Amalgaam (scheikunde)

ZinkamalgaamEdit

Zinkamalgaam wordt gebruikt in organische synthese (b.v. voor de Clemmensen-reductie) en is het reductiemiddel in de Jones-reductor, die in de analytische chemie wordt gebruikt. Vroeger werden de zinkplaten van droge batterijen geamalgameerd met een kleine hoeveelheid kwik om aantasting tijdens de opslag te voorkomen. Het is een binaire oplossing (vloeistof/vaste stof) van kwik en zink.

KaliumamalgaamEdit

Voor de alkalimetalen is amalgamatie exotherm, en kunnen verschillende chemische vormen worden geïdentificeerd, zoals KHg en KHg2. KHg is een goudkleurige verbinding met een smeltpunt van 178 °C, en KHg2 een zilverkleurige verbinding met een smeltpunt van 278 °C. Deze amalgamen zijn zeer gevoelig voor lucht en water, maar kunnen onder droge stikstof worden bewerkt. De Hg-Hg afstand is ongeveer 300 picometer, Hg-K ongeveer 358 pm.

De fasen K5Hg7 en KHg11 zijn ook bekend; rubidium, strontium en barium undecamercuriden zijn bekend en isostructureel. Natriumamalgaam (NaHg2) heeft een andere structuur, waarbij de kwikatomen zeshoekige lagen vormen, en de natriumatomen een lineaire keten die in de gaten van de zeshoekige lagen past, maar het kaliumatoom is te groot om deze structuur in KHg2 te laten werken.

NatriumamalgaamEdit

Natriumamalgaam wordt geproduceerd als bijproduct van het chlooralkaliproces en gebruikt als een belangrijk reductiemiddel in de organische en anorganische chemie. Met water ontleedt het in geconcentreerde natriumhydroxide-oplossing, waterstof en kwik, dat vervolgens opnieuw in het chlooralkaliproces kan worden gebracht. Als in plaats van water absoluut watervrije alcohol wordt gebruikt, ontstaat in plaats van de alkali-oplossing een alkoxide van natrium.

AluminiumamalgaamEdit

Aluminium kan een amalgaam vormen door een reactie met kwik. Aluminiumamalgaam kan worden bereid door aluminiumkorrels of -draad in kwik te malen, of door aluminiumdraad of -folie te laten reageren met een oplossing van kwikchloride. Dit amalgaam wordt gebruikt als reagens om verbindingen te reduceren, zoals de reductie van imines tot amines. Het aluminium is de uiteindelijke elektronendonor, en het kwik dient als bemiddelaar bij de elektronenoverdracht. De reactie zelf en het afval ervan bevatten kwik, zodat speciale veiligheidsmaatregelen en verwijderingsmethoden nodig zijn. Als milieuvriendelijker alternatief kunnen vaak hydriden of andere reductiemiddelen worden gebruikt om hetzelfde synthetische resultaat te bereiken. Een ander milieuvriendelijker alternatief is een legering van aluminium en gallium die het aluminium op vergelijkbare wijze reactiever maakt door te voorkomen dat het een oxidelaag vormt.

TinamalgaamEdit

Tinamalgaam werd in het midden van de 19e eeuw gebruikt als een reflecterende spiegelcoating.

Andere amalgamenEdit

Er zijn diverse amalgamen bekend die vooral in de onderzoekscontext van belang zijn.

• Ammoniumamalgaam is een grijze, zachte, sponsachtige massa die in 1808 werd ontdekt door Humphry Davy en Jöns Jakob Berzelius. Het ontleedt gemakkelijk bij kamertemperatuur of in contact met water of alcohol: 2 H 3 N – H g – H → Δ T 2 N H 3 + H 2 + 2 H g {\displaystyle \mathrm {2 H3}N{-}Hg{-}H} {{xrightarrow {\Delta T}} 2 NH_{3}+H_{2}+2 Hg}} }
  
• Thallium amalgaam heeft een vriespunt van -58 °C, wat lager is dan dat van zuiver kwik (-38,8 °C), zodat het een toepassing heeft gevonden in lage temperatuur thermometers.
• Goud amalgaam: Geraffineerd goud, wanneer het fijngemalen is en in contact wordt gebracht met kwik waarbij de oppervlakken van beide metalen schoon zijn, amalgaamt gemakkelijk en snel tot legeringen variërend van AuHg2 tot Au8Hg.
• Lood vormt een amalgaam wanneer vijlsel met kwik wordt vermengd en is ook opgenomen als een natuurlijk voorkomende legering genaamd loodamalgaam in de Nikkel-Strunz classificatie.

TandamalgaamEdit

Een amalgaam tandvulling

De tandheelkunde heeft legeringen gebruikt van kwik met metalen als zilver, koper, indium, tin en zink. Amalgaam is een “uitstekend en veelzijdig restauratiemateriaal” en wordt om een aantal redenen in de tandheelkunde gebruikt. Het is goedkoop en relatief gemakkelijk te gebruiken en te manipuleren tijdens het plaatsen; het blijft korte tijd zacht zodat het kan worden verpakt om elk onregelmatig volume op te vullen, en vormt dan een harde verbinding. Amalgaam heeft een langere levensduur in vergelijking met andere directe restauratiematerialen, zoals composiet. Dit verschil is echter kleiner geworden met de voortdurende ontwikkeling van composietharsen.

Amalgam wordt meestal vergeleken met composieten op harsbasis omdat veel toepassingen vergelijkbaar zijn en veel fysische eigenschappen en kosten vergelijkbaar zijn.

In juli 2018 heeft de EU amalgaam verboden voor tandheelkundige behandeling van kinderen jonger dan 15 jaar en van zwangere of borstvoedende vrouwen.