化学与社会日常生活中的化学

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1、化学与社会 5.日常生活中的化学,化学工程学院,日常生活中的化学 5-1 牙膏 5-2 洗涤和护肤用品总论 5-3 洗护染烫发 5-4 化学与生活 5-5 衣、装、肥料、农药,化学与社会 5.1 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

2、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: C7

3、H4NNaO3S,结构式,PEG-6 （polyethylene glycol）：由六个乙二醇 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,柔软和保湿剂,PVA（polyvinyl alcohol）,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，

4、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

5、% 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 。,评价球形二氧化硅(SiO2)和碳酸钙(CaCO3)磨擦剂牙膏对牙本质的影响。方法:采用光镜、扫描电镜和放射活性方法检测牙本质磨损(RDA),观察SiO2和CaCO3磨擦剂牙膏体外对牙本质表面磨损的影响,以及对牙本质的氟吸收量和牙本质再矿化的影响。结果:使用CaCO3磨擦剂牙膏刷牙造成了牙本质的明显磨损;SiO2牙膏的RDA值分别是98.6

6、1和86.17,而CaCO3牙膏的RDA值分别是222.85和253.84;相应也观测到CaCO3磨擦剂尖锐的形态;CaCO3牙膏牙本质的氟吸收量为7.28,SiO2牙本质的氟吸收量为21.65;扫描电镜观察证明,SiO2能明显促进牙本质的再矿化。结论:在体外试验中,CaCO3牙膏较SiO2牙膏更易造成牙本质的磨损。,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 ，

7、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,磷酸四钠;无水焦磷酸钠;分子式 Na4P2O7 20时100g水中的溶解度为6.23，其水溶液呈碱性； 焦磷酸钠有软化水的功能外，还能再溶解钙、镁的不溶性盐类，如衣服纤维中，夹杂住不溶性钙皂或其他金属皂形成的污垢，它能使其再溶解而提高去污能力。另外，焦磷酸钠有反絮凝作用，使油脂起乳化作用，这称为胶溶性质。亦能使表面活性剂溶液进一步降低表面张力和界面张力，起到洗涤的助洗作

8、用。,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，

9、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

10、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，三氯生，抗菌剂,

11、TiO2，增白剂,三氯生物理性质,间接生成致癌物质2004年4月15日，英国伦敦The Evening Standard报道，根据美国弗吉尼亚理工大学Dr. Peter Vikesland的研究，三氯生会和自来水处理过程中残留在水中的氯气反应，生成氯仿。由于氯仿被美国环保署标为可能致癌物质，所以该晚报警告读者小心使用含有三氯生成分的牙膏等日用化学品。4月19日，The Roanoke Times刊登了Dr. Vikesland否认自己发出此警告的新闻3。 2005年4月，中国疾病预防控制中心专家向数家北京媒体表示，低剂量的氯仿对人体影响不足以导致癌症。 此外，这个问题不会影响一些采用臭氧消毒自

12、来水的国家。 尽管三氯生是否会间接致癌尚无明确结论，含有三氯生的牙膏制品在英国的市场销售还是受到了一定影响，高露洁、佳洁士都在此影响范围之内。中国的市场调查表明，有九成消费者不打算购买高露洁牙膏。,三氯生应用及范围：三氯生广泛应用于高效药皂/卫生香皂、卫生洗液、除腑臭/脚气雾剂、消毒洗手液、伤口消毒喷雾剂、医疗器消毒剂、卫生洗面奶/膏、空气清新剂及冰箱除臭剂等，也用于卫生织物的整理和塑料的防腐和处理，更高纯度的三氯生还广泛用于治疗牙犁炎、牙周炎及口腔溃疡等疗效牙膏及漱口水中，建议使用浓度为0.05%-0.3%。,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

13、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

14、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

15、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。,思考题1、口腔异味的来源 2、牙膏的作用与要求 3、牙膏的组成,