Étude calorimétrique de la prise des amalgames d’argent : modélisation des phénomènes et interprétation des résultats

¹ Laboratoire de technologie des matériaux U.E.R. d’Odontologie 11, Bd Charles de Gaulle 63000 Clermont Fd, France.
² Laboratoire de thermodynamique et cinétique chimique, U.E.R. Sciences exactes et naturelles, B.P. 45. P — 63170 Aubière, France.

Résumé

Le système Ag/Hg est considéré ici comme un modèle initial pour l’étude des systèmes qui entrent dans la composition des alliages dentaires et de leurs amalgames. Le travail présenté consiste en une comparaison entre résultats expérimentaux obtenus par calorimétrie et résultats numériques calculés à partir d un modèle théorique. Ainsi, nous avons pu, d’une part déterminer des valeurs approchées de certaines grandeurs calorimétriques de réaction du système Ag-Hg [math]), et, d’autre part, établir l’influence de certains facteurs sur les conditions d’atteinte des équilibres thermodynamiques à l’aide des paramètres suivants :

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  un temps de réaction calorimétriquement décelable, qui varie selon les masses en jeu, de 1 à 10 heures,

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  un rayon initial critique des particules d’argent. Roc = 7 µm, dont la valeur est elle même fonction de l’importance de l’épaisseur e° de la couche de phase γ formée, limitée, ici à 10 µm,

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  un rapport massique idéal Φγ = 2.367 pour lequel ces particules peuvent alors être totalement amalgamées.

Les couples métal/mercure peuvent être caractérisés par un temps de réaction calorimétriquement décelable, une valeur limite de pénétration e° une valeur critique du rayon initial, Roc, et une valeur idéale du rapport massique Φ.

Abstract

The Ag/Hg system is considered here as an initial model for the study of the systems which encountered in dental alloys and amalgams. The work consists of a comparison between experimental results obtained by calorimetry and numerical results calculated from a theoretical model. Thus, on the one hand, we have determined by calorimetry certain reaction thermodynamical quantities ([math]) of the Ag/Hg system, and on the other hand, we have established the influence of certain factors on the attainment conditions of thermodynamical equilibrium according to following points :

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  a detectable calorimetrical reaction time varying from 1 to 10 hours according to the masses in reaction,

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  an initial critical ray of silver particles (Roc = 7 µm) whose value depends on the thickness of the developped γ phase layer, in this case limited to 10 µm,

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  an ideal massic ratio (Φγ = 2.367) then allows these particles to be entirely amalgamated.

The metal/mercury couples can be characterised by a detectable calorimetrical reaction time; a maximum mercury penetration value e°, a critical value of the initial ray Roc, and an ideal value of the massic Φ.