VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение физико-химических показателей качества зубной пасты
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность: данная работа затрагивает одну из актуальных проблем человека – сохранение здоровья. Неотъемлемой частью сохранения здоровья является уход за полостью рта. Здоровые и красивые зубы хотят иметь все. Ослепительная улыбка способна творить чудеса в общении с людьми. Зубная паста – это основное средство гигиены за полостью рта. В наше время такое разнообразие зубных паст, что зачастую очень тяжело определиться с выбором. Яркие тюбики, затейливые упаковки, рекламные акции – всё это влияет на наши предпочтения, но ведь главное не то, что снаружи, а то, что внутри. Для того чтобы сделать хороший и полезный выбор, надо уметь ориентироваться в составах разных зубных паст.
Цель проекта:
Определить показатели качества зубных паст, исследовать качество зубных паст, различных производителей.
Задачи проекта:
Изучить историю возникновения зубных паст;
Изучить ассортимент зубных паст на современном рынке;
Определить назначение зубных паст для человека;
Разработать рекомендации по выбору зубной пасты.
Гипотеза проекта: не все зубные пасты одинаково полезны.
Методы работы над проектом: изучение и анализ литературы, социологический опрос, химический эксперимент.
Тип проекта: познавательно-исследовательский
Тип проекта по предметно-содержательной характеристике: монопроект
Продолжительность проекта: краткосрочный (январь-февраль 2016)
Продукт проектной деятельности: Памятка «Как правильно выбирать
зубную пасту ?»
Презентация проекта: презентация проекта на школьном фестивале проектов «От идеи до проекта»
Глава 1. Теоретическая часть
1.1.История возникновения зубной пасты
Сейчас трудно представить себе человека, не пользующегося зубной пастой, а первые упоминание об уходе за зубами встречается ещё в письменных источниках Древнего Египта, датируемых 5000-3000 до н.э., где описывался рецепт довольно подозрительной зубной пасты. В его состав входили пепел внутренностей быка, пемза и винный уксус, полученная смесь должна была втираться в зубы пальцами. А вот в древней Индии чистку зубов относили к религиозным обрядам. Будда, оказывается, занимался активной пропагандой не только своих учений, но и… зубной гигиены. В частности, советовал использовать «палочку для зубов» от бога Сакка, как часть гигиенического богоугодного ритуала. Древнегреческие каноны красоты наряду с пропорциональным сочетанием лба, носа и подбородка, предполагали ровные, жемчужные зубы. Желая сохранить зубы в этом состоянии, греки использовали смеси золы, каменного порошка, жженных устричных раковин, толченого стекла и шерсти. Для полосканий же брали соленую воду Эгейского моря, способствующую укреплению десен. В индийских трактатах по медицине еще за 300 лет до нашей эры есть упоминания о средствах гигиены полости рта, которые употреблялись для механической очистки и дезодорации полости рта. В основном это были порошки, приготовленные на основе пемзы с добавлением натуральных кислот. Широко известны и народные средства, использовавшиеся в разных странах в древности: древесный уголь, гипс, корни растений, смола, зерна какао и др.
Эра Средневековья стала не лучшим временем в истории стоматологии. Чистота помыслов объявлялась главным приоритетом, существенно потеснив чистоту тела, в том числе и полости рта. Звучит ужасно, но европейцы не занимались чисткой зубов в течение нескольких сотен лет, исключая, правда, высшее сословие: для них готовились абразивные порошки и специальные полоскания с анисом. В Англии с XV века лечением и удалением зубов занимались брадобреи-хирурги. Для удаления зубного камня они применяли растворы на основе азотной кислоты, заодно с камнем растворяющие и зубы. Невероятно, но этот метод лечения посчитали устаревшим лишь в XVIII веке!
В России великий император – Петр I велел боярам чистить зубы толченым мелом и влажной тряпочкой. А в народе был известен другой способ: угли из березовой древесины, отлично отбеливающие зубы.
Зубной порошок, а затем и зубная паста, наиболее приближенные к современным, впервые появились в конце XVIII века в Великобритании. Это средство для чистки зубов продавалось в керамическом сосуде в двух формах: в виде порошка и пасты. Люди хорошего достатка имели возможность использовать для его нанесения специальную щетку, а люди среднего класса, делали это при помощи пальцев. Несмотря на то, что порошки составлялись врачами, дантистами и химиками, они часто содержали чрезмерно абразивные вещества, которые могли нанести вред зубам: кирпичная пыль, размельченный фарфор и глиняные осколки, а также в их состав входили, мыло и мел.
В XIX веке большинство средств для чистки зубов оставалось в форме порошка, но теперь его цель состояла не только в удалении налета, но и в придании дыханию свежести. Делалось это, в основном, с помощью различных натуральных добавок. Чтобы сделать эти средства более приятными на вкус, в зубные порошки стали добавлять глицерин. В конце XIX века стала применяться бура в качестве вспенивающего средства. В 1873 году компания «Colgate» представила на американском рынке первую ароматизированную зубную пасту в банке. А в 1892 году был изобретен раскладной тюбик, с насосной подачей, очень похожий на те, которыми мы пользуемся сегодня. До второй мировой войны большинство зубных паст содержало мыло, хотя и было известно о его многочисленных побочных эффектах. С развитием химических технологий мыло постепенно заменялось такими современными ингредиентами, как лаурилсульфат натрия и рицинолеат натрия. В 1915 году в состав зубных паст начинают вводить экстракты из некоторых деревьев, растущих в юго-восточной Азии, например, эвкалипта. А также используют «натуральные» зубные пасты, содержащие мяту, клубнику и др. растительные экстракты.
Важным открытием XX века можно считать введение в состав зубных паст соединений фтора, которые способствуют укреплению эмали. В 1956 году компания «Proctor&Gamble» представила первую пасту (Crest) с фтором.
1.2. Назначение зубной пасты для здоровья человека
Основным назначением зубной пасты является:
- очищение поверхности зубов, десен, межзубных промежутков, языка от остатков пищи и зубного налета;
- лечебно-профилактическое воздействие на твердые ткани зубов и слизистую оболочку полости рта.
Требования к зубным пастам:
1. они должны быть нейтральными;
2. обладать очищающими и полирующими свойствами;
3. иметь приятный запах, вкус, вид;
4. охлаждающий и дезинфицирующий эффекты;
5. быть безвредными и оказывать лечебно-профилактическое действие.
1.3. Состав зубной пасты
Потребление сырых овощей и фруктов способствует естественному очищению зубов. Однако оно, как правило, бывает недостаточным. В слюне содержатся различные минеральные соли и органические вещества. Смешиваясь с остатками пищи, они образуют налет, который через определенное время твердеет и превращается в зубной камень. Для того чтобы этот налет удалить, применяют зубную пасту или зубной порошок. Главными компонентами зубных паст являются абразивные, гелеобразующие и пенообразующие вещества, а также отдушки, красители и вещества, улучшающие вкусовые качества пасты.
Абразивы - это своеобразные «полирующие» вещества. Они составляют примерно 40 % объема пасты. Их задача очищать зубы от остатков пищи и пленки, образующейся на зубах. Степень воздействия абразива зависит от размера составляющих частиц, формы, прочности и твердости его частиц. Чем больше размер частиц, тем больше абразивность и тем лучше чистит зубная паста. Однако возрастает и травматичность пасты. Поэтому специалисты советуют пользоваться ими не каждый день, а 1 – 2 раза в неделю. Обычно в зубных пастах используются карбонат кальция с размером частиц в интервале 2-20 микрон. Марки, содержащие частицы размером более 20 микрон могут царапать поверхности эмали.
В 20-х годах нашего столетия начинаются поиски замены мелу, как зубному абразиву. Поиски привели к использованию диоксида кремния, хорошо совместимого с соединениями фтора и другими активными компонентами, обладающего контролируемой абразивностью, позволяющей создавать пасты с широким диапазоном заданных свойств. И, наконец, оптимальный показатель рН, равный 7, за счет которого пасты на основе диоксида кремния нормализуют кислотно-щелочной баланс в полости рта. Сегодня практически все лучшие зубные пасты в мире выпускаются на основе диоксида кремния в качестве абразива.
Также широко используют трикальцийфосфат, пирофосфат кальция, нерастворимый метафосфат натрия, гидроксид алюминия, силикат циркония, полимерные соединения метилметакрилата. Часто применяют не одно абразивное вещество, а смесь двух компонентов.
Многоатомные спирты - глицерин, полиэтиленгликоль - применяют в составе зубных паст для получения пластичной, однородной массы, которая легко выдавливается из тубы. Эти спирты способствуют сохранению влаги в пасте при хранении, увеличивают температуру замерзания, усиливают стабильность образующейся при чистке зубов пены, улучшают вкусовые качества пасты.
Фтор и кальций – главные компоненты, отвечающие за здоровье зубов.
Было установлено, что в состав зубов входит до 0,02% фтора, который поступает в организм с питьевой водой. Нехватка фтора приводит к гниению зубов – кариесу. Фтор в свободном виде – очень ядовитый газ. Но его соединения жизненно важны. Поэтому соединения фтора добавляют в зубную пасту. Фториды подавляют обмен веществ у бактерий, содержащихся в зубном налете, а значит и их способность к образованию кислот, оказывающих разрушающее действие на зубную эмаль. Кроме того, фториды задерживают образование и распространение бактериального налета. По рекомендациям Всемирной организации здравоохранения оптимальная концентрация фторид-иона в зубных пастах должна составлять 0,1%. Эффективно действующие зубные пасты содержат 1-3 мг фторида в 1 г пасты. Зубные пасты для взрослого населения содержат 0,11-0,76% фторида натрия или 0,38-1,14% монофторофосфата натрия. В составе детских зубных паст фтористые соединения находятся в меньшем количестве (до 0,023).
Следующий компонент зубных паст триклозан, это антибиотик, у которого имеется антимикробное влияние в широком спектре. Наиболее частая концентрация триклозана в зубных пастах составляет 0,1 %. Но вот только триклозан, будучи антибиотиком синтетическим, не разбирается какая микрофлора полезная или вредная, ему всё равно - он синтетический. Получается, чем чаще и больше мы используем зубную пасту с триклозаном, тем меньше во рту становится нормальной, полезной флоры.
Лаурилсульфат натрия (SodiumLaurylSulfate - SLS) – пенообразователь. Назначение - создание пены, обеспечивающей за счет лопающихся пузырьков мини эффект «взрывной волны», которая расщепляет частицы налета. На самом деле - это дешевое моющее средство, получаемое из кокосового масла путём химического синтеза, широко используемое в косметических очистителях, шампунях, гелях для ванн и душа. В промышленности SLS применяется для мытья полов в гаражах, в обезжиревателях двигателей, средствах для мойки машин и т.д. В последние 10 лет производители зубных паст стали интенсивно использовать этот абсолютно дешевый, химический ингредиент, несмотря на то, что он очень сильный коррозирующий агент, попадая в глаза, выводится очень трудно, высушивает слизистую оболочку рта, повышает чувствительность десен к аллергенам. Кроме того, данное вещество является грубейшим абразивом, что приводит к истончению эмали. Многие фирмы часто маскируют свои продукты с SLS под натуральные, указывая "получено из кокосовых орехов".
1.4. Классификация зубных паст
Зубная паста - специализированная лекарственная форма, предназначенная для гигиены, профилактики и лечений заболеваний органов полости рта. С помощью зубной пасты обеспечивается эффективное очищение полости рта и лечебно - профилактическое воздействие на полсть рта.
Согласно ГОСТу 7983-82 зубные пасты подразделяются на гигиенические, лечебные и лечебно-профилактические.
Гигиенические пасты не содержат активных ингредиентов. Их основное предназначение — удаление зубного налета и дезодорирование полости рта. Подходят людям, не имеющих проблем с зубами.
Лечебно-профилактические имеют в своем составе различные биологические добавки, предназначенные для ежедневного ухода за ротовой полостью, а также для профилактики кариеса, заболевания слизистой оболочки рта, пародонта. Применяются, как с целью предупреждения заболеваний, так и на ранних стадиях лечения.
Лечебные, назначаются стоматологом в период заболевания применяются курсами. В состав лечебных паст обязательно входят экстракты растений, обладающие противовоспалительным действием, витамин Е, хлорофилл, ингредиенты, которые ускоряют процесс заживления ранок, язвочек, микротрещин на слизистой. В большинстве случаев в состав таких средств включены компоненты, поднимающие местный иммунитет, что благоприятным образом сказывается на состоянии зубов. Однако применять слишком долго такие зубные пасты нельзя. По мере устранения проблемы и снятия воспаления их следует заменить на более нейтральные продукты. При длительном использовании лечебных паст с выраженным противовоспалительным действием могут вызвать дисбактериоз.
1.5. Показатели качества зубной пасты
Качество зубной пасты должно соответствовать требованиям ГОСТ 7983-99 "Зубные пасты. Общие технические требования". При экспертизе качества зубной пасты проверяют органолептические и физико-химические показатели.
1.5.1. Органолептические показатели зубных паст
К органолептическим показателям качества зубной пасты относятся: внешний вид, цвет, запах, вкус. Стандартные органолептические показатели зубной пасты, установленные ГОСТом:
Внешний вид - однородная масса удерживающаяся на поверхности зубной щетки, не проникая внутрь щетины ( за исключением случаев , когда неоднородность массы и иная консистенция обусловлены рецептурой или заявлены изготовителем). Цвет, запах, вкус - свойственный цвету пасты данного наименования.
1.5.2. Физико-химические показатели качества зубных паст
Из физико-химических показателей, установленных ГОСТом 7983-99 нормируются: микробиологическая частота, водородный показатель, массовая доля суммы тяжелых металлов, массовая доля фторида, карбонатов, абразивность, пенообразование.
1.6. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение зубных паст
Упаковка, маркировка, условия хранения и транспортирования паст зубных должна соответствовать требованиям п. 3.4. ГОСТ 7983-99 и СанПиН 1.2. 676-97 «Гигиенические требования к производству, качеству и безопасности средств гигиены полости рта» (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 20 октября 1997 г. N 24).
Основные требования:
К маркировке:
- наименование, название (при наличие) и назначение изделия;
- наименование и местонахождение изготовителя, местонахождение организации уполномоченной изготовителем на принятие претензий от потребителя:
- товарный знак изготовителя (при наличии);
-масса нетто, объем;
-состав изделия;
-массовую долю фторида (для фторсодержащих зубных паст);
-условия хранения;
-срок годности (срок годности может указан следующим образом: «годен» (использовать до (месяц, год)» или «срок годности (месяцев, лет) с обязательным указанием в последнем случае даты изготовления (месяц, год)»;
-обозначение настоящего стандарта (если это предусмотрено законодательными документами страны-изготовителя);
- информация о сертификации;
-информация об эффективном применении и меры предосторожности.
Практически на всех тюбиках зубной пасты сейчас можно встретить «цветовую маркировку». Но как видно никакого упоминания о маркировке цветными полосами в ГОСТе речи не идёт. Откуда же взялись эти полоски на таре и что они означают? Оказывается, при производстве тюбиков для зубной пасты специальными чернилами наносятся условные обозначения, такие, как штрих-коды. Маркировка наносится во время движения по конвейерной ленте для того, чтобы правильно нанести изображение на упаковку и правильно определить место разрезания и спаивания тюбика, применяются цветометки – цветные полоски, которые читаются датчиками автоматов на конвейерах. Полоски по цвету могут быть разные и зависят от фонового цвета упаковки. Производитель сам может выбрать цвет метки и он не несет никакой информации.
К упаковке:
- упаковка должна обеспечивать сохранность свойств готовой продукции в течение установленных сроков годности и удобство использования;
- оформление упаковки должно быть единым для каждой партии продукции;
- лаковое покрытие алюминиевых труб, используемых для упаковки средств гигиены полости рта, не должно иметь нарушений целостности в течение срока годности продукции;
- маркировка и упаковка потребительской и транспортировочной тары должны быть четкими, недвусмысленными.
К условиям хранения и транспортирования:
1.Запрещается реализация средств гигиены полости рта с истекшими сроками годности.
2. Реализуемые изделия для гигиены полости рта жидкие хранятся при температуре от плюс 50С до плюс 250С, средства гигиены полости рта густой консистенции, порошкообразные, компактные, кристаллические и воскообразные изделия хранятся при температуре от 00С до плюс 250С в крытых складских помещениях в упаковке изготовителя в соответствии с действующими требованиями.
3. Не допускается хранение средств гигиены полости рта под непосредственным воздействием солнечного света, на расстоянии менее 0,5 м от включенных отопительных приборов.
4. В случае если средства гигиены полости рта должны храниться в условиях, отличных от указанных, это должно быть указано в технической документации на средство гигиены полости рта и на потребительской упаковке.
5. Запрещается реализация средств гигиены полости рта в предприятиях торговли и объектах мелкорозничной сети при отсутствии необходимых условий для соблюдения температурных и влажностных условий хранения.
6. Перевозка средств гигиены полости рта осуществляется всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок для соответствующего вида транспорта. Условия перевозки должны соответствовать условиям хранения продукции.
Глава 2. Практическая часть
Практическая часть проводилась на базе МБОУ СОШ №12 г. Пензы им. В.В. Тарасова и состояла из 2 этапов: социологического опроса и исследование состава и свойств зубных паст.
2.1. Социологический опрос
Цель: выявление самых популярных марок зубных паст и основных критериев выбора зубных паст.
Для проведения социологического исследования был выбран метод – анкетирование. В анкетировании участвовало 136 респондентов – учащихся 9-11 классов. Респондентам предлагалось ответить на вопросы анкеты:
Какой зубной пастой вы пользуетесь:
Colgate
Blend-a-med
Новый Жемчуг
Лесной Бальзам
Lacalut
Amway
Др. указать
Чем вы руководствуется при выборе зубной пасты:
Назначением зубной пасты
Доверяете рекламе
Составом зубной пасты
Ценой
Привычкой
Вывод: по результатам социологического опроса, самой популярной маркой зубных паст оказалась зубная паста Colgate. Большая часть респондентов выбирает зубную пасту руководствуясь привычкой, не изучая состав и назначение зубной пасты.
2.2. Отбор образцов зубных паст, и подготовка их к анализу
Для практического исследования были взяты зубные пасты пяти наиболее популярных среди респондентов производителей, а именно: Blend-a-med, Lacalut basic, Новый жемчуг, Colgate, Лесной бальзам. Для отбора образцов зубных паст мы с полок магазина выбираем отдельные изделия методом «вслепую» в количестве: 1 шт.
2.3. Оценка маркировки и упаковки зубных паст
Была проведена идентификация маркировки объектов экспертизы требованиям ГОСТ 7983. При оценке маркировки изучалась следующая информация:
- наименование, название и назначение изделия;
- наименование и местонахождение изготовителя, местонахождение организации уполномоченной изготовителем на принятие претензий от потребителя:
- товарный знак изготовителя;
- масса нетто, объем;
- состав изделия;
- массовую долю фторида (для фторсодержащих зубных паст);
- срок годности
Также была проведена оценка качества упаковки зубных паст. Для ее проведения был составлен перечень показателей качества. В качестве экспертов выступили обучающиеся старших классов нашей школы, родители, учителя. Эксперты оценили значение показателей качества в условных единицах (баллах) по четырем градациям оценки: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «плохо».
Упаковка всех представленных образцов выполнена в виде пластмассового тюбика. Изготовлены пластмассовые тубы из полиэтилена. Все образцы обладают хорошими барьерными свойствами, обеспечивают требуемую прочность и герметичность корпуса, надежно удерживают покрытия и декоративное полиграфическое оформление и, главное, легко деформируются от малого усилия сжатия. У двух зубных паст имеется мембрана, обеспечивающая герметичность: «Blend-a-med» и «Новый жемчуг». Тюбики с пастами «Новый жемчуг», «Blend-a-med», «Lacalut basic» можно поставить. У всех представленных образцов зубных паст крышки откручиваются. Дополнительная картонная коробочка имеется у всех представленных образцов. Перечень компонентов указан на русском языке только на упаковке зубной пасты «Новый жемчуг» и «Лесной бальзам». На остальных образцах состав указан на английском языке, что является допустимым, так как в соответствии с ГОСТом 7983-99: «Маркировку наносят на языке страны импортера. Дополнительно информацию допускается наносить на языке страны – изготовителя». Рекомендации по назначению зубной пасты есть на упаковках всех зубных паст. Вес всех зубных паст не превышает норму по госту (200 г). По содержанию ионов фтора соответствуют ГОСТу (рекомендуемая норма содержания 0,05 – 0,15 %) зубные пасты: Lacalut (0,1176%), «Лесной бальзам» (0,1%), «Colgate» (0,145%). Их можно применять для ежедневной чистки зубов. Зубная паста «Новый жемчуг» - не содержит фториды, а в зубной пасте «Blend-a-med» повышенное содержание фторидов - 0,321%, для ежедневной чистки зубов она не подходит.
Вывод: представленная информация на упаковке всех пяти исследуемых образцов соответствует требованиям п.3.3 ГОСТ 7983-99. По результатам нашей экспертной оценки качества упаковки зубных паст наиболее высокие показатели среди представленных образцов получила зубная паста «Colgate».
Определение качества зубной пасты органолептическим методом
Определение качества зубной пасты органолептическим методом проводилось в соответствии с требованиям и нормам ГОСТа 7983-99 "Зубные пасты. Общие технические требования". Исследовались такие показатели как: внешний вид, цвет, запах. вкус, плотность.
Методика определения: нанести небольшое количество пасты на гладкую стеклянную пластинку. Легким растиранием пробы на ощупь устанавливается отсутствие крупинок и одновременно определяется внешний вид, цвет и запах. Вкус определяется при экспериментальной чистке зубов. Изучение плотности зубных паст: нанести небольшое количество зубной пасты на зубную щетку и в соответствии с ГОСТом оценить способность пасты удерживаться на поверхности зубной щетки (не проникновение вглубь щетины).
Вывод: по органолептическим показателям качества соответствуют требованиям стандарта следующие образцы зубных паст: «Colgate», «Lacalut», «Blend-a-med». Все они имеют однородную консистенцию, удерживающуюся на поверхности зубной щетки; цвет свойственный цвету данного наименования; запах и вкус у всех образцов приятный,
свойственные запаху и вкусу пасты данного наименования. Не соответствуют требованиям стандарта по плотности (растекаются на поверхности зубной щетки) зубные пасты: «Новый Жемчуг», «Лесной бальзам».
2.5.Определение физико-химических показателей качества зубной пасты
2.5. 1. Определение водородного показателя
В первую очередь этот показатель влияет на кислотность зубной пасты. От чего, в свою очередь, зависит воздействие фторидов на зубную эмаль. При низком показателе рН возможна деминерализация эмали. Наиболее эффективным считаются показатели рН в пределах 6,0-8,0 ед. По ГОСТу 7983-99 допускается водородный показатель в пределах 7,0-10,3 ед.
Методика определения: растворить небольшое количество зубной пасты размером с горошину в 10 мл воды. Измерить рН зубных паст с помощью цифровой лаборатории «Архимед» NOVA 5000, используя рН - сенсор.
Вывод: все образцы зубной пасты соответствуют требованиям ГОСТ 7983-99 «Пасты зубные. Общие технические условия» по уровню pH.
2.5.2. Определение содержания карбонатов
Согласно ГОСТ (7983-99) норма содержания карбоната кальция составляет 25 % - 43 %. Эффективное очищающее действие оказывают зубные пасты, содержащие более 35 % карбоната кальция. При выборе методики, мы обратились к методам количественного анализа, описанным в учебных пособиях В.Н. Алексеева “Количественный анализ”, М., Химия, 1972; Н.Я.Логинов “Аналитическая химия”, М. Просвещение, 1975.
Методика определения: отвесить 1 г зубной пасты. Навеску зубной пасты в мерном стакане залить 25 мл 0,5 н раствором соляной кислоты. Раствор зубной пасты в соляной кислоте нагреть на водяной бане до прекращения выделения углекислого газа. Затем мерный стакан с раствором зубной пасты охладить и добавить 3-5 капель 1 % раствора метилового оранжевого. Оттитровать 0,5 н раствором гидроксида калия до появления желтой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Записать объем затраченного раствора щелочи. Определение проводить 3 раза. Параллельно провели контрольный опыт: 25 мл 0,5 н раствора соляной кислоты титровали 0,5 н раствором гидроксида калия.
Принцип метода: способ количественного определения карбоната кальция в зубной пасте основан на методе обратного титрования (титрование по остатку).
Навеску зубной пасты обработали избытком 0,5 н раствора соляной кислоты. При обработке навески зубной пасты избытком раствора соляной кислоты протекает реакция:
Избыток раствора соляной кислоты (Оставшийся раствор соляной кислоты после реакции с карбонатом кальция) титруют раствором щелочи в присутствии индикатора метилового оранжевого. Титрование производится до первых признаков неисчезающего желтого окрашивания.
При кислотно-основном титровании протекает реакция:
Объем щелочи, затраченный на титрование раствора соляной кислоты в контрольной пробе равен 25 мл.
По разности объемов щелочи затраченной на титрование в контрольной пробе и избытка раствора соляной кислоты, вычисляем объем раствора гидроксида калия который был бы затрачен на титрование объема раствора соляной кислоты, пошедшего на реакцию с карбонатом кальция, содержащегося в навеске зубной пасты. По количеству израсходованной кислоты на реакцию с карбонатом кальция судят о количестве карбоната кальция CaCO3.
Вычисление результатов эксперимента:
Массу карбоната кальция рассчитаем по формуле:
, где
V1 – объем раствора КОН, затраченного на титрование в контрольном опыте.
V2 – объем раствора КОН, затраченного на титрование избытка р-раHCl в растворе зубной пасты.
Вычисление процентного содержания карбоната кальция проводим по следующей формуле:
Вывод: согласно ГОСТ норма содержания карбоната кальция составляет 25 % 43 %. На основании полученных данных эксперимента можно сделать следующие выводы. Содержание карбоната кальция в исследуемых зубных пастах Российского производства: «Лесной бальзам» и «Новый Жемчуг» соответствует норме содержания карбоната кальция. В зубных пастах импортного производства: «Lacalut», «Blend-a-med», «Colgate» содержание карбоната кальция больше, чем в зубных пастах российского производства, следовательно, они обладают лучшим отбеливающим эффектом.
2.5.3. Определение пенообразования
Пенящиеся свойства помогают оценить экономичность расходования пасты. Для качественной чистки зубов должно быть достаточно небольшого количества пасты (объем горошины).
Методика определения: растворить небольшое количество зубной пасты размером с горошину (0,1 г пасты) в 5 мл. теплой воды. Степень пенообразования пасты определяется по высоте пенного столба в пробирке в сантиметрах после 5 мин. встряхивания. После этого измеряли высоту пены и замеряли время ее оседания.
Вывод: наибольшим пенообразованием, в теплой воде, обладает зубная паста «Colgate».
2.5.4. Определение абразивности
Роль абразивно-полирующих компонентов зубных паст в поддержании качественной гигиены зубов достаточно велика. Любая зубная паста содержит в своем составе от 20 до 40 % абразивных (полирующих) компонентов, которые устраняют бактериальный налёт и остатки пищи. Однако общепризнанным является тот факт, что абразивные компоненты низкого качества, за счёт неконтролируемой абразивности травмируют зубную эмаль и способствуют разрушению зуба. Чем более грубый абразив используется в зубной пасте, тем он травмоопаснее для тканей полости рта и особенно для эмали зубов. Поэтому необходимо обращать внимание на размеры абразивно-полирующих компонентов, входящих в состав зубной пасты.
Методика определения: для выявления уровня абразивности небольшое количество каждой зубной пасты нанести тонким слоем на предметное стекло, рассмотреть под электронным (цифровым) микроскопом Bresser JUNIOR DM 400.
Вывод: исследование показало, что наиболее крупные частицы содержатся в пастах «Blend-a-med» и «Colgate», «Lacalut», следовательно, эти зубные пасты содержат наибольшее количество абразива. Помельче частицы можно было увидеть у зубной пасты «Новый Жемчуг». Самые мелкие частицы абразива в пасте «Лесной бальзам».
2.5.5. Определение влияния зубной пасты на прочность зубов
Главный враг зубов – сахар. Бактерии, превращающие углеводы, поступающие с едой (особенно со сладостями), в кислоты. Эти кислоты разрушают минеральные вещества, отвечающие за твердость эмали зубов. В результате зубное покрытие размягчается, что ведет к его последующему разрушению.
Враг зубов номер два – лимонная кислота. Содержание лимонной кислоты в напитках и готовых продуктах питания увеличивает их срок хранения. Вступая в контакт с зубами, лимонная кислота размягчает эмаль, делает ее рыхлой и приводит впоследствии к необратимому процессу – эрозии. Но производители зубных паст успокаивают, что зубные пасты способны защитить нас от разрушения зубной эмали. Проверим. Поскольку провести эксперимент на зубах невозможно, то мы воспользуемся куриными яйцами ( т. к. скорлупа куриных яиц на 90% состоит из карбоната кальция).
Методика определения: намазать 5 куриных яйц образцом зубной пасты и выдержать 15 минут. Смыть пасту водой. Опустить яйцо в раствор уксусной кислоты ( 9 %). Выдержать 15 мин., отметить изменения, затем выдержать 24 часа и оформить наблюдения. (С одним яйцом проводится контрольное исследование - без зубной пасты )
Полученные данные занесены Влияние зубной пасты на прочность зубов.
Вывод: лучше всего сохранилась скорлупа, покрытая пастой «Blend-a-med», чуть хуже, «Colgate».
Заключение
В результате исследования можно сделать следующие выводы:
зубная паста наиболее распространенное средство по уходу за ротовой полостью, но не все осознанно подходят к выбору зубной пасты. Большая часть участников опроса выбирает зубную пасту руководствуясь привычкой, не изучая состав и назначение зубной пасты, что не дает положительных результатов в использовании;
по очищающей способности (абразивности) наилучшими оказались зубные пасты: «Blend-a-med», «Colgate» и «Lacalut»;
значение рН более высок у зубных паст «Colgate», «Лесной бальзам», соответственно, они лучше восстанавливают кислотно-щелочной баланс полости рта;
по способности сохранять прочность зубов лучше всего себя проявила зубная паста «Blend-a-med» и «Colgate»;
анализ состава, указанного на упаковке позволяет сделать следующие выводы: зарубежные производители используют в своих пастах сложные комплексные соединения, которые способствуют устранению нескольких недостатков сразу, отечественные производители чаще используют природные компоненты: лекарственные травы, экстракты, масла, которые так же позволяют решить проблемы полости рта;
на основе проведенных исследований, мы пришли к выводу, что универсальной зубной пасты не бывает! При выборе пасты необходимо, прежде всего, ориентироваться на свои потребности и пожелания. Так на что же нужно обращать внимание при выборе зубной пасты? Мы разработали памятку «Как правильно выбирать зубную пасту ?»
Список используемой литературы:
1 Алексеева В.Н. Количественный анализ.- М.: Просвещение 1972.
2 ГОСТ 7983-99 "Зубные пасты. Общие технические требования".
3 Дмитрий Щербинин. Откуда что взялось? – М.: «Аквилегия-М», 2009.
4 Логинов Н.Я. Аналитическая химия. – М: Просвещение, 1975.
5 СанПиН 1.2. 676-97 «Гигиенические требования к производству, качеству и безопасности средств гигиены полости рта»
6 Энциклопедия. Я познаю мир. Химия. – М.: АСТ «Астрель», 2009.
7 Эберхард-Митцгер К. История медицины. – М.: «Издательство Мир книги», 2008.