Amalgam

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Ein Amalgam (uber Mittellatein amalgama ,,Quecksilberlegierung" und arabisch al-malgam ,,erweichende Salbe" aus altgriechisch malagma malagma ,,Weichmacher, verformbares Material", dieses von malakos malakos ,,weich") ist in der Chemie eine Legierung des Quecksilbers. Als Amalgam im weiteren Sinne werden oft auch nicht (ohne weiteres) umkehrbare Vermischungen anderer Stoffe bezeichnet, meist die Legierung mehrerer Metalle. Im ubertragenen Sinne werden als Amalgam auch Mischungen unterschiedlicher Begriffe, Ideen, Kulturen oder Traditionen bezeichnet.

Da viele Metalle in Quecksilber loslich sind, gibt es sehr viele Amalgame. Einige Metalle wie zum Beispiel Eisen sind keine Amalgambildner. Amalgame mit hohem Quecksilberanteil sind bei Raumtemperatur oft wie das Quecksilber selbst flussig, bei geringerem Quecksilbergehalt sind sie fest.

In der klassischen Alchemie wird die Amalgamierung (,,Koagulation"^[1] beziehungsweise lateinisch coagulatio) des Quecksilbers mit anderen Metallen oft mit der korperlichen Vereinigung verglichen. Die Coagulatio diente dem Verfestigung von Substanzen und stellte laut dem franzosischen Alchemisten Antoine-Joseph Pernety die zweite Stufe jedes alchemistischen Prozesses dar und wurde mit dem Tierkreiszeichen Stier assoziiert. Dieser Stufe folgte die fixatio.^[2] Als alchemistisches Lexem ist mittellateinisch amalgama seit dem 13. Jahrhundert belegt.

Es sind mehrere naturlich vorkommende Amalgame bekannt und von der International Mineralogical Association als eigenstandige Minerale anerkannt:^[3][4]

• Mit Blei: Bleiamalgam (Pb₂Hg)
• Mit Kupfer: Belendorffit (Cu₇Hg₆), Kolymit (Cu₇Hg₆)
• Mit Palladium: Potarit (PdHg)
• Mit Silber: Eugenit (Ag₁₁Hg₂), Luanheit (Ag₃Hg), Moschellandsbergit (Ag₂Hg₃), Paraschachnerit (Ag_1,2Hg_0,8), Schachnerit (Ag_1,1Hg_0,9)
• Mit Silber und Gold: Weishanit ((Au,Ag)₃Hg₂)
• Mit Gold: Aurihydrargyrumit (Au₆Hg₅)

In der Zahnmedizin wird eine Legierung des Quecksilbers mit anderen Metallen wie Silber, Kupfer, Indium, Zinn und Zink in grossem Umfang als Zahnfullungsmaterial eingesetzt. Ein Zusammenhang mit ernsten Gesundheitsbeschwerden konnte nicht belegt werden.^[5]

Ein technisch wichtiges Reduktionsmittel in der organischen und anorganischen Chemie und in grossem Massstab hergestelltes Amalgam ist das Natriumamalgam, das bei einer Variante der Chloralkali-Elektrolyse als Zwischenprodukt entsteht. Es wird mit Wasser zu Natronlauge, Wasserstoff und Quecksilber zersetzt, das im Kreislauf wieder zur Elektrolyse verwendet wird.

Da die Alkalimetalle Amalgame bilden, zum Beispiel bei der Elektrolyse von Losungen der Alkalimetallionen mit Quecksilberelektroden, hat man auch versucht, ein Ammonium- beziehungsweise Ammoniakamalgam herzustellen (das Ammoniumion verhalt sich oft den Alkalimetallionen ahnlich); Ammoniumamalgam zersetzt sich aber zu Quecksilber, Ammoniak und Wasserstoff.

Bei der handwerklichen Goldgewinnung wird teilweise noch Quecksilber eingesetzt. Entsprechende goldhaltige Rohstoffe werden mit dem flussigen Quecksilber geruhrt oder geknetet (Verquicken). Dieses bildet mit dem Gold, das in kleinen Flittern oder Kornchen in gemahlenem Gestein, gerosteten Erzkonzentraten oder in Lockersedimenten von Seifenlagerstatten vorliegt, ein zunachst flussiges Amalgam, das durch seine hohere Dichte von den leichteren Bestandteilen gut trennbar ist. Um daraus reines Gold zu erhalten, wird das Amalgam erhitzt, wodurch das Quecksilber verdampft; dieser Vorgang wird auch Abrauchen genannt. Dabei entstehen stark gesundheitsgefahrdende Quecksilberdampfe.

Goldamalgame werden auch beim chemischen Vergolden, der sogenannten Feuervergoldung, verwendet. Dabei wird Goldamalgam auf einen metallischen Gegenstand aufgebracht oder aufgestrichen und durch Hitzeeinwirkung wird das Quecksilber verdampft.

Aluminium-Amalgam wird als Reduktionsmittel verwendet.

Thallium-Amalgam hat mit -58 degC einen niedrigeren Schmelzpunkt als reines Quecksilber (-38,83 degC) und wird deswegen - trotz seiner hohen Giftigkeit - als Thermometerflussigkeit fur Tieftemperaturthermometer verwendet.

Zinkamalgam wird in der organischen synthetischen Chemie als Reduktionsmittel benutzt, insbesondere bei der Clemmensen-Reduktion zur Reduktion von Aldehyden oder Ketonen in saurer Losung. Auch in der anorganischen oder analytischen Chemie wurde und wird Zinkamalgam als relativ starkes Reduktionsmittel verwendet, z. B. zur Reduktion von Uranylsalzen oder von Titanylsalzen, ausserdem zur Herstellung der Amalgame von weniger unedlen Metallen aus ihren Salzen, z. B. von Kupfer-, Nickel- oder Cobaltamalgam. Im Gegensatz zum reinen Zink oder anderen Zinklegierungen entwickelt Zinkamalgam keinen Wasserstoff; ausserdem kann Zinkamalgam durch Behandeln mit Saure oxidfrei gemacht werden. Fruher wurde Zinkamalgam auch zum Vermessingen genutzt. Um die Zinkelektroden in galvanischen Zellen vor Korrosion mit Wasserstoffentwicklung zu schutzen, wurden sie ebenfalls amalgamiert.

Zinnamalgam bildete bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts die reflektierende Beschichtung von Spiegeln.^[6]

Amalgam kann als Ersatz fur das ansonsten technisch notwendige flussige Quecksilber in Energiesparlampen eingesetzt werden. Durch den Einsatz von Amalgam bleibt der Lichtstrom uber einen grosseren Temperaturbereich nahezu konstant. Dieser Vorteil wirkt sich vor allem beim Einsatz in geschlossenen Leuchten, Globe-Gehausen und im Aussenbereich aus. Ein Nachteil ist der geringe Anfangslichtstrom direkt nach dem Einschalten, da das Quecksilber erst bei hoheren Temperaturen aus dem Amalgam verdampft.

Die Elemente werden hier nach (Haupt- und Neben)Gruppen und den Ordnungszahlen gelistet.^[7][8]

• kein Amalgambildner
• unklar
• mutmasslicher Amalgambildner
• Amalgambildner
• nicht definiert

Nicht aufgefuhrte Elemente sind radioaktiv und zu kurzlebig, um Verbindungen oder Legierungen zu bilden.

H

He

Li

Be

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Es

Quecksilbersalze sind im Unterschied zu Amalgam auf Grund ihrer Wasserloslichkeit hochgiftig. Man weist sie durch die so genannte Amalgamprobe nach: Die salpetersaure Losung wird auf ein Kupferblech gegeben - zuruck bleibt ein nicht abwischbarer, silbriger Amalgamfleck:

${\displaystyle \mathrm {Hg^{2+}+Cu\longrightarrow Hg+Cu^{2+}} }$

Redoxreaktion: Quecksilberkationen oxidieren Kupfer zu Kupferionen und Quecksilber.

Das Quecksilber bildet dabei mit dem Kupferblech eine Legierung, das Kupfer-Amalgam. Silbersalze wurden ahnliche Flecken bilden; das dabei entstehende Silber ist jedoch abwischbar. Somit sind letztendlich Silbersalze von Quecksilbersalzen unterscheidbar.

Bei der Chloralkalielektrolyse zur grosstechnischen Gewinnung von Chlor, Natronlauge und Wasserstoffgas wird bei dem Amalgamverfahren Quecksilber als Kathode eingesetzt, so dass sich das aus Salzwasser durch Reduktion bildende Natrium als Amalgam abscheidet. Anschliessend wandert das Natriumamalgam zum Amalgamzersetzer, wo es mit Wasser zu salzfreier Natronlauge, Wasserstoffgas und Quecksilber reagiert. Dieses Elektrolyseverfahren hat den Vorteil, dass es kochsalzfreies Natriumhydroxid liefert (Natronlauge), ist jedoch okologisch bedenklich, da den Produkten Quecksilberreste entzogen werden mussen (Nachreinigung, Entgiftung z. B. mit Aktivkohlefiltern).

• Wolf-Dieter Muller-Jahncke: Amalgam in der Alchemie. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopadie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 49.
• Curt Gerhard Lorber: Amalgam in der Zahnheilkunde. In: Werner E. Gerabek u. a. (Hrsg.): Enzyklopadie Medizingeschichte. 2005, S. 49 f.

• Literatur von und uber Amalgam im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek

1. | Jorg Barke: Die Sprache der Chymie: am Beispiel von vier Drucken aus der Zeit zwischen 1574-1761. (= Germanistische Linguistik. 111). Tubingen 1991, S. 357-358.
2. | Allison Coudert: Der Stein der Weisen. Die geheime Kunst der Alchemisten. (Originalausgabe: Alchemy: the Philosopher's Stone. 1980) Lizenzausgabe. Pawlak, Herrsching 1992, ISBN 3-88199-911-6, S. 49-51.
3. | Mineralienatlas:Amalgam
4. | Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals - A Work in Progress - Updated: January 2025. (PDF; 3,8 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Januar 2025, abgerufen am 21. Januar 2025 (englisch).
5. | Wie wird Karies behandelt? In: Verbraucherzentrale. 23. Januar 2018, abgerufen am 7. September 2020.
6. | Historische Spiegel. auf: spiegelart.de, abgerufen am 24. November 2015.
7. | ABC Chemie, Brockhaus-Verlag Leipzig, 1965, DDR, Eintrag "Amalgame" S. 60 und/oder unter den jeweiligen Elementnamen
8. | Hollemann/Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 90. Auflage, Eintrage zu den Eigenschaften der jeweiligen Elemente.

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