一種比較牙膏固齒效果的簡單方法

1、堅不可“吹” 一種比較牙膏固齒效果的簡單方法高一 EC 化學社王斌 俞麗東 陸騰 尹會慶一、前言現(xiàn)在，市場上的牙膏種類繁多，就牙膏的功效角度來分的話就可以分成以下幾類：含氟化物牙膏牙膏內含有 Sodium Fluoride (NaF), Monofluorophosphate (MFP2) 或 Stannous Fluoride(SnF2) 都屬含氟化物牙膏，氟化物含量大約1,000 ppm ( 百萬份之一千 ) ，能有效地防止蛀牙, 堅固牙齒。防敏感牙膏這類牙膏能有助封閉牙齒外露了的象牙質(例如刷蝕的牙根 )內的微細管道， 減低牙齒敏感的程度。不同牌子內含化學成分， 例如 Potassium

2、 Nitrate 等，但由于防敏感牙膏的種類繁多， 不同牌子和化學成分有不同的功效。防牙石牙膏這類牙膏聲稱能阻礙牙菌膜鈣化，從而減低牙石形成的速度，主要成分有 Pyrophosphate或 Zinc Citrate防牙菌膜牙膏這類牙膏可抑制牙菌膜積聚，削弱細菌所產生的毒素對牙周組織的刺激，減少引致牙周病 的機會。市面上的防牙菌膜牙膏含有不同的防牙菌膜主要成分， 例如 Triclosan, Zinc Citrate 。 美白牙膏這類牙膏含比較粗糙的微粒，作用是磨去牙齒表面的牙漬，從而得到漂白牙齒的效果。不 過長期使用這些牙膏會令牙齒表面粗糙，最終令牙漬更容易沉積在牙齒上。就能堅固牙齒的含氟化物牙

3、膏來說又有許許多多的不同牌子的牙膏，如：黑人牙膏、中華牙膏、佳潔士牙膏、兩面針牙膏、田七牙膏、高露潔牙膏可是，究竟牙膏的作用和效果有多少呢？目前還沒有一種簡單可靠的方法來驗證和比較這些牙膏的實際功效。所以，我們決定利用社團課的時間自己親手實驗來尋找一種能夠驗證牙膏固齒效果的簡單方法，并將此方法用于驗證比較市場上一些固齒牙膏的實際作用，為我們選擇怎樣的固齒牙膏提 供一定的參考依據(jù)。二、實驗儀器及試劑500ml容量瓶 2個，電子天平 1臺，電吹風 1臺（干燥貝殼） ，燒杯，藥匙，玻璃棒若干 乙酸，乙酸鈉，磷酸二氫鈉，磷酸氫二鈉，蒸餾水，貝殼（牙齒替代物） ，不同牌子牙膏若 干三、實驗步驟第一階段

4、:1、合適 pH的值選取因為口腔的正常 pH值是在 6.6 至 7.1 之間。 在進食后， 口腔中的細菌 （鏈球菌、 乳酸桿菌） 會分解食物渣滓中的糖分，并產生酸，增加口腔的酸度， 當口腔的酸度低于 pH5.5 時，牙齒 表面最堅硬的琺瑯質中的鈣離子會受酸侵襲而溶出， 牙齒便因鈣質大量流失而成為齲齒。 所 以， pH太大和太小的情況都不符合實際情況，沒有研究的必要。而究竟哪種pH值更合適我們實驗研究呢？因此，我們就把范圍縮小在 pH 為 5.0 至 6.5 之間，對實驗所需的合適 pH 進行選擇。2、研究對象的選擇資料顯示：牙齒的主要組成物質由牙本質（ 組成牙齒主要物質 ） 、牙釉質和牙骨質。

5、其中，牙釉質是一種半透明的鈣化組織， 牙釉質中，無機物占 95%，有機物占 0.4 0.8%，其余為水，其成分如下表所示：成分含量（ %）無機物95灰分（ 700）91.7碳酸鹽2.9無機物0.6蛋白質0.35枸櫞酸鹽0.02乳酸鹽0.01碳水化合物0.0016脂肪酸0.01水4.0游離水（ 100失去）2.2結合水（ 300 400失去）0.83牙釉質中的無機物主要為羥基磷灰石【 Ca10（ PO4） 6（ OH ）2】，約占 90%，其它有碳 酸鈣、磷酸鎂和氟化鈣，另有少量的鈉、鉀、鐵、鉛、錳、鍶等。牙本質中， 有機物占 19 21%，無機物占 75%，水占 4 6%。有機物中， 膠原蛋白

6、占 18%， 枸櫞酸占 0.9%，不溶性蛋白、粘多糖、脂肪各占0.2%。無機物也主要是羥基磷灰石微晶，牙骨質覆蓋于牙根表面， 呈淺黃色， 厚度較薄， 硬度較低。 其中，含 45 50%的無機物， 主要為羥基磷灰石，含 50 55%的有機物和水，有機物主要為膠原蛋白。在實驗中， 若選擇與牙齒組成成分完全相同的物質作為實驗對象是不容易做到的， 而我們考 慮到貝殼的組成物質主要是碳酸鈣， 在酸性環(huán)境中其質量的減損類似于牙齒鈣質的流失， 而 且貝殼又是我們身邊最易得到的物質。所以我們選擇貝殼作為研究對象。第二階段：（1） 貝殼選擇將洗凈曬干的貝殼通過質量的比較選取合適的貝殼若干， 主要是貝殼質量接近，

7、 無明顯的缺損。待用。（2） 配制不同 pH 值的緩沖溶液配制原溶液： 0.2mol/l 磷酸氫二鈉溶液， 0.3mol/l 磷酸二氫鈉， 0.2mol/l 乙酸鈉， 0.3mol/ 乙酸不同 pH 值緩沖溶液的配置方法（見表 1、表 2）:表 1 乙酸乙酸鈉緩沖液（ 0.2 mol/L ）pH（18）0.2 mol/L NaAc（毫升 ）0.3 mol/L HAc（毫升 ）5.05.57.009.003.001.00Na2Ac3H2O分子量 = 136.09 ，0.2 mol/L 溶液為 27.22 克/ 升。表 2 磷酸氫二鈉磷酸二氫鈉緩沖液（ 0.2 mol/L ）pH（18 ）0.2

8、mol/L Na 2HPO4（毫升 ）0.3 mol/L NaH2PO4（ 毫升 ）6.06.512.331.587.768.5Na2HPO42H2O分子量 = 178.05 ，0.2 mol/L 溶液為 85.61 克/ 升。Na2HPO42H2O分子量 = 358.22 ，0.2 mol/L 溶液為 71.64 克/ 升。Na2HPO42H2O分子量 = 156.03 ，0.2 mol/L 溶液為 31.21 克/ 升。（ 3）pH 值的選定：將配好的緩沖溶液按照配方配制成pH 值為 5.0,5.5,6.0,6.5的溶液待用。精確稱量已選好的四個貝殼，用同一支牙膏進行，涂抹，洗凈，擦干浸潤

9、在配好的緩沖 溶液中。然后，第二天，再把貝殼取出洗凈用電吹風吹干后，用電子天平測質量第一次。再 把貝殼用電吹風第二次干燥， 再次稱量。 再用牙膏進行涂抹洗凈擦干。 連續(xù)這樣的實驗四天。（4） 不同牙膏固齒效果的比較： 先選好四種不同的牙膏 , 再將測好質量的 10 個貝殼分成兩 組. 分別進行 pH5.0 和 5.5 的實驗。將每組中的四個貝殼分別選用牙膏 ABCD四種不同的牙膏 防護， 而剩下一個則進行對比實驗。 將貝殼完全浸沒在溶液中。然后等到第二天， 將貝殼取 出洗凈擦干再用電吹風烘干，稱重，再烘干，再稱重。然后，連續(xù)實驗四天。四、數(shù)據(jù)處理與分析1、合適 pH的值選取105.00000%

10、100.00000%95.00000%90.00000%12345pH5.0100.00000%96.34812%94.40273%93.89078%93.54949%pH5.5100.00000%98.05593%97.57844%97.03274%97.03274%pH6.0100.00000%100.49261%99.96211%99.73475%99.73475%100.00000%99.92381%99.88571%99.77143%99.73333%pH6.5不同pH值質量百分數(shù)天數(shù)/天pH5.0pH5.5pH6.0pH6.5在 pH 為 5.0 和 5.5 的緩沖溶液中，貝殼的質

11、量有著較為明顯的減少，而且這兩個pH植也與食物在口輕中分解產生的酸的酸度比較接近，所以我們決定選取 pH 為 5.0 和 5.5 的 緩沖溶液進行第二階段的實驗。2、不同牙膏固齒效果的比較質量百分數(shù)101.000%100.000%99.000%98.000%97.000%pH596.000%12牙膏A100.00098.346%牙膏B100.00098.231%牙膏C100.00098.414%牙膏D100.00098.586%未經防護100.00098.098%.0組牙膏A 牙膏B 牙膏C 牙膏D 未經防護34598.231%98.115%98.000%天數(shù)/天98.001%97.924%9

12、7.847%98.225%98.074%97.998%98.395%98.166%98.013%97.799%97.762%97.725%根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)顯示牙膏對牙齒還是有一定的防護作用的。 未經防護的貝殼在溶液中的 質量衰減速率比經牙膏防護的貝殼的衰減速率最快，且衰減的質量百分數(shù)也比其他的貝殼 大。有不同牙膏防護以后的貝殼其質量衰減的百分數(shù)都比為防護的貝殼小， 且它們之間又有 一定的差別。 所以我們得出結論： 牙膏對牙齒在酸性環(huán)境中具有一定的防護作用， 不同牌子 的牙膏其實際防護作用有一定的差異。五、反思通過本課題的研究， 我們在實驗室里找到了一種能比較不同固齒牙膏實際效果的簡單方 法，一定程度上為我們選擇固齒牙膏提供了參考依據(jù)。但