Текстовые материалы учителя

Дополнительный материал для учителя
«Зубная паста: не верьте, что это будет просто»
История зубной пасты
Упоминание об уходе за зубами и соответствующих средствах встречается уже в
письменных источниках Древнего Египта. Так, например, в одном из найденных
манускриптов описывается рецепт некоего средства, в состав которого входили
следующие ингредиенты: пепел внутренностей быка, миро, растертая яичная скорлупа и
пемза. К сожалению, способ применения данного средства остался загадкой, но, по
предположениям ученых, полученная смесь должна была втираться в зубы пальцами,
так как, насколько известно, специальные палочки, предшественницы зубных щеток, к
тому времени еще не были изобретены. Но начало было положено. Заслуга дальнейшего
совершенствования непосредственно зубной пасты принадлежит самым образованным в
те время народам – грекам и римлянам. Внимание уделялось и таким моментам, как
свежесть дыхания, для поддержания которого рекомендовалось употреблять козье
молоко.
Позднее свой вклад в совершенствование зубной пасты внесли персы. Найденные
инструкции по уходу за полостью рта предостерегали против использования слишком
жестких зубных порошков и рекомендовали применение порошка из оленьего рога,
размельченных раковин улиток и моллюсков, а также обожженного гипса. Другие
персидские рецепты включали составы из различных сушеных частей животных, трав,
меда, минералов, ароматического масла и др.
Петр I велел боярам чистить зубы толченым мелом и влажной тряпочкой. А в
народе был известен иной способ: угли из березовой древесины отлично отбеливают
зубы. Вот только рот полоскать после такой чистки следует особенно тщательно.
Зубной порошок, а затем и зубная паста, наиболее похожие на современные,
впервые появились в конце 18 века в Великобритании. Богатые англичане имели
возможность использовать для его нанесения специальную щетку, а бедные люди
делали это при помощи пальцев. Порошки часто содержали чрезмерно абразивные
вещества, которые могли нанести вред зубам: кирпичную пыль, размельченный фарфор
и глиняные осколки, также в их состав входили мыло и мел.
Самую старую зубную щетку в Европе обнаружили немецкие археологи. Возраст
предмета составляет 250 лет. Именно в те времена в Европе началось распространение
орудия для чистки зубов в связи с тем, что богатые европейцы начали употреблять в
пищу сахар.
Большинство средств для чистки зубов оставалось в форме порошка. Цель
состояла не только в удалении налета, но и в придании дыханию свежести. Делалось это
в основном с помощью различных натуральных добавок, например, экстракта клубники.
Чтобы сделать эти средства приятными на вкус, в зубные порошки стали добавлять
глицерин. В конце 19 века стала применяться бура в качестве вспенивающего средства.
Однако самым популярным народным средством был обычный уголь.
В
1873
году
компания
Colgate
представила
на
американском
рынке
ароматизированную зубную пасту в банке. А в 1892 году был изобретён раскладной
тюбик, в 1984 – тюбик с насосной подачей, очень похожий на те, которыми мы
пользуемся сегодня.
До Второй мировой войны большинство зубных паст содержало мыло. С
развитием химических технологий мыло постепенно заменялось такими современными
ингредиентами,
как
лаурилсульфат
натрия
и
рицинолеат
натрия.
Всё большую популярность приобретали не только зубные пасты, но и средства
для полоскания. Они часто содержали хлорофилл для придания свежего зеленого цвета.
В 1915 году в состав средств начинают вводить экстракты из некоторых деревьев,
растущих в Юго-Восточной Азии, например, эвкалипта. Также используются
«натуральные» зубные пасты, содержащие мяту, клубнику и другие растительные
экстракты.
Внимание обращается не только на болезни зубов, но и кровоточивость десен.
Помимо этого, пасты всё больше отличаются по цели применения и другим, менее
важным характеристикам, таким как цвет, вкус, запах и т.п. Наиболее важным
открытием 20 века в этой области можно считать введение в состав зубных паст
соединений фтора, которые способствуют укреплению эмали.
Если в 21 веке сохранятся тенденции века двадцатого, то человечество будет
пользоваться зубными пастами, которые направлены на профилактику заболеваний
зубов и десен, обладают отбеливающим или другими дополнительными эффектами, не
вызывают
раздражения
слизистой
и
превращают
чистку зубов
в
настоящее
удовольствие.
Состав зубной пасты
По своему химическому составу зубная паста является сложно-компонентным
веществом. Процентное соотношение активных веществ, входящих в состав зубной
пасты, определяет ее свойство и эффективность использования при той или иной
патологии ротовой полости (пародонтоз, повышенная чувствительность зубов, зубной
налет и т.д.)
Абразивные вещества. Это основа большинства видов современных зубных паст,
они составляют 40% от общего количества активных веществ. Основное действие
абразивных веществ заключается в полировке зубной эмали и механическом удалении
зубных налетов. При производстве зубных паст используются следующие абразивные
вещества: карбонат кальция, бикарбонат натрия, диоксид кремния, диоксид титана и
дикальций фосфат.
Поверхностно-активные
вещества
(ПАВ).
Процентное
соотношение
поверхностно-активных веществ в современных зубных пастах, составляет примерно 1–
2% от общего количества активных компонентов. Основное действие поверхностноактивных веществ заключается в обеспечении пенистости пасты; равномерном
нанесении гигиенического продукта на зубную эмаль; транспортировке активных
веществ, входящих в состав пасты, в труднодоступные места (межзубное пространство);
антибактериальное действие. При производстве зубных паст используются такие ПАВ,
как лаурилсульфат натрия и лауретсульфат натрия.
Связывающие вещества (агенты). Основное значение связывающих агентов
заключается в обеспечении однородной консистенции зубной пасты.
При производстве зубных паст используются такие связывающие вещества, как
гидроколлоиды, крахмал, альгинат натрия, пектин, густые соки и т. д.
Активные вещества. Активные вещества, входящие в состав зубной пасты,
обозначают
лечебно-профилактическое
действие
гигиенического
продукта.
При
производстве зубных паст используются такие активные вещества, как: 1) фториды; 2)
антибактериальные компоненты – хлоргексидин, метронидазол и триклозан; 3)
биологически активные добавки – водно-спиртовые экстракты, витамины, вытяжки из
лекарственных растений.
Очищенная
вода.
Воду
очищают
направленности:
– очищают от механических примесей;
– снижают жесткость воды (умягчают);
– озонируют (удаляют микроорганизмы);
– проводят УФ-очистку (удаляют озон).
с
помощью
фильтров
различной
Увлажнители. Основное действие увлажняющих компонентов заключается во
влагоудерживающем эффекте, обеспечении пластичности и неизменности внешнего
вида (препятствуют высыханию) зубной пасты в процессе использования.
Отдушки. При производстве зубных паст используются такие отдушки, как
ванилин, ментол, эфирные масла и синтетические пищевые ароматизаторы.
Буферы. Основное значение буферов заключается в поддержании необходимого
рН-баланса зубной пасты.
Вкусовые добавки призваны улучшить вкусовые качества зубной пасты.
Соединения,
снижающие
чувствительность
зубной
эмали:
используют
амфотерные свойства диоксида титана.
Химические свойства диоксида титана:
1) взаимодействие с кислотами
Медленно растворяется в концентрированной серной кислоте, образуя соответствующие
соли четырёхвалентного титана:
TiO2 + 2H2SO4 → Ti(SO4)2 + 2H2O
2) взаимодействие с основаниями
В
концентрированных
образуются титанаты
растворах
–
соли
щелочей
титановой
или
при
кислоты
сплавлении
с
ними
(амфотерного гидроксида
титана TiO(OH)2):
TiO2 + 2NaOH → Na2TiO3 + H2O
Химические свойства диоксида оксида кремния
Oксид кремния (IV) (диоксид кремния, кремнезём SiO2) – бесцветные кристаллы, tпл =
1713–1728 °C,
обладают
высокой твёрдостью и
прочностью.
Относится
к
группе кислотных оксидов. При нагревании взаимодействует с основными оксидами и
щелочами.
Реагирует
с
плавиковой
кислотой.
SiO2 относится
к
группе
стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлажденного
расплава – стекла. Один из лучших диэлектриков (электрический ток не проводит, если
не имеет примесей и не нагревается).
При нормальных условиях диоксид кремния чаще всего находится в полиморфной
модификации α-кварца, которая при температуре выше 573 °C обратимо переходит в βкварц.
Современная технология производства зубной пасты
В первую очередь подготавливается вода, которая в дальнейшем будет
применяться при изготовлении пасты для чистки зубов. Обычная водопроводная вода
подвергается трехступенчатой очистке. Сначала она очищается от железа, хлора и
других грубых примесей. Далее её освобождают от солей магния, кальция и пр. После
этих процедур вода становится гораздо мягче. После этого вода проходит ещё через
несколько фильтров и генератор озона. В воде, обогащенной озоном, погибают
последние, особо живучие бактерии. В результате получается очищенная вода. Перед
тем как отправить воду в специальные реакторы для варки зубной пасты, озон
подвергается разрушению при помощи ультрафиолетовых ламп. Эта процедура
необходима для того, чтобы не повредить оборудование для производства зубной пасты.
В отдельных емкостях хранятся ингредиенты будущей зубной пасты.
Дальнейшее производство зубной пасты проходит в реакторах варки: все
ингредиенты из емкостей поступают в общий реактор. Там они в вакуумном
пространстве при температуре ниже 36 градусов тщательно перемешиваются, пока не
получится масса, однородная по составу. По своей сути, варка зубной пасты – это
процесс физический, а не химический. Диоксид кремния (Е551) смешивается с водой
так, чтобы паста не распадалась на отдельные кусочки. Компоненты перемешиваются в
реакторе около трёх часов. На этапе варки зубной пасты берутся пробы на анализ.
Зубная паста должна соответствовать ГОСТу. Если анализ показал соответствие, то
готовая паста по трубам поступает в фасовочный цех. Масса впрыскивается под
давлением в алюминиевые тубы (тюбики). Заполненную тубу запаивают и упаковывают
в картонную коробку. Зубная паста готова отправиться на прилавки магазинов.