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 l 硫化氢 臭鸡蛋l 甲硫醇 粪便l 粪臭素 粪便l 尸 胺 尸体的臭味l 腐 胺 腐烂的肉l 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）作用作用要求要求牙膏的成分和功效成分物质含量功效摩擦剂碳酸钙、磷酸氢钙3055 %去垢洗涤，泡沫剂十二烷基硫酸钠23%去垢粘合剂黄原胶少量粘结和稳定保湿剂聚乙烯醇、聚丙稀酸 、甘油少量保持水分甜味剂糖精、山梨糖少量甜味芳香剂薄荷、留兰香少量香味药物氟化物、脱敏剂、中 草药少量消炎、杀菌、固 齿水余量十二烷基硫酸钠 -发泡剂，穿透和松动牙齿表面沉淀l分子式：C12H25NaO4Sl结构式：l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l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。l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。l稳定剂：聚丙烯酸稳定剂经验式: C3H4O2nl 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。 l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 ) l分子式: K4P2O7l分子量: 330.35 g.mol-1l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 。 l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。l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 SilicaTriclosan,三氯苯氧氯酚，抗菌剂TiO2，增白剂常见药物牙膏 l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。l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。l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l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。l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l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。l 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l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l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l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，被消化道吸收后，血液就会将这些化 合物运送至发育中的幼牙，发出错误的生化信号，延长釉原 蛋白在幼牙内的滞留时间，导致釉质的晶体结构出现缝隙。 由于牙齿上的缝隙会折射外界光线，当一枚氟化牙齿发育成 形时，牙齿表面就会呈现出不均一的颜色（某些部分更白一 些）。如果氟化程度更严重，牙齿表面甚至会出现凹痕和黄 褐色斑点。 问答题1、口腔异味的来源2、牙膏的作用与要求3、牙膏的组成