اگر جیوه (Hg) با آلومینیم(Al) تماس پیدا کند ، جیوه با آلومینیم ترکیب شده و آمالگام آلومینیم – جیوه تشکیل می دهد . این ترکیب نرم و خمیری است و ساختار کریستالی آلومینیم را به هم می زند . حالا چه اتفاقی می افتد ؟ جیوه با لایه آلومینیم اکسید\( Al_{2}O_{3} \) واکنش می دهد . ( آلومینیم به طور طبیعی در تماس با هوا یک لایه نازک از آلومینیم اکسید را روی سطح خودش دارد که از خوvدگی و اکسایش بیشتر آن جلوگیری می کند . ) جیوه این لایه محافظ را تخریب می کند . پس از تخریب لایه محافظ سطح تازه آلومینیم مدام در معرض هوا و رطوبت قرار می گیرد و این باعث واکنش های خوردگی شدید و سریع شده و در نتیجه آلومینیم به سرعت تخریب می گردد. به این دلیل و ویژگی مخرّب این مخلوط ، استفاده از جیوه در هواپیماها ، کارخانه های آلومینیم و فضاپیماها اکیداً ممنوع است . تجربه نشان داده که حتّی مقدار کمی جیوه می تواند ساختار آلومینیمی یک سازه را به طور خطرناکی ضعیف کند .
واکنش بین جیوه و آلومینیم بیشتر یک فرایند فیزیکی – شیمیایی است تا یک واکنش ساده که بتوان با معادله شیمیایی نشان داد . البته بخش هایی از این فرایند را می توان به صورت معادله نوشت . ولی باید توجّه داشت که تشکیل آمالگام یک پدیده بین فلزی (intermetallic) است و دقیقا مثل واکنش های شیمیایی متعارف نیست .
فازهای واکنش
1- تشکیل آمالگام آلومینیم – جیوه ، که این واکنش را می توان به صورت زیر ساده سازی کرد .
\( Al-Hg(amalgam)\rightarrow Hg(l)+Al(l) \) که در آن ، آمالگام یک ترکیب فلزی نیمه پایدار است ، نه ترکیب شیمایی با فرمول مشخّصکه در آن آمالگام یک ترکیب بین‌فلزی نیمه‌پایدار است، نه ترکیب شیمیایی مشخص با فرمول
2- خوردگی آلومینیم در حضور آب و هوا ( پس از شکستن لایه اُکسید )
وقتی آمالگام تشکیل شد و سطح تازۀ آلومینیم در معرض هوا و رطوبت قرار گرفت ، واکنش زیر اتفاق می افتد:
\( 2Al(s)+6H_{2}O(l)\longrightarrow 2Al(OH)_{3}(s)+3H_{2}(g) \) که در این واکنش ، آلومینیم با آب واکنش داده و پودر سفیدرنگ آلومینیم هیدروکسید\( Al(OH)_{3} \) تشکیل شده و همچنین گاز هیدروژن آزاد می شود .
همان طور که می دانید معادله ای برای تشکیل آمالگام به طور کامل مشخص نیست ، چون این ترکیبات ساختار مولکولی تعریف شده ندارند ، اما معادله خوردگی سریع آلومینیم در حضور جیوه و آب کاملاً شناخته شده است . حالا چرا جیوه برای آلومینیم بسیار خطرناک است ؟ زیرا که آلومینیم فلزی بسیار فعال است اما در شرایط عادی پایدار به نظر می رسد چون لایه ای بسیار نازک و چسبنده از آلومینیم اکسید روی سطح آن کشیده شده است که این لایه فقط چند نانومتر ضخامت دارد ولی فوق العاده محافظ است . جیوه می تواند این لایه را بشکند و به فلز خالص زیر آن نفوذ کند که باعث شروع یک فرایند تخریبی می شود .
همان طور که گفتیم ، آمالگام ترکیبی است از جیوه و یک فلز دیگر.بیشتر فلزات مانند طلا، نقره، قلع، روی و حتی آلومینیوم می‌توانند با جیوه آمالگام بسازند.
در مورد آلومینیوم، این آمالگام باعث می‌شود که سطح آلومینیوم به شدت فعال شود و به سرعت با آب و اکسیژن واکنش دهد .
در صنعت هوافضا ، ورود جیوه به هر دستگاه آلومینیمی ممنوع است . در صورت ریختن جیوه روی بدنه هواپیما یا موشک ، ممکن است که نیاز به تعویض بخش هایی از سازه وجود داشته باشد .
لابد از خودمان می پرسیم که چرا این واکنش اصطلاحاً خود تقویت شونده است ؟ جیوه پس از نفوذ به آلومینیوم، دائماً سطح‌های جدیدی از فلز را در معرض هوا و آب قرار می‌دهد. به این دلیل است که مقدار بسیار کمی جیوه می‌تواند چند کیلوگرم آلومینیوم را تخریب کند. هیچ نقطه‌ای از آلومینیوم در امان نمی‌ماند، چون لایه اکسید دیگر تشکیل نمی‌شود یا ناپایدار باقی می‌ماند.
در محیط صنعتی ، اگر جیوه ( ماده ای سمی ) روی بدنه یک تانکر یا لولۀ آلومینیمی بریزد ،باید کل بخش بررسی و یا حتی تعویض شود . ( تا جایی که نشت جیوه در یک کارخانه آلومینیم می تواند فاجعه بار باشد . )
اگر در مقام مقایسه بعضی فلزات را در فرایند آمالگام بررسی کنیم می توان گفت که آلومینیم با جیوه تشکیل آمالگام می دهد و خطر تخریب سازی بالایی دارد . در واکنش با آهن می توان گفت که تقریباً تشکیل آمالگام رُخ نداده و خطر تخریب سازی ندارد .
اما مس ، به قدار ضعیف تشکیل آمالگام می دهد و خطر تخریب سازی آن به میزان متوسّط است . طلا و نقره در تشکیل آمالگام با جیوه شرکت می کنند اما خطر تحریب سازی نداشته ولی ساختار فلز تغییر می کند .
آمالگام دندانی چیست ؟ یک مادۀ پُرکننده (filling) برای ترمیم دندان های پوسیده است که تقریبا 150 سال است که در دندان پزشکی کاربرد دارد . جدول زیر ترکیب معمول آمالگام دندان را نشان می دهد .
| عنصر | جیوه | نقره | قلع | مس | روی |
| درصد تقریبی | 45-55% | 35% | 9% | 6% یا بیشتر | مقدار جزئی |
جیوه با سایر فلزات ترکیب شده و یک ماده خمیری تولید می کند که در حفره دندان قرار گرفته و سریعاً سخت می شود . حالا مزایای استفاده از آمالگام مقاوم و با دوام بودن آن ( میگن تا 15 سال ، من که ندیدم ) و یکی از معایب آمالگام دندانی این است که بخار جیوه ( هنگام جویدن ، دندان قروچه و خوردن نوشیذنی های داغ ) از آمالگام خارج می شود ، و حرف آخر این که در آوردن آمالگام دندانی قدیمی بدون دلیل پزشکی توصیه نمی شود ، زیرا ممکن است در حین تراشیدن ، جیوه بیشتری آزاد شود .
اگر در جایی جیوه ریخت ، یکی از روش های موثر این است که از پودر گوگرد و یا پودر روی استفاده کنیم که این پودرها با جیوه واکنش داده و آن را به شکل جامد غیر فرّار در می آورند .
در کلیپ کوتاه زیر واکنش جیوه با آلومینیم را مشاهده کنید ، حالا بریم سراغ تماشای این ویدیو
