2013-2014学年高中化学 3.1《牙膏和火柴头中某些成分的检验》课件 苏教版选修6

课题1：牙膏和火柴头中 某些成分的检验 教学要求 （一）牙膏中某些成分的 检测 牙膏的成分 牙膏是由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性 剂、粘合剂、香料、甜味剂及其它特殊成 分构成的。 牙膏作用 l(1)增加刷牙的去污作用。 l(2)帮助消除口臭。 l(3)提高刷牙的兴趣。 l(4)具有抑菌灭菌能力。 l(5)美观作用。 成分名 称 化学成分作用 摩擦剂碳酸钙(CaCO3) 磷酸氢钙(磷酸氢 钙二水盐 CaHPO42H2O和磷酸 氢钙无水盐CaHPO4) 焦磷酸钙(Ca2P2O7) 水合硅酸 (SiO2nH2O) 氢氧化铝A1(OH)3 摩擦剂是牙膏中含量最多的 成分（约 25 60）， 用以加强牙膏的摩擦作用， 去污能力及磨光牙面。摩擦 剂要具有一定的摩擦作用， 但又不能损伤牙面及牙周组 织，也不能与牙膏中的药物 发生作用。 碳酸钙(CaCO3)：碳酸钙有重质和轻质两种，重质碳酸钙是将 岩石中的石灰岩和方解石粉碎、研磨、精制而成。轻质碳酸钙是 将钙盐溶于盐酸中，再通入二氧化碳，得到碳酸钙沉淀。轻质碳 酸钙颗粒细，比重轻，可用于牙膏。 磷酸氢钙(磷酸氢钙二水盐CaHPO42H2O和磷酸氢钙无水盐 CaHPO4)：磷酸氢钙分为二分子水的二水盐和无水盐两种。二水 盐和其他成分有良好的混合性，但由于无水盐硬度高，摩擦力强 ，因此在特制除烟迹的牙膏中，可在二水盐中混入510无水 盐。 焦磷酸钙(Ca2P2O7)：焦磷酸钙是将磷酸氢钙高温处理而得到 的。由于它不和含氟化合物发生反应，故可用作含氟牙膏的基料 。 水合硅酸(SiO2nH2O)：水合硅酸是非常细的白色微粒，可用 于透明牙膏中。另外，由于其比容大，可作牙膏的增量剂和增粘 剂使用。 氢氧化铝A1(OH)3：氢氧化铝的颗粒较粗，但不会损伤珐琅 质，且能增加牙膏的光亮度，并具有优良的洁齿力。 成分名称化学成分作用 摩擦剂碳酸钙(CaCO3) 磷酸氢钙 (磷酸氢钙 二 水盐CaHPO42H2O和磷酸 氢钙 无水盐CaHPO4) 焦磷酸钙(Ca2P2O7) 水合硅酸(SiO2nH2O) 氢氧化铝A1(OH)3 摩擦剂是牙膏中含量最多的成分（ 约 25 60），用以加强牙膏 的摩擦作用，去污能力及磨光牙面 。摩擦剂要具有一定的摩擦作用， 但又不能损伤 牙面及牙周组织 ， 也不能与牙膏中的药物发生作用 。 洁净剂 又称表面 活性剂 C12H23OSO3Na（十二烷基 硫酸钠），也有用十二烷 基苯碘酸钠。目前广泛采 用的是中性洗涤剂 月 桂醇磺酸钠。 它具有降低表面张力的功能，并可 以渗透、疏松牙面污物，使之成 为乳化状或是乳状，易被牙刷和摩 擦剂从牙面上洗刷下来。随漱口水 唾掉。表面活性剂在刷牙时能产 生泡沫，便于清洁牙面。此外，它 还具有轻微的灭菌作用，并且与 摩擦剂具有较好的相溶性。 湿润剂甘油、山梨醇CH2OH（CHOH ）CH2OH和-丙二醇（ CH3CHOHCH2OH） 防止膏体干燥变硬（特别是管口部的硬结， 不易挤出），保持膏条光亮的外观；并能降 低膏体的冻点，使牙膏在寒区，亦能保持正 常使用。它占的成分为20%40%. 胶粘剂 (粘合剂) 羧甲基纤维 素钠，角叉菜、海 藻酸钠，镁铝 矽酸盐复合胶体 胶粘剂是制造牙膏的胶基原料，是具有亲水 性的液体，通过扩 散、膨胀和吸水而形成粘 性液体，使牙膏的各种固体和液体成分都能 保持均匀地结合在一起，防止液相与固相的 分离，制成可供长期贮存、运输和使用方便 。性能稳定的膏体。 甜味剂糖精或木糖醇做甜味剂。用量一般为00101。 芳香剂主要是薄荷。还可以是冬青油 、薄荷油、留兰香油和丁香油 使刷牙者感到爽口舒适，并有助于减轻口臭 。 呈色剂使牙膏具有颜色 防腐剂避免膏体变质 药物氟化物、化学杀菌剂（双氧代 苯基二胍基己烷和柏醇）等 用于预防龋病和牙周疾病 含氟牙膏 氟可与牙齿表面形成磷灰石,更能抵抗酸性,增加牙釉质对 酸性溶解质之抵抗力.当进食时所摄取醣类会形成乳酸,使 pH值下降,而导致牙齿矿物质溶解,氟化物能使矿物质再沈 淀,形成牙釉质表面再矿质化,不易蛀洞.氟对醣类代谢的 酵素与醣解作用有抑制作用,致细菌之细胞无法释放能量 而死亡,让细菌难以附著在牙齿表面,干扰牙菌斑的形成, 产生抗菌的作用.氟可增进出牙后牙齿成熟度的速率,萌牙 虽不牵涉牙齿形成,但氟在唾液中,可增加对牙齿的保健. 氟可改进牙齿的形态,使咬合面沟与裂隙不致过多过深。 微量的氟对牙齿绝对有益,但过量的氟则会产生中毒,包括 急性中毒与慢性中毒;若以20kg的小孩为例,其PTD为 100mg,当使用1000ppm的含氟牙膏时,需200克的牙膏(即一 整条家庭号的牙膏)完全吞食才会达到急性中毒的剂量.因 此目前使用的氟化物不需过虑其安全性。 牙膏的二甘醇事件 2007年07月质检总局：禁止用二甘醇作为 牙膏原料。 黑妹牙膏、黑妹钙牙膏和美加净氟化物牙 膏、田七特效中药牙膏和三七高级药物牙 膏有0.8%至3.9%不等的二甘醇。 一缩二乙二醇又称二甘醇、二乙二醇醚。 无色透明具有吸湿性的粘稠液体，有辛辣 气味。无腐蚀性，易燃,低毒。结构简式： HOCH2CH2OCH2CH2OH 早期国内牙膏生产企业使用甘油作为牙膏中的保 湿剂，后来由于国内甘油供应不足，开始用二甘 醇和甘油的混合体作为牙膏保湿剂。 二甘醇属于低毒类化学物质，进入人体后由于代 谢排出迅速，无明显蓄积性，迄今未发现有致癌 、致畸和诱变作用的证据，但大剂量摄入会损害 肾脏。在牙膏生产中，二甘醇能够使牙膏中的成 分遇水后迅速溶化，提高牙膏品质。目前的牙膏 国家标准，对于二甘醇含量没有明确的规定。而 在美国等一些国家，却明令禁止牙膏中使用二甘 醇。从上世纪80年代开始，由于考虑到二甘醇可 能给人体带来的不确定伤害，很多国家尤其是欧 洲国家逐渐不再使用这个原料。 1. pH测定 取少量牙膏样品于小烧杯中，加蒸馏水、 搅拌，静置，蘸取上层清液滴在pH试纸中 部，与标准比色卡比较读出pH值。 2. 甘油的检测 取少量牙膏样品于小烧杯中，加蒸馏水、 搅拌，静置，取上层清液滴入新制的 Cu(OH)2悬浊液中，观察实验现象。 Cu(OH)2 悬浊液 溶液出现 絳蓝色 黑妹冰凉 薄荷牙膏 佳洁士清 爽薄荷（ 含氟） 3、摩擦剂的检测 倒去上层清液后，再洗 涤几次未溶解的固体。 取适量固体于试管中， 加入适量的稀盐酸。 牙膏品牌pH甘油摩擦剂 中华牙膏、蓝天六 必治、珍珠王防臭 牙膏 7有碳酸钙 中华透明牙膏7有SiO2 佳洁士清爽薄荷（ 含氟） 7有焦磷酸钙 佳洁士草本水晶（ 含氟） 7有焦磷酸钙 两面针儿童牙膏7有Al(OH)3 黑人茶倍健牙膏（ 含氟） 7有焦磷酸钙 黑妹冰凉薄荷牙膏7有碳酸钙 纳爱 斯牙膏7有Ca3(PO4)2 ？ （二）火柴中某些成分的 检测 火柴的简史 19世纪，人们发明了各种各样的火柴，例如有种火柴，就 是用蔗糖与氯酸钾做成药头，粘在小木棍的前端，使用的 时候，把药头放到硫酸里点一下，倾刻，火柴梗便可燃烧 进来。这种原始火柴虽不用磨擦，但硫酸是强腐蚀性液体 ，携带很不方便。 1831年法国人查尔斯索利亚用磷和硫做药头做成了磨擦火 柴，这种火柴不论在什么地方擦一下，即可燃火。虽然使 用方便，但很不安全，并且有毒。 1844年，瑞典斯德哥尔出现摩擦火柴，这种火柴不论什么 地方擦一下，即可燃火，它用硫磺作药头，用红磷作划火 柴的“摩擦石”。 1852年，经瑞典延彻平市的约汉、伦浓斯特伦姆进一步改 进，便产生了安全火柴。并建立了世界上第一个露天火柴 作坊进行大量生产，这件事情轰动了当时的世界。瑞典火 柴便成了安全火柴的代称，延彻平市被人们称为火柴城。 现在在延彻平市的中心区仍保持了当时的作坊，并建立了 火柴历史博物馆。 现在的火柴已经通过人们的不断改进，具 有轻擦即燃、安全可靠、燃烧旺盛、丢去 自熄等特点。 安全火柴的优点在于把红磷与氧化剂分开 ，不仅较为安全，而且所用化学物质无毒 性。所以也被称为安全火柴。 火柴的成分 火柴头是火柴的主要部分，大致是由氯酸钾、硫磺、二氧 化锰、玻璃粉、牛皮胶、重铬酸钾、氧化锌、松烟（红头 火柴用玫瑰红）等组成。头药中的氯酸钾主要是起氧化剂 作用；硫磺属易燃剂；二氧化锰起催化剂作用，促使氯酸 钾分解；玻璃粉起摩擦和填充作用；牛皮胶的作用是把各 种药料粘合起来；重铬酸钾起抗潮剂作用；氧化锌是填充 剂；松烟主要起染色作用。 火柴盒的药面，是火柴必不可少的组成部分，它的作用是 提供摩擦面和发火剂。药面的主要成分是发火剂红磷（用 量占40%以上）、助燃剂三硫化锑、粘合剂牛皮胶、摩擦 剂石英砂、抗潮剂重铬酸钾等混合成药浆。 火柴梗一般是用杨木或桦木制成。火柴梗，既要能引起燃 烧，延长燃烧时间，又要能及时熄灭，以保安全。因此火 柴梗一般要经磷酸浸泡并上引梗剂。上引梗剂，就是把经 过磷酸浸泡后的火柴梗经过烘热之后，便蘸头药的一端， 浸入熔点为48-60的石蜡溶液中上蜡. 火柴着火的主要过程： 火柴着火的主要过程是： （l）火柴头在火柴盒上划动时，产生的热 量使磷燃烧；（2）磷燃烧放出的热量使氯 酸钾分解；（3）氯酸钾分解放出的氧气与 硫反应；（4）硫与氧气反应放出的热量引 燃石蜡，最终使火柴杆着火。 1. SO2的检验 （1）闻气味 （2）酸性高锰酸钾溶液 方案1 取两只洁净的大小烧杯， 在小烧杯中加入 10ml0.01molL1KMnO4 酸性溶液。将两根火柴伸 入大烧杯里，再用一根燃 着的火柴点燃火柴头(如图 1所示)，待火柴头燃尽， 即将火柴移出，迅速将大 烧杯倒扣在小烧杯上，轻 轻振荡大烧杯，观察实验 现象。 3次用了6根火柴，溶液 褪色，但未至无色。 方案2 与方案1相似，但大小 烧杯互换。 3次用了5根火柴， 溶液褪色，效果比 方案1要好。 在方案2中换成更 稀的高锰酸钾溶液 。溶液褪色。 1次用了2根火柴，溶 液褪色，效果明显。 方案3 在蒸发皿中放入十 几根火柴头，在上 方罩一个烧杯，引 燃后，迅速把罩着 的烧杯放入盛高锰 酸钾溶液的烧杯， 振荡。 约20s后溶液褪至 无色。 方案4 将4支火柴在集气 瓶中引燃后，然后 向集气瓶中滴入高 锰酸钾溶液。 点燃 加高锰酸钾 振荡 滴了15滴 管仍然褪 为无色。 2. 氯元素的检验 （1）燃烧后的火柴头中Cl的检验 燃烧后的火柴头加适量水 （1）燃烧后的火柴头中Cl的检验 将燃尽