Een amalgaam is een type legering dat voorkomt in de tandheelkunde, mijnbouw, spiegels en andere toepassingen. Hier is een blik op de samenstelling, het gebruik en de risico's van een amalgaam.
Een amalgaam de naam gegeven aan elke legering van kwik. Kwik vormt legeringen met bijna alle andere metalen, behalve ijzer, wolfraam, tantaal en platina. Amalgamen kunnen van nature voorkomen (bijvoorbeeld arqueriet, een natuurlijk amalgaam van kwik en zilver) of kunnen worden gesynthetiseerd. Belangrijkste toepassingen van amalgamen zijn in de tandheelkunde, goudwinning en chemie. Amalgamatie (de vorming van een amalgaam) is meestal een exotherm proces dat resulteert in hexagonale of andere structurele vormen.
Omdat het woord "amalgaam" al de aanwezigheid van kwik aangeeft, worden amalgamen in het algemeen genoemd naar de andere metalen in de legering. Voorbeelden van belangrijke amalgamen zijn:
Tandheelkundig amalgaam
Tandheelkundig amalgaam is de naam die wordt gegeven aan elk amalgaam dat in de tandheelkunde wordt gebruikt. Amalgaam wordt gebruikt als een restauratiemateriaal (d.w.z. voor vullingen) omdat het vrij gemakkelijk te vormen is als het eenmaal is gemengd, maar hard wordt tot een taaie substantie. Het is ook goedkoop. De meeste tandheelkundige amalgaam bestaat uit kwik met zilver. Andere metalen die kunnen worden gebruikt met of in plaats van zilver zijn indium, koper, tin en zink. Traditioneel was amalgaam sterker en duurzamer dan composietharsen, maar moderne harsen zijn duurzamer dan vroeger en sterk genoeg voor gebruik op tanden die aan slijtage onderhevig zijn, zoals kiezen..
Er zijn nadelen aan het gebruik van tandheelkundig amalgaam. Sommige mensen zijn allergisch voor het kwik of andere elementen in amalgaam. Volgens Colgate meldt de American Dental Association (ADA) dat er minder dan 100 gevallen van amalgaamallergie zijn gemeld, dus het is zeer zeldzaam. Een groter risico is het vrijkomen van kleine hoeveelheden kwikdamp naarmate het amalgaam na verloop van tijd slijt. Dit is in de eerste plaats een zorg voor personen die in het dagelijks leven al aan kwik zijn blootgesteld. Het wordt aanbevolen dat zwangere vrouwen geen amalgaamvullingen krijgen. De ADA beveelt niet aan bestaande amalgaamvullingen te verwijderen (tenzij ze versleten zijn of de tand is beschadigd) omdat het verwijderingsproces bestaande gezonde weefsels kan beschadigen en kan leiden tot onnodige afgifte van kwik. Wanneer een amalgaamvulling wordt verwijderd, gebruikt een tandarts afzuiging om de blootstelling aan kwik te minimaliseren en neemt maatregelen om te voorkomen dat kwik het sanitair binnendringt.
Zilver en goud amalgaam
Kwik wordt gebruikt om zilver en goud uit hun ertsen terug te winnen omdat de edelmetalen gemakkelijk amalgamaat vormen (een amalgaam vormen). Er zijn verschillende methoden om kwik met goud of zilver te gebruiken, afhankelijk van de situatie. Over het algemeen wordt het erts blootgesteld aan kwik en wordt het zware amalgaam gewonnen en verwerkt om het kwik van het andere metaal te scheiden.
Het patio-proces werd in 1557 in Mexico ontwikkeld om zilverertsen te verwerken, hoewel zilveramalgaam ook wordt gebruikt in het Washoe-proces en bij het zoeken naar metaal.
Om goud te winnen, kan een slurry van gemalen erts worden gemengd met kwik of over met kwik gecoate koperen platen lopen. Een proces dat retorting wordt genoemd, scheidt de metalen. Amalgaam wordt verwarmd in een destillatieretort. De hoge dampdruk van kwik zorgt voor eenvoudige scheiding en herstel voor hergebruik.
Amalgaamextractie is grotendeels vervangen door andere methoden vanwege milieuproblemen. Amalgaamslakken kunnen tot op heden stroomafwaarts van oude mijnbouwactiviteiten worden gevonden. Bij het retorteren kwam ook kwik vrij in de vorm van damp.
Andere amalgamen
In het midden van de 19e eeuw werd tinamalgaam gebruikt als een reflecterende spiegelcoating voor oppervlakken. Zinkamalgaam wordt gebruikt in de Clemmensen-reductie voor organische synthese en de Jones-reductor voor analytische chemie. Natriumamalgaam wordt gebruikt als een reductiemiddel in de chemie. Aluminiumamalgaam wordt gebruikt om imines tot amines te reduceren. Thalliumamalgaam wordt gebruikt in lage temperatuur thermometers omdat het een lager vriespunt heeft dan puur kwik.
Hoewel normaal beschouwd als een combinatie van metalen, kunnen andere stoffen als amalgamen worden beschouwd. Bijvoorbeeld ammoniumamalgaam (H3N-Hg-H), ontdekt door Humphry Davy en Jons Jakob Berzelius, is een stof die ontleedt bij contact met water of alcohol of in lucht bij kamertemperatuur. De ontledingsreactie vormt ammoniak, waterstofgas en kwik.
Omdat kwikzouten oplossen in water om giftige ionen en verbindingen te vormen, is het belangrijk om het element in de omgeving te kunnen detecteren. Een amalgaamsonde is een stuk koperfolie waarop een salpeterzuurzoutoplossing is aangebracht. Als de sonde wordt ondergedompeld in water dat kwikionen bevat, vormt zich een koperamalgaam op de folie en verkleurt het. Zilver reageert ook met koper om vlekken te vormen, maar deze kunnen gemakkelijk worden weggespoeld, terwijl amalgaam achterblijft.