Kupferamalgame

Kupferamalgame sind – wie alle Amalgame – Legierungen des Quecksilbers; in diesem Fall handelt es sich um Legierungen aus Kupfer und Quecksilber. Quecksilber nimmt bei Raumtemperatur nur sehr wenig Kupfer auf (etwa 0,006 Atomprozent).<ref name="CuHg1985" /> Die quecksilberreichen flüssigen Kupferamalgame existieren daher vor allem bei erhöhten Temperaturen. Kupferamalgame sind daher meist feste Kupferlegierungen. Die in Amalgamfüllungen verwendeten Kupferamalgame enthalten noch weitere Legierungselemente.

Gegenseitige Löslichkeit

Wie das Kupfer-Quecksilber-Phasendiagramm zeigt, sind die beiden Metalle kaum miteinander mischbar, und die gegenseitigen Löslichkeiten sind eher gering: In Kupfer ist Quecksilber vor allem bei erhöhten Temperaturen löslich, erst oberhalb von etwa 300 °C kann der Quecksilbergehalt Werte >1 Atomprozent annehmen, mit einem Maximum von 5 Atomprozent bei 660 °C.<ref name="CuHg1985" /><ref name="KupferQue1971" /> Die Löslichkeit von Kupfer in festem Quecksilber (Temperatur ≤−36,6 °C) ist sehr klein, die Löslichkeit von Kupfer in flüssigem Quecksilber ist beim Siedepunkt des Quecksilbers bei Normaldruck (und damit bei 356,6 °C) kleiner 1 Atomprozent und – unter erhöhtem Druck – bei 660 °C etwa 10 Atomprozent.<ref name="CuHg1985" />

Stöchiometrische Verbindungen

Im mittleren Bereich des Phasendiagramms gibt es eine Legierungsphase mit der Zusammensetzung Cu₇Hg₆. Diese Legierung kommt in zwei Varianten in der Natur vor: Entweder als

• Kolymit Cu₇Hg₆ (kubisch), 𝛾-Messing-Struktur

oder als

• Belendorffit Cu₇Hg₆ (trigonal). Das Amalgam ist härter als das Kupfer, in dem es eingeschlossen vorkommt (Inklusion).<ref name="CuAmalgams2012" />

In der 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik werden die beiden Minerale Kolymit und Belendorffit in die Abteilung der „Metalle und intermetallische Verbindungen“ eingeordnet, und dort in die Unterabteilung „Quecksilber-Amalgam-Familie“, wo die beiden Minerale die „Kupferamalgam-Gruppe“ mit der System-Nr. 1.AD.10 bilden.

Bei höheren Temperaturen zersetzt sich Cu₇Hg₆. Das obere Ende des Stabilitätsbereiches (Peritektikum) wurde mit 128 °C angegeben<ref name="CuHg1985" /><ref name="KupferQue1971" /> bzw. in einer Veröffentlichung von 2001 mit 140 °C.<ref name="CuxHgy2001" />

2017 wurde über ein weiteres Kupferamalgam berichtet, das kupferreiche Cu₃Hg mit Ni₃Sn-Struktur.<ref name="NewAmalgam2017" /> Die als Zahnfüllungen verwendeten Amalgamfüllungen enthalten oft Kupfer; eine typische Dentallegierung enthält bis zu 6 % Kupfer.<ref name="Dental" /> Es wurde vermutet, Cu₃Hg könne auch in Amalgamfüllungen vorkommen.<ref name="NewAmalgam2017" /> Wie Cu₇Hg₆ zersetzt sich auch Cu₃Hg bei Erhitzen; es zerfällt zwischen 110 °C und 200 °C.<ref name="NewAmalgam2017" />

Einzelnachweise

<references>

<ref name="CuHg1985"> D. J. Chakrabarti, D. E. Laughlin: The Cu-Hg (Copper-Mercury) system. In: Bulletin of Alloy Phase Diagrams. Band 6, Nr. 6, Dezember 1985, ISSN 0197-0216, S. 522–527, doi:10.1007/BF02887149 (springer.com). </ref>

<ref name="CuAmalgams2012"> Zajzon Norbert, Krisztian Szentpeteri, Béla Fehér, Sándor Szakáll, Ferenc Kristály: New Data on Cu-Amalgams, Kolymite and Belendorffite from Rudabánya, Hungary. In: Acta Mineralogica-Petrographica, Abstract Series. Band 7. Szeged 2012, S. 160 (u-szeged.hu). </ref>

<ref name="NewAmalgam2017"> Jonathan Sappl, Ralph Freund, Constantin Hoch: Stuck in Our Teeth? Crystal Structure of a New Copper Amalgam, Cu₃Hg. In: Crystals. Band 7, Nr. 12, 24. November 2017, ISSN 2073-4352, S. 352, doi:10.3390/cryst7120352 (mdpi.com). </ref>

<ref name="Dental"> 2. How are dental amalgams made? In: Public Health. Europäische Union, abgerufen am 7. Februar 2026. </ref>

<ref name="KupferQue1971"> Erich Lugscheider, Gerhard Jangg: Das System Kupfer-Quecksilber. In: International Journal of Materials Research. Band 62, Nr. 7, 1. Juli 1971, ISSN 2195-8556, S. 548–551, doi:10.1515/ijmr-1971-620710 (degruyterbrill.com). </ref>

<ref name="CuxHgy2001"> Maria Maddalena Carnasciali, Giorgio Andrea Costa: Cu_xHg_y: a puzzling compound. In: Journal of Alloys and Compounds. Band 317-318, April 2001, S. 491–496, doi:10.1016/S0925-8388(00)01376-1 (elsevier.com). </ref>

</references>