Amalgám (kémia)

Cink-amalgámSzerkesztés

A cink-amalgámot a szerves szintézisben használják (pl. a Clemmensen-redukcióban), az analitikai kémiában használt Jones-reduktorban redukálószer. Régebben a szárazelemek cinklemezeit kis mennyiségű higannyal amalgámozták, hogy megakadályozzák a tárolás közbeni romlást. Ez a higany és a cink bináris oldata (folyadék-szilárd).

Kálium amalgámSzerkesztés

Az alkálifémek esetében az amalgámképződés exoterm, és külön kémiai formák azonosíthatók, például KHg és KHg2. A KHg egy aranyszínű vegyület, amelynek olvadáspontja 178 °C, a KHg2 pedig egy ezüstszínű vegyület 278 °C olvadásponttal. Ezek az amalgámok nagyon érzékenyek a levegőre és a vízre, de száraz nitrogén alatt megmunkálhatók. A Hg-Hg távolság kb. 300 pikométer, a Hg-K kb. 358 pm.

A K5Hg7 és KHg11 fázisok is ismertek; ismertek rubídium, stroncium és bárium undekamerkuridok, amelyek izoszerkezetűek. A nátrium-amalgám (NaHg2) más szerkezetű, a higanyatomok hexagonális rétegeket alkotnak, a nátriumatomok pedig egy lineáris láncot, amely a hexagonális rétegek lyukaiba illeszkedik, de a káliumatom túl nagy ahhoz, hogy ez a szerkezet a KHg2-ben működjön.

Nátrium-amalgámSzerkesztés

A nátrium-amalgámot a klóralkáli eljárás melléktermékeként állítják elő, és fontos redukálószerként használják a szerves és szervetlen kémiában. Vízzel koncentrált nátrium-hidroxid-oldattá, hidrogénné és higannyá bomlik, amely aztán újból visszatérhet a klóralkáli-folyamatba. Ha víz helyett teljesen vízmentes alkoholt használunk, a lúgos oldat helyett nátriumalkoxid keletkezik.

Alumínium-amalgámSzerkesztés

Az alumínium a higannyal való reakció révén amalgámot képezhet. Az alumínium amalgámot vagy úgy lehet előállítani, hogy az alumíniumgranulátumokat vagy -huzalt higanyban őröljük, vagy úgy, hogy az alumíniumhuzalt vagy -fóliát higany-klorid oldattal reakcióba hozzuk. Ezt az amalgámot reagensként használják vegyületek redukciójára, például iminek aminokká történő redukciójára. Az alumínium a végső elektrondonor, a higany pedig az elektronátadás közvetítésére szolgál. maga a reakció és az abból keletkező hulladék higanyt tartalmaz, ezért különleges biztonsági óvintézkedésekre és ártalmatlanítási módszerekre van szükség. Környezetbarátabb alternatívaként gyakran hidridek vagy más redukálószerek is használhatók ugyanannak a szintetikus eredménynek az eléréséhez. Egy másik környezetbarát alternatíva az alumínium és a gallium ötvözete, amely hasonlóan reaktívabbá teszi az alumíniumot azáltal, hogy megakadályozza az oxidréteg kialakulását.

ónamalgámSzerkesztés

Az ónamalgámot a 19. század közepén fényvisszaverő tükörbevonatként használták.

Egyéb amalgámokSzerkesztés

Változatos amalgámok ismertek, amelyek elsősorban kutatási szempontból érdekesek.

• Az amónium-amalgám egy szürke, puha, szivacsos massza, amelyet 1808-ban fedezett fel Humphry Davy és Jöns Jakob Berzelius. Szobahőmérsékleten, vízzel vagy alkohollal érintkezve könnyen bomlik: 2 H 3 N – H g – H → Δ T 2 N H 3 + H 2 + 2 H g {\displaystyle \mathrm {2\ H_{3}N{-}Hg{-}H\ {\xrightarrow {\Delta T}}\ 2\ NH_{3}+H_{2}+2\ Hg}} }
  
• A tallium-amalgám fagyáspontja -58 °C, ami alacsonyabb, mint a tiszta higanyé (-38,8 °C), így az alacsony hőmérsékletű hőmérőkben talált felhasználásra.
• Arany-amalgám: A finomított arany finomra őrölve és higannyal érintkezve, ahol mindkét fém felülete tiszta, könnyen és gyorsan amalgámosodik, és AuHg2-től Au8Hg-ig terjedő ötvözeteket képez.
• Az ólom amalgámot képez, ha reszeléket higannyal keverünk, és a Nikkel-Strunz-osztályozásban ólomamalgám néven természetesen előforduló ötvözetként is szerepel.

Fogászati amalgámSzerkesztés

A fogászatban a higany ötvözeteit használták olyan fémekkel, mint az ezüst, a réz, az indium, az ón és a cink. Az amalgám “kiváló és sokoldalúan felhasználható helyreállító anyag”, és a fogászatban számos okból használják. Olcsó, és viszonylag könnyen használható és manipulálható a behelyezés során; rövid ideig lágy marad, így bármilyen szabálytalan térfogat kitöltésére pakolható, majd kemény masszát képez. Az amalgám más közvetlen helyreállító anyagokhoz, például a kompozithoz képest nagyobb élettartammal rendelkezik. Ez a különbség azonban a kompozitgyanták folyamatos fejlődésével csökkent.

Az amalgámot jellemzően a műgyanta alapú kompozitokkal hasonlítják össze, mivel számos alkalmazás hasonló, és számos fizikai tulajdonsága és költsége hasonló.

2018 júliusában az EU betiltotta az amalgámot a 15 év alatti gyermekek, valamint a terhes vagy szoptató nők fogászati kezelésében.