常见品牌牙膏的pH测定

1、常见品牌牙膏的pH测定牙膏是日常生活中常用的清洁用品，我国国家标准(GB8372-2008)将其定义为：由磨擦剂、保湿剂、增稠剂、发 泡剂、芳香剂、水和其他添加剂(含用于改善口腔健康状况的功 效成分)混合而成的膏状物质 1 。市场上的牙膏种类很多，按 照膏体形态主要分为糊状型和凝胶型， 按照消费对象可以分为成 人型和儿童型，按照功效和口味就更是五花八门了。面对种类如此繁多的牙膏， 当前人们选择的标准主要集中在 品牌、功效和价格等方面，却很少有人关注到牙膏的pH。实际上我国从1956年就制定了牙膏pH标准2，并在不断修改。pH 对牙膏来说是一个非常重要的理化指标， 反映牙膏膏体质量 3 ， 而对

2、我们来说就直接影响着口腔健康。正常人体口腔 pH处于 6.67.1之间，而过低和过高都容易滋生细菌并引发其他疾病 4 。由此可知牙膏的选择应该依据自己的口腔酸碱度，而目前 市场上销售的牙膏大多只突出了功效和成分，对 pH基本没有提 及，这就有可能引起消费者的错误选购。基于此，我们对市售常 见品牌牙膏进行pH测定研究，以期强化消费者对牙膏pH的认识， 并为其合理的选购提供一定的参考。1 实验部分关于牙膏的pH测定，国家标准(GB8372-2008)中“化妆品 通用检验方法pH的测定”规定：“任取试样牙膏 1支，从中称 取牙膏5g,精确至0.01g置于50mL烧杯内，加煮沸冷却的蒸馏 水20mL充

3、分搅拌均匀，在20C用酸度计测定。”依照此规定， 进行以下实验。1.1 仪器和试剂实验仪器：酸度计、电子天平（精度为 0.01g ）、烧杯、量 筒、容量瓶（250mL、恒温水槽、玻璃棒等试齐IJ:邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4混合磷酸盐（Na2HPO4、 牙膏样品、蒸馏水1.2 溶液的配制1.2.1 缓冲溶液的配制 将邻苯二甲酸氢钾、混合磷酸盐 2种缓冲齐分别溶于蒸馏水，分别稀释定容至 250mL,配成对应pH （25C时）为4.00、 6.86 的标准溶液。1.2.2 牙膏液溶液的配制称取牙膏样品5.00g （精确到0.01g ），量取煮沸冷却的蒸 馏水20mL将两者置于50mL的烧杯内，

4、用磁力搅拌器充分搅拌， 加热到测定温度或置于恒温水浴槽中，待用。1.3牙膏pH的测定打开并调整酸度计，选取邻苯二甲酸氢钾（pH=4.00,25C）、 混合磷酸盐（pH=6.86, 25C） 2种标准缓冲溶液，在室温下对 酸度计进行校正。 酸度计校正完成后， 用蒸馏水清洗电极并擦干， 然后将电极浸没在待测样品中，待酸度计读数稳定后记录数据。2 结果与讨论2.1常见品牌牙膏pH测定结果在常见5种品牌(I - V)的牙膏中，分别选取若干类型的 产品进行测定。由于口腔的温度在 35C左右，日常刷牙又会使 用冷水和温水，所以分别在 20C和35C的温度条件下测定两组 数据，每组数据测量 3 次，最后求取

5、平均值作为结果，测定结果 见表 1 。通过对5种品牌、31种类型样品的测定，可以发现 20C时 pH范围是5.596.68 , 35C时pH范围是5.876.91，整体数 据集中在6.06.5区域，符合国家标准(GB8372-2008)规定的 牙膏理化性能中pH的指标5.510.0。上表数据表明，牙膏样 品总体偏酸性，其中I的酸性最大，清洁能力较强；山接近中性， 较为温和。数据还表明，同一品牌的不同类型，pH相差较小，可以简单推测牙膏的功效、口味对其酸碱度的影响并不是很大。 最后对比两组数据，明显看出，随着温度的升高pH有不同程度的增加。为什么会存在这样的规律？这是因为牙膏的主要成分摩 擦剂，

6、其用量通常在 30% 55%之间5 ，在水中发生离解反应后， 对牙膏的pH起到决定作用。常见的摩擦剂有CaC03AI (OH 3、 CaHPO4SiO2四种类型，以CaHPO为例，在牙膏液相中存在以 下两种离解反应：上述离解反应为吸热反应， 其中酸式离解程度较大， 所以当 温度升高时，反应向右移动，促进H+的消耗，使牙膏溶液的 pH 有所增大。2.2 探究其他影响牙膏 pH 的因素除了温度会影响牙膏pH以外，还有没有其他影响因素？我 们又分别将牙膏暴露时间、 状态、成人型和儿童型作为控制变量， 进行测量，数据如表 2。表 2 数据显示，随着牙膏暴露时间的推移， 3 种样品的 pH 都出现了不同

7、程度的下降， 因此挤出的牙膏不宜久放。 分析其中 原因，一方面可能因为暴露在空气中溶解了C02另一方面可能是随着时间的推移， 牙膏中的复杂成分发生离解反应的程度逐渐 加深，或发生了其他化学反应，真正原因还需进一步探究。从表 3 可以看出凝胶状 （生活中常见为水晶型和 ?型）牙 膏的pH与表1中（基本都是糊状）的pH并无明显差异，这是因 为两者的区别在于摩擦剂的不同。 凝胶状牙膏为了给消费者带来 清澈透明的视觉美感， 选用折光率与山梨醇、 聚乙二醇非常接近 的二氧化硅摩擦剂 6 ，并无特殊功效。由于每种牙膏中摩擦剂 的种类和含量都不尽相同，所以膏体状态和其 pH之间并无必然 关系。与表1中成人型

8、牙膏pH相比，儿童型牙膏pH （见表4）稍 有提高， 总体较为温和， 这是因为它主要采用了温和中性的软性 磨料SiO2，此外还添加了香精、营养物等，这些物质对pH具有一定的调节作用 7 。所以儿童刷牙时，慎用成人牙膏，要符合 自己的口腔特征，以防破坏娇嫩敏感的口腔生态环境。从上述测定结果来看，牙膏样本 pH 总体呈弱酸性或中性。 究其原因，笔者认为，第一本实验样本容量有限，结论具有一定 的局限性； 第二与摩擦剂的性能有关。 工业生产中为保证牙膏性 能的稳定，要依据磨擦剂的离解率控制牙膏的pH范围。根据酸碱度理论计算， 用上文提及的四种摩擦剂制作的牙膏， 在常温常 压下pH的控制范围如表58。由

9、表5数据可知，CaCO型牙膏在弱碱性状态下比较稳定，Al( OH 3、CaHPO型牙膏在弱酸性和中性状态下比较稳定，SiO2型牙膏在GB8372规定的pH范围内都比较稳定。其中CaCO3乍为 传统摩擦剂， 唯一优势是产品价格低， 大都只能生产低档牙膏产 品，SiO2正好与之相反，主要应用于高档型牙膏的研发9。相比之下，Al( OH 3和CaHPO4W占据了重要位置，为保持膏体 性能的稳定，pH控制为弱酸性。既然国家标准为5.510.0 ,那么是否存在碱性的牙膏？据 悉市场上有不少品牌牙膏呈碱性， 其中典型的是“艾禾美”。 经 过实验测定，其pH高达9.0左右，原因在于它利用碳酸氢钠来 代替目前常用的牙膏摩擦剂。 碳酸氢钠的水解呈现出弱碱性， 尽 管碱性相对较强，但仍在合理范围内，消费者可放心选用。2.3 建议上述数据由于样品有限， 测定本身又不可避免地存在一定误 差，所以具有一定的局限性。 但从中也可以了解不同类型牙膏之 间的pH,知道其pH和温度、暴露时间的定性关系。因此消费者在牙膏使用过程中可以通过调节水温微调pH,同时避免挤出的牙膏长时间暴露。 在选择上， 首先要根据自己的年龄选择合适的 类型,如儿童慎用成人牙膏； 其次要根据自己的口腔酸碱度来选 择,以中和过酸或过碱的口腔环境；最后要根据牙齿