化學(xué)與社會(huì) 日常生活中的化學(xué)

化學(xué)與社會(huì)

5.日常生活中的化學(xué)化學(xué)工程學(xué)院

日常生活中的化學(xué)

5-1牙膏

5-2洗滌和護(hù)膚用品總論

5-3洗護(hù)染燙發(fā)

5-4化學(xué)與生活

5-5衣、裝、肥料、農(nóng)藥化學(xué)與社會(huì)

5.1日常生活中的化學(xué)--牙膏口腔中的細(xì)菌

我們口腔中有500多種細(xì)菌。即使是非常注意口腔衛(wèi)生的人，其口腔中的細(xì)菌也有500億個(gè)，多數(shù)人口腔中有2000億個(gè)，而不注意口腔清潔者的口腔中內(nèi)的細(xì)菌會(huì)達(dá)到1萬億個(gè)。-----------摘自《參考消息》2003年6月29日

口腔細(xì)菌制造的化合物

--口腔異味的來源

硫化氫臭雞蛋甲硫醇糞便糞臭素糞便尸胺尸體的臭味腐胺腐爛的肉異戊酸汗腳---《科學(xué)》科學(xué)美國(guó)人中文版，2002年，第七期，P75牙齒的結(jié)構(gòu)與牙膏的作用牙垢、牙齦損傷、牙周病牙膏的作用與要求? 清潔--除去牙齒表面污物? 殺菌? 增白? 防蛀，防牙垢沉積? 無毒? 軟硬適度? 泡沫豐富? 營(yíng)養(yǎng)牙齒? 抑制或治療牙病?各部分均勻一致? 保存和保質(zhì)期? 顏色柔和?味道可口（香甜）作用要求牙膏的成分和功效成分物質(zhì)含量功效摩擦劑碳酸鈣、磷酸氫鈣二氧化硅、水合氧化鋁等30~55%去垢洗滌，泡沫劑十二烷基硫酸鈉2~3%去垢粘合劑黃原膠少量粘結(jié)和穩(wěn)定保濕劑聚乙烯醇、聚丙稀酸、聚乙烯醇、甘油少量保持水分甜味劑糖精、山梨糖少量甜味芳香劑薄荷、留蘭香少量香味藥物氟化物、脫敏劑、中草藥少量消炎、殺菌、固齒水余量十二烷基硫酸鈉

--發(fā)泡劑，穿透和松動(dòng)牙齒表面沉淀分子式：C12H25NaO4S結(jié)構(gòu)式：表面活性劑：一端是極性（親水）基團(tuán)，另一端是長(zhǎng)的烷基鏈（親油基團(tuán)）。甜味劑--蔗糖、糖精甜度：比蔗糖甜300-500倍，但無熱量，是不能消化糖和節(jié)食者的糖的替代品。如果含量超過0.02%，有苦味。糖精：

經(jīng)驗(yàn)式:C7H4NNaO3S

結(jié)構(gòu)式PEG-6（polyethyleneglycol）：由六個(gè)乙二醇單體聚合作為潤(rùn)濕劑和溶劑，吸收和保留空氣中的水分。使牙膏柔軟。分子式:C12H26O7分子量:282.33柔軟和保濕劑PVA（polyvinylalcohol）

Carbomer：商品名，聚丙稀酸，穩(wěn)定劑。穩(wěn)定非離子乳化劑（如PEG-6），使不同物質(zhì)不分層。穩(wěn)定劑：聚丙烯酸穩(wěn)定劑經(jīng)驗(yàn)式:[C3H4O2]n

山梨(糖)醇多元醇(多羥基化合物),產(chǎn)于水果和草莓，工業(yè)化生產(chǎn)由葡萄糖加氫轉(zhuǎn)化制造。作用：甜味劑，保濕劑（防變硬），涼爽感，防止蛋白質(zhì)分解。除用于牙膏，加入到飲料，面包，海產(chǎn)品加工，化妝品，藥物，香煙中。含水硅石：摩擦劑。清潔和拋光牙齒表面。是由各種物質(zhì)構(gòu)成的混合物，分子式為SiO2.nH2O，一種存在形式蛋白石（貓眼石）。氟化鈉：牙膏中的活性成分，保護(hù)牙釉，固齒。分子式:NaF

結(jié)構(gòu):Na+F-黃原膠：黃原膠又稱黃膠、漢生膠，是一種自然多糖和重要的生物高聚物，由甘藍(lán)黑腐病野油菜黃單胞菌以碳水化合物為主要原料，經(jīng)好氧發(fā)酵生物工程技術(shù)產(chǎn)生的。黃原膠可以溶于冷水和熱水中，具有高粘度，高耐酸、堿、鹽特性、高耐熱穩(wěn)定性、懸浮性、觸變性等，常被用作增稠劑、乳化劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑，具有廣闊的市場(chǎng)前景，廣泛應(yīng)用于日用化工、食品、醫(yī)藥、采油、0.4-0.6%易于牙膏膏體成型、提高牙膏附刷性能、分散性好、口感滑爽

黃原膠(XG)具有抗鹽、抗機(jī)械降解等特點(diǎn)，是一種性能良好的驅(qū)油劑，但其熱穩(wěn)定性差，溶液中的XG在溫度超過71℃時(shí)即產(chǎn)生降解。研究表明XG與丙烯酰胺(AM)等乙烯基單體接枝共聚，耐溫性能有明顯提高。評(píng)價(jià)球形二氧化硅(SiO2)和碳酸鈣(CaCO3)磨擦劑牙膏對(duì)牙本質(zhì)的影響。方法:采用光鏡、掃描電鏡和放射活性方法檢測(cè)牙本質(zhì)磨損(RDA),觀察SiO2和CaCO3磨擦劑牙膏體外對(duì)牙本質(zhì)表面磨損的影響,以及對(duì)牙本質(zhì)的氟吸收量和牙本質(zhì)再礦化的影響。結(jié)果:使用CaCO3磨擦劑牙膏刷牙造成了牙本質(zhì)的明顯磨損;SiO2牙膏的RDA值分別是98.61和86.17,而CaCO3牙膏的RDA值分別是222.85和253.84;相應(yīng)也觀測(cè)到CaCO3磨擦劑尖銳的形態(tài);CaCO3牙膏牙本質(zhì)的氟吸收量為7.28,SiO2牙本質(zhì)的氟吸收量為21.65;掃描電鏡觀察證明,SiO2能明顯促進(jìn)牙本質(zhì)的再礦化。結(jié)論:在體外試驗(yàn)中,CaCO3牙膏較SiO2牙膏更易造成牙本質(zhì)的磨損。

焦磷酸四鉀(鈉):阻垢劑(牙結(jié)石)分子式:K4P2O7分子量:330.35g.mol-1成熟后的牙結(jié)石的無機(jī)成份主要是具有與骨質(zhì)，琺瑯質(zhì)和牙質(zhì)類似的排列成羥基磷灰石晶格結(jié)構(gòu)的磷酸鈣。還含有一些有機(jī)成份，包括脫落的上皮細(xì)胞，白細(xì)胞，唾液沉淀物，食物碎屑和多種類型的微生物。磷酸氫二鉀：食物添加劑1)肉類加工：保濕劑，控制pH2)奶酪：分散劑和乳化劑3)咖啡伴侶：容易溶解，經(jīng)驗(yàn)式:K2HPO4分子量:174.18g.mol-1磷酸四鈉;無水焦磷酸鈉;分子式Na4P2O720℃時(shí)100g水中的溶解度為6.23，其水溶液呈堿性；焦磷酸鈉有軟化水的功能外，還能再溶解鈣、鎂的不溶性鹽類，如衣服纖維中，夾雜住不溶性鈣皂或其他金屬皂形成的污垢，它能使其再溶解而提高去污能力。另外，焦磷酸鈉有反絮凝作用，使油脂起乳化作用，這稱為膠溶性質(zhì)。亦能使表面活性劑溶液進(jìn)一步降低表面張力和界面張力，起到洗滌的助洗作用。甘油（丙三醇）：保濕劑（防變硬）。

1799年，瑞典科學(xué)家發(fā)現(xiàn)用水解橄欖油制備。為無色、無味的粘稠液體，用其做膠水。

1867年，A.B.Nobel用其做炸藥（硝化甘油）。存在于脂肪和油脂中，可從椰子油中提取，也可從石油產(chǎn)品加工。多種用途：1.護(hù)膚品和藥物:牙膏，漱口水，肥皂，雪花膏，栓劑，糖漿，膠囊。2.食物:果凍,干果,肉干,顏料和香味劑的溶劑。3.香煙:保濕劑4.增塑劑，紡織等。CH2OHCHOHCH2OH牙膏的主要成份：

山梨(糖)醇，甘油（丙三醇），含水硅石，焦磷酸鉀（鈉），PEG-6，十二烷基硫酸鈉，焦糖,磷酸氫二鉀，氟化鈉，糖精，黃原膠。

Ingredients:

Sorbitolandglycerin,Hydratedsilica,Tetrapotassium,tetrasodiumanddisodiumpyrophosphates,PEG-6,Sodiumlauryl

sulphate,Carbomer,Dipotassiumphosphate,Sodiumfluoride,Sodiumsaccharin,Xanthangum.佳潔士牙膏

活性成份：氟化鈉

其他成分：水，山梨(糖)醇，甘油，十二烷基硫酸鈉，含水硅石，糖精，PEG-6，聚丙稀酸，黃原膠，焦磷酸鉀（鈉），磷酸氫二鉀

高露潔牙膏活性成分：氟化鈉，苯酚衍生物其他成分：水，山梨(糖)醇，甘油，十二烷基硫酸鈉，含水硅石，糖精，TiO2，纖維素膠。ColgateTotalhastwoactiveingredients:SodiumFluorideandTriclosan.

Water,Cellulosegum,Glycerine,Sorbitol,SodiumLauryl

Sulphate,Sodiumsaccharin,TitaniumDioxide,HydratedSilicaTriclosan,三氯苯氧氯酚，三氯生，抗菌劑TiO2，增白劑三氯生物理性質(zhì)

熔沸點(diǎn)：熔點(diǎn)

55-57°C沸點(diǎn)

120°C。物理狀態(tài)：本品為微具芳香的高純度白色結(jié)晶性粉末；

分子模型溶解度：微溶于水，在稀堿中溶解度適中，在很多有機(jī)溶劑中都有較高的溶解度，在水溶性溶劑或表面活性劑中溶解后可制成透明的濃縮液體產(chǎn)品；穩(wěn)定性：具有優(yōu)異的貯存穩(wěn)定性：280-290℃以下不會(huì)迅速分解；200℃加熱14小時(shí)，僅有2%活性物質(zhì)分解，甚至在長(zhǎng)時(shí)間紫外光照射下，僅有輕微分解。其溶液對(duì)酸、堿具穩(wěn)定性。揮發(fā)性：具很低的揮發(fā)性，微具芳香味。毒性毒性：三氯生的小鼠口服半數(shù)致死量LD50大約為3800mg/kg，屬于低毒物質(zhì)。它在環(huán)境中可以迅速分解代謝，通常不會(huì)造成環(huán)境問題。是廣譜抗菌劑，高效，安全，廣泛用于化妝品，洗滌劑，醫(yī)療消毒及衛(wèi)生保健產(chǎn)品的活性成分。間接生成致癌物質(zhì)

2004年4月15日，英國(guó)倫敦TheEveningStandard報(bào)道，根據(jù)美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)Dr.PeterVikesland的研究，三氯生會(huì)和自來水處理過程中殘留在水中的氯氣反應(yīng)，生成氯仿。由于氯仿被美國(guó)環(huán)保署標(biāo)為可能致癌物質(zhì)，所以該晚報(bào)警告讀者小心使用含有三氯生成分的牙膏等日用化學(xué)品。4月19日，TheRoanokeTimes刊登了Dr.Vikesland否認(rèn)自己發(fā)出此警告的新聞[3]。

2005年4月，中國(guó)疾病預(yù)防控制中心專家向數(shù)家北京媒體表示，低劑量的氯仿對(duì)人體影響不足以導(dǎo)致癌癥。此外，這個(gè)問題不會(huì)影響一些采用臭氧消毒自來水的國(guó)家。盡管三氯生是否會(huì)間接致癌尚無明確結(jié)論，含有三氯生的牙膏制品在英國(guó)的市場(chǎng)銷售還是受到了一定影響，高露潔、佳潔士都在此影響范圍之內(nèi)。中國(guó)的市場(chǎng)調(diào)查表明，有九成消費(fèi)者不打算購(gòu)買高露潔牙膏。三氯生應(yīng)用及范圍：三氯生廣泛應(yīng)用于高效藥皂/衛(wèi)生香皂、衛(wèi)生洗液、除腑臭/腳氣霧劑、消毒洗手液、傷口消毒噴霧劑、醫(yī)療器消毒劑、衛(wèi)生洗面奶/膏、空氣清新劑及冰箱除臭劑等，也用于衛(wèi)生織物的整理和塑料的防腐和處理，更高純度的三氯生還廣泛用于治療牙犁炎、牙周炎及口腔潰瘍等療效牙膏及漱口水中，建議使用濃度為0.05%-0.3%。常見藥物牙膏含氟牙膏：預(yù)防齲齒。提高牙齒的抗腐蝕能力、抑制致齲細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。

提醒：3歲以下兒童禁用，4~6歲兒童慎用。中草藥牙膏：加入具有清熱解毒、消炎止血作用的中草藥，對(duì)緩解牙齦炎有一定輔助作用。消炎牙膏：加入某些抗菌藥物以消炎抗菌、抑制牙結(jié)石和菌斑的形成，起到改善口腔環(huán)境、預(yù)防和輔助治療牙齦出血、牙周病的作用。

提醒：長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致口腔內(nèi)正常菌群失調(diào)防過敏牙膏：含有硝酸鉀或氯化鍶等脫敏成分，對(duì)牙本質(zhì)過敏有一定的緩解作用。去垢增白牙膏：含有過氧化物或羥磷灰石等藥物，采用摩擦和化學(xué)漂白的原理去除牙齒表面的著色，起到潔白牙齒的作用。氟的兩面性讓科學(xué)家始料不及的是，氟很快表現(xiàn)出了兩面性：齲齒患者越來越少，氟斑牙患者卻越來越多。氟斑牙只是氟化物對(duì)人們的一次警告，更可怕的是，長(zhǎng)期攝入高劑量的氟化物，可能導(dǎo)致癌癥、神經(jīng)疾病以及內(nèi)分泌系統(tǒng)功能失常！氟的兩面性兒童時(shí)期是恒牙替代乳牙的關(guān)鍵階段，如果在這一階段長(zhǎng)期飲用氟含量為4毫克/升的水，剛剛長(zhǎng)出的恒牙就會(huì)受到影響--顏色和形狀出現(xiàn)異常，變成氟斑牙；而對(duì)于成人來說，4毫克/升的氟含量同樣會(huì)影響身體健康：骨折幾率升高，甚至可能患上中度氟骨癥（伴隨著劇烈疼痛的關(guān)節(jié)硬化疾?。?。氟的兩面性氟化物為什么會(huì)有這種“兩面性”？根本原因在于，含鈣組織對(duì)氟離子有強(qiáng)大的吸引力。進(jìn)入人體后，99％的氟化物都會(huì)滯留在骨骼及牙齒內(nèi)，而不是被排出體外。它能通過兩種相互獨(dú)立的機(jī)制防治齲齒：接觸到釉質(zhì)（牙齒外層白色堅(jiān)硬部分）的氟化物會(huì)嵌入羥基磷灰石（hydroxylapatite）的晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)，與釉質(zhì)上某些羥基磷灰石分子的羥基發(fā)生交換，增強(qiáng)牙齒的耐酸能力（當(dāng)口腔細(xì)菌分解食物當(dāng)口腔細(xì)菌分解食物殘?jiān)鼤r(shí)，會(huì)分泌一些酸性物質(zhì)，而酸性物質(zhì)會(huì)與羥基磷灰石分子發(fā)生反應(yīng)）；牙齒表面的氟化物還可作為一種催化劑，促進(jìn)鈣及磷酸鹽的沉淀，“修