Amalgama dentale: composizione, tipi

Nel 1819 il chimico britannico Joseph Bell propose l’uso di un amalgama dentale costituita da argento e mercurio.
Già nel Medioevo erano note le caratteristiche del mercurio che, essendo l’unico metallo liquido a temperatura ambiente, era in grado di formare una lega con altri metalli dette amalgama.

Nel 1830 per la prima volta fu usata negli Stati Uniti d’America un amalgama dentale costituita da argento, stagno, rame, zinco e mercurio per le otturazioni volte al riempimento di una cavità o spazio creatosi in un dente in seguito ad un evento patologico o traumatico ed allo scopo di recuperarne la funzione e la morfologia originaria.

Durante il processo di mescolamento l’argento, lo stagno e il rame si sciolgono nel mercurio. Ha inizio la formazione di diversi precipitati che costituiscono una matrice in cui si trovano le rimanenti particelle parzialmente disciolte nell’amalgama dentale. La reazione avviene quando la polvere dei metalli e il mercurio vengono mescolati con formazione di prodotti cristallini.

La quantità di mercurio necessaria per contornare tutte le particelle e occupare lo spazio tra le particelle è di 40-60% in peso. L’amalgama dentale  può essere classificata a seconda del tenore di rame e si distinguono quelle a basso e ad alto tenore del metallo.

Amalgama dentale a basso contenuto di rame

Nell’amalgama a basso contenuto di rame avviene quando sono mescolati i metalli avviene la reazione:
Ag₃Sn ( fase γ) + Hg_(l)   → Ag₂Hg₃ (fase γ₁) + Sn_7-8Hg (fase γ₂ ) + Ag₃Sn non reagito( fase γ)

Il tempo, detto tempo di lavoro, che trascorre da quando una volta formata l’amalgama è lavorabile a quando diventa dura e non più lavorabile oscilla tra 10 e 20 minuti.

Poiché il mercurio non è sufficiente a reagire con tutte le particelle della fase γ, l’amalgama che si ottiene contiene dal 25 al 28% di Ag₃Sn non reagito.

Le percentuali delle varie fasi in una lega a basso contenuto di rame sono:

L’amalgama ad alto contenuto di rame ha migliori proprietà fisiche e meccaniche . Infatti  è assente la fase γ₂ che è quella più facilmente corrodibile che abbassa la vita dell’amalgama.

Amalgama dentale ad alto contenuto di rame miscelabile

La solubilità del mercurio è molto diversa tra argento, stagno e rame. Lo stagno si solubilizza 170 volte in più rispetto al rame e 17 volte in più rispetto all’argento. Il mercurio si scioglie nelle particelle di argento e stagno e forma le fasi γ₁ e γ₂ come nelle leghe a basso contenuto di rame. Immediatamente la fase  γ₂ reagisce con le particelle di argento e rame formando Cu₆Sn₅ ( fase η).

La reazione procede come segue:

Ag₃Sn ( fase γ) + Ag₃Cu₂ + Hg → Ag₂Hg₃ (fase γ₁) + Cu₆Sn₅ ( fase η)+ Ag₃Sn (non reagito) + AgCu (non reagito)

Amalgama sferica ad alto contenuto di rame

Le particelle sferiche contengono sia Ag₃Sn (fase γ) che Cu₃Sn (fase ε ) vengono unite al mercurio e si forma la fase γ₁ come avviene nel caso dell’amalgama a basso contenuto di mercurio ma lo stagno invece di formare un amalgama con il mercurio, reagisce con il rame per formare Cu₆Sn₅ ( fase η)  e la reazione procede come segue:

Ag₃Sn ( fase γ)  + Cu₃Sn (fase ε ) +  Hg  →  Ag2Hg₃ (fase γ₁)  + Cu₆Sn₅ (fase η)  +  Ag₃Sn  (non reagito) + Cu₃Sn (non reagito) 

Le caratteristiche principali dell’amalgama sono correlate ai vari componenti della lega:

L’argento forma la massa metallica con il mercurio e aumenta la resistenza all’ossidazione della lega influendo sul tempo di indurimento e sull’assestamento dimensionale.

Lo stagno  riduce l’espansione termica durante l’indurimento, comportandosi in modo opposto rispetto all’argento.

Il rame aumenta l’espansione durante l’indurimento, aumenta la resistenza e la durezza e limita la formazione della fase γ₂

Lo zinco riduce l’ossidazione degli altri metalli presenti nella lega, consente una minore porosità e scabrosità di superficie, rende l’amalgama molto sensibile all’umidità e determina un’espansione in seguito alla contaminazione con l’umidità.