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萌芽杯科技大赛参赛作品 ——含氟牙膏中氟离子的测定及分析 摘要：本文通过查阅文献，总结了含氟牙膏的配方组成、生产工艺以及氟的防龋原理及其作用，并对含氟牙膏中氟离子进行测定，对含氟牙膏的利弊进行了探讨，分析了如何正确选择使用含氟牙膏，而且做了关于含氟牙膏的问卷调查，阐述了当前人们对含氟牙膏的认识。最后对含氟牙膏的市场前景进行预测和展望。 参赛人员：樊学峰 姚元 含氟牙膏中氟离子的测定及分析 材料0503 樊学峰 姚元 摘要： 本文通过查阅文献，总结了含氟牙膏的配方组成、生产工艺以及氟的防龋原理及其作用，并对含氟牙膏中氟离子进行测定，对含氟牙膏的利弊进行了探讨，分析了如何正确选择使用含氟牙膏，而且做了关于含氟牙膏的问卷调查，阐述了当前人们对含氟牙膏的认识。最后对含氟牙膏的市场前景进行预测和展望。 关键词：含氟牙膏，氟化钠，单氟磷酸钠，防龋。 前言 随着人们生活水平的提高，牙膏已成为人们日常生活中不可缺少的用品，纵览牙膏市场，尽管牙膏品牌繁多，但其中含氟牙膏一直处于市场的主导位置。含氟牙膏对龋齿的预防作用50多年前就已经过研究得到了在高氟区中居住的人，6岁以前的儿童最好不要用含氟牙膏刷’-三氯-2’-羟基二苯醚，ZCT+T，CPC等 适量 抗牙石剂 控制牙石形成 焦磷酸盐，磷酸化多羟基化合物，聚丙烯酰胺高聚物 适量 消炎剂 消炎作用 二氢胆甾醇，尿囊素，甘草甜素，甘菌环 适量 祛臭剂 除口臭 叶绿素铜钠 适量 去离子水 介质，溶解作用 去离子水 加至100.0 2.含氟牙膏的生产工艺 真空制膏是在真空下进行加工制膏，是当今国内外牙膏制造工艺普遍采用的先进工艺与制备。真空制膏工艺目前在国内有两种方法，一种是分步制膏；另一种是一步法制膏。 真空制膏工艺流程图 牙膏的质量指标，牙膏的净量允许要求（以每支净重计算）≥100±1.5；＜100±1.0g，总氟量/（mg/kg）≤1500（适用于含F牙膏），我国化妆品将F列为限用物质，规定牙膏中含可溶性氟，游离F量/（mg/kg）≥400。F量最大浓度不行超过0.15%。 二．含氟牙膏中氟离子的作用及测定 1945年美国首先采用在牙膏中加入NaF(氟化钠),生产出了氟化钠牙膏,这可以说是世界上第一支含氟牙膏。由于当时牙膏中所采用的磨料不太恰当,而加入的氟化物与碳酸钙起了化学反应,生成了不溶性氟化钙。所以很多的临床报告都表明含氟牙膏的防龋效果不理想。后来，科学家们经过反复不断地实验,发现用一种新型磨料—焦磷酸钙(Ca2P2O3)代替碳酸钙,就可避免与氟离子的化学反应。不久美国的一家公司研制出一种新的氟化物——单氟磷酸钠(Na2PO3F),长期的临床试验表明其具有良好的防龋效果。 1.含氟牙膏的防龋齿机理 龋齿俗称“虫牙”或“虫蚀牙”，是一种常见的口腔疾病，它与心血管疾病、癌症一起构成了危害人类健康的三大疾病。坚持使用含氟牙膏刷牙，能起到一定防龋的作用。 (1)龋齿的成因：龋齿的发生与多种因素有关，如营养、体质、口腔卫生等，其中细菌的存在是龋齿发生必不可少的重要条件。口腔内的细菌一般有链球菌、乳酸杆菌等，它们能将口腔中残留的碳水化合物发酵产生乳酸。由于细菌可在牙齿表面形成一层粘附性的膜——齿斑（或称菌斑），使其制造的有机酸能较长时间的跟牙齿表面密切接触，这样就可以使牙釉中的一种矿物质——羟(基)磷石灰被酸溶解,生成磷酸氢根离子和钙离子,即 反应生成的离子由牙齿向外扩散，最终被唾液冲走。这样，由于矿物质的流失，造成牙齿硬组织出现白斑、软化、缺损，最终龋洞形成，并由牙表面向牙骨质深入，甚至危及牙髓质。 （2）含氟牙膏的防龋作用：含氟牙膏中含有一定量的负离子，它能被牙齿表面羟磷石灰吸附，形成氟磷石灰，即 研究证实，F离子比起较大的OH，离子在磷石灰晶体结构里更匹配，所以夫磷石灰比羟磷石灰更坚硬、质密，它能抗酸性腐蚀，抑制嗜酸细菌的活性，并拮抗某些酶对牙齿的不利影响，发挥防龋作用。临床观察还表明，含氟牙膏能通过沉积夫磷石灰使白斑再矿化。所以含氟牙膏有一定的防龋作用。 2．含氟牙膏中氟离子的测定 经研究表明，含氟牙膏中的氟离子主要以三种形式存在，即游离氟、可溶氟和总氟。本实验主要对这三种氟离子进行测定。 （1）游离氟和可溶氟的测定 1.1.主要仪器与用具 （1）离子选择电极 （2）甘汞参比电极 （3）离心机 1.2.试剂 （1）盐酸溶液 c(HCl)=4mol/L （2）氢氧化钠溶液 c(NaOH)=4mol/L （3）氢氧化钾溶液 c(KOH)=2mol/L （4）柠檬酸盐缓冲液 100g柠檬酸三钠，60ml冰乙酸，60g氯化钠，30g氢氧化钠，用水溶解，并调节PH=5.0～5.5，用水稀释至1000ml。 （5）氟离子标准溶液 精确称取0.110