日常生活中的化学-牙膏.ppt

化学与社会 5.日常生活中的化学,主讲：化学化工学院 赵瑞玉 2010年04月,日常生活中的化学 6-1 牙膏 6-2 洗涤和护肤用品总论 6-3 洗护染烫发 6-4 化学与生活 6-5 衣、装、肥料、农药,化学与社会 6.1 日常生活中的化学-牙膏,口腔中的细菌,我们口腔中有500多种细菌。即使是非常注意口腔卫生的人，其口腔中的细菌也有500亿个，多数人口腔中有2000亿个，而不注意口腔清洁者的口腔中内的细菌会达到1万亿个。 -摘自参考消息2003年6月29日,口腔细菌制造的化合物 -口腔异味的来源,硫化氢 臭鸡蛋 甲硫醇 粪便 粪臭素 粪便 尸 胺 尸体的臭味 腐 胺 腐烂的肉 异戊酸 汗脚 -科学科学美国人中文版，2002年，第七期，P75,牙齿的结构与牙膏的作用,牙垢、牙龈损伤、牙周病,牙膏的作用与要求, 清洁-除去牙齿表面污物 杀菌 增白 防蛀，防牙垢沉积, 无毒 软硬适度 泡沫丰富 营养牙齿 抑制或治疗牙病 各部分均匀一致 保存和保质期 颜色柔和 味道可口（香甜）,作用,要求,牙膏的成分和功效,十二烷基硫酸钠 -发泡剂，穿透和松动牙齿表面沉淀,分子式：C12H25NaO4S,结构式：,表面活性剂：一端是极性（亲水）基团，另一端是长的烷基链（亲油基团）。,甜味剂-蔗糖、糖精,甜度：比蔗糖甜300-500倍 ，但无 热量，是不能消化糖和节食者的 糖的替代品。如果含量超过 0.02% ，有苦味。,糖精： 经验式: C7H4NNaO3S,结构式,PEG-6 （polyethylene glycol）：由六个乙烯醇 单体聚合作为润湿剂和溶剂，吸收和保留空气中的水分。使牙膏柔软。,分子式: C12H26O7 分子量: 282.33,单体,柔软和保湿剂,Carbomer：商品名，聚丙稀酸，稳定剂。 稳定非离子乳化剂（ 如PEG-6），使不同物质不分层。,稳定剂：聚丙烯酸,稳定剂,经验式: C3H4O2n,山梨(糖)醇 多元醇(多羟基化合物), 产于水果和草莓， 工业化生产由葡萄糖加氢转化制造。 作用：甜味剂，保湿剂（防变硬）， 凉爽感，防止蛋白质分解。 除用于牙膏，加入到饮料，面包，海产品加工，化妆品，药物，香烟中。,含水硅石：摩擦剂。清洁和抛光牙齿表面。是由各种物质构成的混合物，分子式为 SiO2.nH2O，一种存在形式蛋白石（猫眼石）。,氟化钠：牙膏中的活性成分，保护牙釉，固齿。 分子式: NaF 结构: Na+F-,黄原胶：黄原胶又称黄胶、汉生胶，是一种自然多糖和重要的生物高聚物，由甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料，经好氧发酵生物工程技术产生的。黄原胶可以溶于冷水和热水中，具有高粘度，高耐酸、碱、盐特性、高耐热稳定性、悬浮性、触变性等，常被用作增稠剂、乳化剂、悬浮剂、稳定剂，具有广阔的市场前景，广泛应用于日用化工、食品、医药、采油、0.4-0.6% 易于牙膏膏体成型、提高牙膏附刷性能、分散性好、口感滑爽 黄原胶(XG)具有抗盐、抗机械降解等特点，是 一种性能良好的驱油剂，但其热稳定性差，溶液中的 XG在温度超过 71时即产生降解 。研究表明XG与丙烯酰胺(AM)等乙烯基单体接枝共聚，耐温 性能有明显提高 。,焦磷酸四钾（钠）：阻垢剂(牙结石),分子式: K4P2O7 分子量: 330.35 g.mol-1 成熟后 的牙结石 的无机 成份主要是 具有与骨 质 ，珐 琅质和牙质 类似 的排列成羟 基磷 灰石晶格结构 的磷酸钙 。还 含有一些有机 成份 ，包括 脱落的上皮细胞 ，白细胞 ，唾液沉淀物 ，食物碎屑和多种类 型的微 生物 。,磷酸氢二钾：食物添加剂 1) 肉类加工：保湿剂，控制pH 2) 奶酪：分散剂和乳化剂 3) 咖啡伴侣：容易溶解， 经验式: K2HPO4 分子量: 174.18 g.mol-1,甘油（ 丙三醇）：保湿剂（防变硬）。 1799年，瑞典科学家发现用水解橄榄油制备。为无色、无味 的粘稠液体，用其做胶水。 1867年，A. B. Nobel 用其做炸药（硝化甘油）。 存在于脂肪和油脂中，可从椰子油中提取，也可从石油产品加工。,多种用途： 1. 护肤品和药物: 牙膏，漱口水， 肥皂，雪花膏，栓剂，糖浆，胶囊。 2. 食物: 果冻, 干果, 肉干, 颜料和香味剂的溶剂。 3. 香烟: 保湿剂 4. 增塑剂，纺织等。,CH2OHCHOHCH2OH,牙膏的主要成份： 山梨(糖)醇，甘油（ 丙三醇）， 含水硅石，焦磷酸钾（钠）， PEG-6， 十二烷基硫酸钠，焦糖, 磷酸氢二钾，氟化钠，糖精，黄原胶。,Ingredients: Sorbitol and glycerin, Hydrated silica, Tetrapotassium, tetrasodium and disodium pyrophosphates, PEG-6, Sodium lauryl sulphate, Carbomer, Dipotassium phosphate, Sodium fluoride, Sodium saccharin, Xanthan gum.,佳洁士牙膏 活性成份：氟化钠 其他成分： 水，山梨(糖)醇， 甘油，十二烷基硫酸钠，含水硅石，糖精，PEG-6，聚丙稀酸，黄原胶， 焦磷酸钾（钠），磷酸氢二钾,高露洁牙膏 活性成分：氟化钠， 苯酚衍生物 其他成分： 水，山梨(糖)醇， 甘油， 十二烷基硫酸钠， 含水硅石，糖精，TiO2，纤维素胶。,Colgate Total has two active ingredients: Sodium Fluoride and Triclosan. Water,Cellulose gum, Glycerine, Sorbitol, Sodium Lauryl Sulphate, Sodium saccharin, Titanium Dioxide , Hydrated Silica,Triclosan,三氯苯氧氯酚，抗菌剂,TiO2，增白剂,常见药物牙膏,含氟牙膏：预防龋齿。提高牙齿的抗腐蚀能力、抑制致龋细菌的生长繁殖。 提醒：3岁以下儿童禁用，46岁儿童慎用。 中草药牙膏：加入具有清热解毒、消炎止血作用的中草药，对缓解牙龈炎有一定辅助作用。 消炎牙膏：加入某些抗菌药物以消炎抗菌、抑制牙结石和菌斑的形成，起到改善口腔环境、预防和辅助治疗牙龈出血、牙周病的作用。 提醒：长期使用会导致口腔内正常菌群失调 防过敏牙膏：含有硝酸钾或氯化锶等脱敏成分，对牙本质过敏有一定的缓解作用。 去垢增白牙膏：含有过氧化物或羟磷灰石等药物，采用摩擦和化学漂白的原理去除牙齿表面的着色，起到洁白牙齿的作用。,氟的两面性,让科学家始料不及的是，氟很快表现出了两面性：龋齿患者越来越少，氟斑牙患者却越来越多。 氟斑牙只是氟化物对人们的一次警告，更可怕的是，长期摄入高剂量的氟化物，可能导致癌症、神经疾病以及内分泌系统功能失常！,氟的两面性,儿童时期是恒牙替代乳牙的关键阶段，如果在这一阶段长期饮用氟含量为4毫克/升的水，刚刚长出的恒牙就会受到影响-颜色和形状出现异常，变成氟斑牙；而对于成人来说，4毫克/升的氟含量同样会影响身体健康：骨折几率升高，甚至可能患上中度氟骨症（伴随着剧烈疼痛的关节硬化疾病）。,氟的两面性,氟化物为什么会有这种“两面性”？根本原因在于，含钙组织对氟离子有强大的吸引力。进入人体后，99的氟化物都会滞留在骨骼及牙齿内，而不是被排出体外。它能通过两种相互独立的机制防治龋齿：接触到釉质（牙齿外层白色坚硬部分）的氟化物会嵌入羟基磷灰石（hydroxylapatite）的晶体结构内，与釉质上某些羟基磷灰石分子的羟基发生交换，增强牙齿的耐酸能力（当口腔细菌分解食物当口腔细菌分解食物残渣时，会分泌一些酸性物质，而酸性物质会与羟基磷灰石分子发生反应）；牙齿表面的氟化物还可作为一种催化剂，促进钙及磷酸盐的沉淀，“修补”被细菌破坏的釉质。,氟的两面性,对于牙齿尚未长全的低龄儿童来说，大量摄入氟化物则会导致另一种结果。牙齿形成早期，釉原蛋白（amelogenin）扮演着非常关键的角色-调控羟基磷灰石晶体的形成。完成任务后，釉原蛋白就会被分解，并从成熟的釉质上脱落。如果儿童摄入过多氟化物，被消化道吸