1.1. Реакция затвердевания

Реакция между сплавом Ag–Sn и ртутью начинается при сильном перемешивании двух составных частей. Смешивание позволяет наружному слою частиц сплава раствориться в ртути, образуя две новых фазы, которые становятся твердыми при комнатной температуре. Реакция выглядит так:

Ag₃Sn + Hg Ag₃Sn + Ag₂Hg₃ + Sn₇Hg

порошок жидкость непрореагиро- матрица амальгамы вавший сплав

(гамма) (гамма) (гамма–1) (гамма–2)

Как видно из реакции, не весь сплав растворяется в ртути. Медь, если частицы сеченой формы, присутствует в виде Cu₃Sn и в основном остается внутри первоначального сплава в непрореагировавшей форме.

В случае сферических частиц медь распространяется равномерно, и сплав можно более точно охарактеризовать как тройной сплав серебра, олова и меди. Следовательно, в окончательной структуре амальгамы сферического сплава медь не присутствует как дискретная фаза, а широко распространена по всему материалу.

1.2. Основные характеристики традиционных амальгам

Здесь будут рассмотрены лишь те свойства, которые представляют важность для клинической работы и разработки новых видов амальгам.

Прочность

Прочность амальгамы важна, так как пломба должна противостоять значительным нагрузкам во время жевания, и любое снижение прочности может привести к краевому смещению пломбы или трещине.

Основное внимание уделяют окончательной компрессионной прочности застывшего материала, прочности на растяжение и степени, до которой доходит окончательная прочность.

Известно, что окончательная прочность амальгамы находится в зависимости от свойств каждой ее фазы. Определить свойства трех главных фаз амальгамы непросто, но измерениями микротвердости было подтверждено, что гамма–фаза и гамма–1 фаза — достаточно твердые, в то время как фаза гамма–2 — значительно мягче.

Это означает, что слабым звеном в структуре амальгамы является гамма–2 фаза, и если ее пропорция в окончательном составе может быть уменьшена, амальгама станет более прочной. Количество образующихся гамма–1 и гамма–2 фаз полностью зависит от количества ртути в окончательном составе амальгамы. Чем больше содержание ртути, тем слабее будет материал, потому что образуется большее количество ослабленных фаз.

Окончательное содержание ртути в амальгаме больше всего зависит от качества техники конденсации. Если амальгама конденсировалась соответствующим образом, то она будет содержать ртути менее 50 %. Кроме техники конденсации на окончательное содержание ртути влияют размер и форма частиц сплава. Меньше ртути содержит амальгама со сферической формой частиц, поскольку такой материал легче конденсируется и достигается уровень 45 % окончательного содержания ртути.

Размер частиц также важен. Если взять для амальгамирования со ртутью сплав, содержащий меньшие по размеру частицы, то это приведет к тому, что больше поверхности сплава будет открыто для контакта со ртутью. Это означает, что больше сплава растворится в ртути, в результате образуется больше ртутьсодержащих фаз. Соответственно, частицы слишком малого размера противопоказаны.

Но независимо от формы частиц крайне важным остается добросовестное удаление избытка ртути в процессе наложения пломбы.

КОРРОЗИЯ

Хорошо известно, что амальгама коррозирует в полости рта. На самом деле, коррозию часто называют преимуществом, потому что ее продукты помогают обеспечить хороший маргинальный герметизм. Это так называемая щелевая коррозия, вызванная образованием оксидной пленки в маргинальной щели.

Гамма–2 фаза значительно более электронегативная, чем гамма и гамма–1 фаза. Это означает, что при наличии электролитического раствора гамма–2 фаза будет действовать как анод оксидной пленки и будет постепенно растворяться.

Реакция выглядит следующим образом:

олово–ртуть + оральные соли олова + чистая ртуть

фаза жидкости

Sn₇Hg + кислород оксиды и + Hg

гамма–2 хлориды

В норме образование оксидов помогло бы приостановить процесс коррозии за счет образования защитного поверхностного слоя. Однако в щели между амальгамой и тканями зуба поверхностные оксиды не образуются, поскольку продукты реакции коррозии осаждаются. Образование чистой ртути позволяет идти дальнейшей реакции с гамма–фазой и ведет к образованию гамма–1 и гамма–2 фаз. Этот процесс значительно ослабляет структуру амальгамы и часто служит причиной нарушения краевого прилегания.

АМАЛЬГАМЫ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ МЕДИ

Из вышеизложенных свойств традиционных стоматологических амальгам следует, что улучшить их можно, если увеличить их прочность. Упрочить амальгаму возможно за счет уменьшения количества гамма–1 и гамма–2 фаз. А еще лучше, если слабая и легко подверженная коррозии гамма–2 фаза полностью будет устранена из структуры.

Как оказалось, увеличение содержания меди в сплаве положительно влияет на реакцию затвердевания. Первая реакция аналогичная таковой для традиционных сплавов, а за ней следует вторая реакция:

гамма–2 + AgCu Cu₆Sn₅ + гамма–1.

В этом случае окончательная амальгама практически не содержит фазы гамма–2.

Изменение в реакции затвердевания привело к изменениям свойств амальгамы:

– быстрейшее затвердевание до окончательной твердости;

– сниженная подверженность коррозии.