电影杀人犯一种比较牙膏固齿效果的简单方法

2020年11月8日发(作者：云广英)
坚不可“吹”
——
一种比较牙膏固齿效果的简单方法

——高一EC化学社
王斌 俞丽东 陆腾 尹会庆
一、前言
现在，市场上的牙膏种类繁多，就牙膏的功效角度来分的话就可以分成以下几类：
含氟化物牙膏
牙膏内含有Sodium Fluoride (NaF), Monofluorophosphate (MFP2) 或 Stannous Fluoride
(SnF2)都属含氟化物牙膏，氟化物含量大约1,000 ppm (百万份之一千)，能有效地防止蛀
牙,坚固牙齿。
防敏感牙膏
这类牙膏能有助封 闭牙齿外露了的象牙质(例如刷蚀的牙根)内的微细管道，减低牙齿敏感的
程度。不同牌子内含化学成分 ，例如Potassium Nitrate等，但由于防敏感牙膏的种类繁多，
不同牌子和化学成分有不同的功效。
防牙石牙膏
这类牙膏声称能阻碍牙菌膜钙化，从而减低牙石形成的速度，主要成分有Pyro phosphate
或Zinc Citrate
防牙菌膜牙膏
这类牙膏可抑制牙 菌膜积聚，削弱细菌所产生的毒素对牙周组织的刺激，减少引致牙周病
的机会。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

这类牙膏含比较粗糙的微粒，作用是磨去牙齿表 面的牙渍，从而得到漂白牙齿的效果。不
过长期使用这些牙膏会令牙齿表面粗糙，最终令牙渍更容易沉积 在牙齿上。

就能坚固牙齿的含氟化物牙膏来说又有许许多多的不同牌子的牙膏，如：黑人牙膏 、中华
牙膏、佳洁士牙膏、两面针牙膏、田七牙膏、高露洁牙膏……可是，究竟牙膏的作用和效
果有多少呢？目前还没有一种简单可靠的方法来验证和比较这些牙膏的实际功效。所以，
我们决定利用社 团课的时间自己亲手实验来寻找一种能够验证牙膏固齿效果的简单方法，

1
并将此 方法用于验证比较市场上一些固齿牙膏的实际作用，为我们选择怎样的固齿牙膏提
供一定的参考依据。
二、实验仪器及试剂
500ml容量瓶2个，电子天平1台，电吹风1台（干燥贝壳），烧杯，药匙，玻璃棒若干
乙酸，乙酸钠，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，蒸馏水，贝壳（牙齿替代物），不同牌子牙膏若
干
三、实验步骤
第一阶段:
1、合适pH的值选取
因为口腔的正常pH值 是在6.6至7.1之间。在进食后，口腔中的细菌（链球菌、乳酸杆菌）
会分解食物渣滓中的糖分，并 产生酸，增加口腔的酸度，当口腔的酸度低于pH5.5时，牙齿
表面最坚硬的珐琅质中的钙离子会受酸 侵袭而溶出，牙齿便因钙质大量流失而成为龋齿。所
以，pH太大和太小的情况都不符合实际情况，没有 研究的必要。而究竟哪种pH值更合适我
们实验研究呢？因此，我们就把范围缩小在pH为5.0至6. 5之间，对实验所需的合适pH
进行选择。
2、研究对象的选择
资料显示：牙齿的主要组成物质由牙本质(组成牙齿主要物质)、牙釉质和牙骨质。
其中， 牙釉质是一种半透明的钙化组织，牙釉质中，无机物占95%，有机物占0.4～0.8%，
其余为水， 其成分如下表所示：
成分
无机物
灰分（700℃）
碳酸盐
无机物
蛋白质
枸橼酸盐
乳酸盐
碳水化合物
脂肪酸
水
游离水（100℃失去）
结合水（300～400℃失去）
含量（%）
95
91.7
2.9
0.6
0.35
0.02
0.01
0.0016
0.01
4.0
2.2
0.83

2
牙釉质中的无机物主要为羟基磷灰石【C a
10
（PO
4
）
6
·（OH）
2
】，约 占90%，其它有碳
酸钙、磷酸镁和氟化钙，另有少量的钠、钾、铁、铅、锰、锶等。
牙本质 中，有机物占19～21%，无机物占75%，水占4～6%。有机物中，胶原蛋白占18%，
枸橼酸占 0.9%，不溶性蛋白、粘多糖、脂肪各占0.2%。无机物也主要是羟基磷灰石微晶，
牙骨质覆盖于 牙根表面，呈浅黄色，厚度较薄，硬度较低。其中，含45～50%的无机物，
主要为羟基磷灰石，含5 0～55%的有机物和水，有机物主要为胶原蛋白。
在实验中，若选择与牙齿组成成分完全相同的物质 作为实验对象是不容易做到的，而我们考
虑到贝壳的组成物质主要是碳酸钙，在酸性环境中其质量的减损 类似于牙齿钙质的流失，而
且贝壳又是我们身边最易得到的物质。所以我们选择贝壳作为研究对象。
第二阶段：
（1） 贝壳选择
将洗净晒干的贝壳通过质量的比较选取合适的贝壳若 干，主要是贝壳质量接近，无明显的缺
损。待用。
（2） 配制不同pH值的缓冲溶液 配制原溶液：0.2moll磷酸氢二钠溶液，0.3moll磷酸二氢钠，0.2moll乙酸钠，0.3 mol
乙酸
不同pH值缓冲溶液的配置方法（见表1、表2）:
表1 乙酸–乙酸钠缓冲液（0.2 molL）
pH(18℃)
5.0
5.5
0.2 molLNaAc(毫升)
7.00
9.00
0.3molLHAc(毫升)
3.00
1.00
Na
2
Ac·3H
2
O分子量 = 136.09，0.2 molL溶液为27.22克升。
表2 磷酸氢二钠–磷酸二氢钠缓冲液（0.2 molL）
pH(18℃)
6.0
6.5
0.2 molL Na
2
HPO
4
(毫升)
12.3
31.5
0.3molL NaH
2
PO
4
(毫升)
87.7
68.5
Na
2
HPO
4
·2H
2
O分子量 = 178.05，0.2 molL溶液为85.61克升。

3
Na
2
HPO
4
·2H
2
O分子量 = 358.22，0.2 molL溶液为71.64克升。
Na
2
HPO
4
·2H
2
O分子量 = 156.03，0.2 molL溶液为31.21克升。
（3）pH值的选定：将配好的缓冲溶液 按照配方配制成pH值为5.0,5.5,6.0,6.5的溶液待
用。精确称量已选好的四个贝壳，用 同一支牙膏进行，涂抹，洗净，擦干浸润在配好的缓冲
溶液中。然后，第二天，再把贝壳取出洗净用电吹 风吹干后，用电子天平测质量第一次。再
把贝壳用电吹风第二次干燥，再次称量。再用牙膏进行涂抹洗净 擦干。连续这样的实验四天。

（4） 不同牙膏固齿效果的比较：先选好四种不同的牙膏, 再将测好质量的10个贝壳分成两
组.分别进行pH5.0和5.5的实验。将每组中的四个贝壳分别选 用牙膏ABCD四种不同的牙膏
防护，而剩下一个则进行对比实验。将贝壳完全浸没在溶液中。然后等到 第二天，将贝壳取
出洗净擦干再用电吹风烘干，称重，再烘干，再称重。然后，连续实验四天。
四、数据处理与分析
1、合适pH的值选取
不同pH值
质量百分数
105.00000%
100.00000%
95.00000%
90.00000 %
12345
pH5.0
pH5.5
pH6.0
pH6.5
pH5.0
100.00000%96.34812%94.40273%93.89078%93.5 4949%
pH5.5
100.00000%98.05593%97.57844%97.0 3274%97.03274%
pH6.0
100.00000%100.49261%99. 96211%99.73475%99.73475%
pH6.5
100.00000%99. 92381%99.88571%99.77143%99.73333%
天数天

在 pH为5.0和5.5的缓冲溶液中，贝壳的质量有着较为明显的减少，而且这两个pH
植也与食物在口 轻中分解产生的酸的酸度比较接近，所以我们决定选取pH为5.0和5.5的
缓冲溶液进行第二阶段的实验。
2、不同牙膏固齿效果的比较

4 pH5.5组
质量百分数
101.000%
100.000%
99.00 0%
98.000%
97.000%
96.000%
95.000%
牙膏A
牙膏B
牙膏C
牙膏D
未经防护
牙膏A
牙膏B
牙膏C
牙膏D
未经防护
1
100.000%
100.000%
100.000%
100.000%
100.000%
2
98.582%< br>98.711%
98.924%
98.657%
98.715%
398.276%
98.445%
98.732%
98.470%
98.6 01%
4
98.123%
97.270%
98.578%
98.32 1%
98.526%
天数天



pH5.0组
质 量百分数
101.000%
100.000%
99.000%
98.000%
97.000%
96.000%
牙膏A
牙膏B
牙膏C
牙膏D
12345
天数天
牙膏A
牙膏B
牙膏C
牙膏D
未经 防护
100.00098.346%98.231%98.115%98.000%
100.0 0098.231%98.001%97.924%97.847%
100.00098.414%98 .225%98.074%97.998%
100.00098.586%98.395%98.166 %98.013%
未经防护
100.00098.098%97.799%97.762%97 .725%

根据图中的数据显示牙膏对牙齿还是有一定的防护作用的。未经防护的贝壳在溶液 中的
质量衰减速率比经牙膏防护的贝壳的衰减速率最快，且衰减的质量百分数也比其他的贝壳
大 。有不同牙膏防护以后的贝壳其质量衰减的百分数都比为防护的贝壳小，且它们之间又有
一定的差别。所 以我们得出结论：牙膏对牙齿在酸性环境中具有一定的防护作用，不同牌子
的牙膏其实际防护作用有一定 的差异。


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五、反思
通过本课题的研究，我们在实验室里 找到了一种能比较不同固齿牙膏实际效果的简单方
法，一定程度上为我们选择固齿牙膏提供了参考依据。 但是，我们也在思考几个问题：（1）
贝壳模拟牙齿这样的做法是否科学和合理？毕竟牙齿是一个复杂的 物质，远没有贝壳那么简
单。（2）对实验结果中，pH5.5中牙膏B在第四天出现急剧下降的现象我 们无法给出解释，
或许是实验中的偶然现象，但是由于时间关系，没有进行多次重复实验。（3）实验时 ，我们
让贝壳在酸性环境中浸了24小时，而实际牙齿不可能长时间处在这样的一个酸性环境中。

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