステップが認められた。
酒石酸塩添加により陽分極電位が低下し，塩化銅還元ステップは殆ど無くなり，酒石酸塩が銅の溶出を促進することを示した。
pH 4.0の基礎溶液（図４）においては，陽分極 電 位 が−0.1〜0.1V（SCE）付 近 に な り
pH 7.0よりも低下し，明確な塩化銅還元ステップが電流密度とともに長くなった。酒石酸塩添加によって陽分極電位が低下し，塩化銅還元ス

図９ ISO 極の充放電曲線
溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 7.0)
Na SO ］

テップが殆ど消失した。
３. Sn 極Sn 極に関する成績を図５，６に示す。pH 7.0の基礎溶液において Sn 極の陽分極電位は電流密度依存性が大きく，0.5mA/cm 以下では定常値に達しなかった。酒石酸塩添加はその電流密度依存性を更に大きくした。
pH 4.0の基礎溶液（図６）において，陽分極電位は 0.5mA/cm 以上で電流密度依存性がほぼ消失した，酒石酸塩添加によって 0.5mA/cm 以下の陽分極電位の電流密度依存性は小さ
く，0.5mA/cm 以上の陽分極電位と異なる波形になった。

図 10 ISO 極の充放電曲線溶液：［15mM Phosphate＋40mM NaCl＋5mM＋40mM Tartrate（pH 4.0)
Na SO ］

４. NS 1極
銅含有銀合金 NS 1極に関する成績を図７，
18

歯科用銀合金の電気化学的挙動

果および溶存酸素還元―．
日大歯研紀 19，53‑60

５. ISO 極
錫含有銀合金 ISO 極に関する成績を図９，10２）野元成晃，柴忠一，横瀬勝美，湯浅智（1991）に示す。pH 7.0の基礎溶液において ISO 極のリン酸塩溶液中における歯科用アマルガムの充放電曲線におよぼす塩素イオンの影響．日大

陽分極電位は約−0.2〜−0.1V（SCE）であり，

歯研紀 19，61‑66

Sn 極よりも僅かに高かった。酒石酸塩添加に

３）武田弘人，松井暢孝，鈴木信雄，伊出和郎，横よって陽分極電位が高くなり，錫の溶出が抑制

瀬勝美，野元成晃（1993）歯科用銀合金のリンされることを示した。pH 4.0の溶液における成酸塩水溶液中における電気化学的挙動．防衛衛

績は pH 7.0の成績に類似であり，pH の影響は

生 40，47‑56認められなかった。

結４）野元成晃，柴忠一，横瀬勝美（1994）電流規制
法による歯科用銀合金の乳酸塩・リン酸塩混合論

溶液中における充放電曲線―低濃度リン酸塩―．日大歯研紀 22，67‑73

銅あるいは錫を含有する歯科用銀合金および

５）横瀬勝美，名取愛一郎，桑田文幸，野元成晃

それを構成する純金属の銀，銅，錫について，（1996）
塩化ナトリウム，リン酸塩混合溶液中に基礎 溶 液 と し て 40mM 塩 化 ナ ト リ ウ ム，15おける歯科用銀合金の充放電曲線．日大歯研紀

mM リン酸塩，５mM 硫酸ナトリウムの混合溶

24，41‑48

液，添加溶液として 40mM 酒石酸塩溶液を用

６）横瀬勝美，野元成晃（1997）歯科用アマルガム

い，その電気化学的挙動を繰り返し充放電曲線の充放電曲線に及ぼすリン酸塩の影響．日大歯を測定することによって酒石酸塩の影響を検討

研紀 25，62‑68

し，以下の結論を得た。

７）野元成晃，湯浅智，名取愛一郎，横瀬勝美（2003）

銅含有合金および錫含有銀合金は各々合金中

銀，銅，錫および歯科用銀合金のリン酸塩含有に含有される銅あるいは錫の電気化学的挙動を溶液中における電気化学的挙動．日大歯研紀31，25‑34

しめし，酒石酸塩は銅の溶出を促進し，錫の溶

８）菊池道夫（1978）歯科用金属の腐食傾向に関す出を抑制した。

る研究
文献

９）神山明生，田中昌一，横瀬勝美，野元成晃（2010）

１）野元成晃，柴忠一，横瀬勝美，菊池道夫（1991）

歯科用銀合金のリン酸塩，塩化物，乳酸塩混合

リン酸塩溶液中における歯科用アマルガムの電流規制法による充放電曲線―生理食塩液中における電位走査曲線―．日大歯学 52，１‑10

溶液中における電気化学的挙動．日大歯研紀―繰り返し効38，５‑９19