Учителю
Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст

Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст

Автор публикации: Чудная Л.А.

Дата публикации: 09.12.2016

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1»

Отчет по летней практике

Исследовательская работа по химии

«Защитные свойства зубных паст»

Работу выполнила

Жданова Анастасия

Руководитель

Чудная Л.А.

С.Кочубеевское, 2008 год

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. Обоснование актуальности темы исследования……………......…2

Состав и функции компонентов зубных паст……………………………...….3

Химическая составляющая исследования………………………………....…..6

Экспериментальная часть работы…………………………………….……..…7

Результаты эксперимента…………………………………………….…...….…8

Выводы…………………………………………………………………..……...10

Литература………………………………………………………………….…..11

Приложения…………………………………………………………………….12

Обоснование актуальности темы исследования

Здоровье зубов - важнейший фактор здорового и полноценного образа жизни. Одним из основных условий поддержания зубов в здоровом состоянии является соблюдение правил личной гигиены и в первую очередь ежедневная чистка зубов. Для этой цели применяются зубная щетка, зубная нить, зубочистки, жевательные резинки, зубные порошки и зубные пасты. Основными средствами по уходу за зубами являются зубная щетка и паста.

Правильный выбор зубной пасты во многом определяет здоровье зубов. Зная это, рекламодатели уделяют большое внимание рекламе зубных паст в средствах массовой информации и на телевидении.

Обычно в рекламе утверждается, что паста защищает зубы от действия кислоты, которая образуется во рту во время и после потребления пищи. Поскольку провести эксперимент на зубах, подтверждающий или опровергающий защитные свойства зубных паст невозможно, то рекламодатели ссылаются на опыты с куриным яйцом.

Заинтересовавшись результатами подобных экспериментов и понимая важность проблемы качественного ухода за зубами, особенно учитывая начало процесса смены молочных зубов на постоянные, мы решили самостоятельно проверить защитные свойства нескольких видов зубных паст. В начале, мы провели опрос учащихся 5-11 классов, с целью выявления наиболее популярных видов зубных паст.

В анкете мы задали несколько интересующих нас вопросов:

1) «Почему вы выбрали именно эту пасту?» - 26% ответили, что им посоветовал стоматолог, 17% порекомендовали знакомые, 27% выбирают ту пасту, которую рекламируют по телевидению, 33% - другое.

2) «На что вы ориентируетесь при выборе зубной пасты?» - на цену ориентируется 7%, на вкусовые качества - 16%, 63% обращают внимание на свойства, указанные на упаковке (отбеливающая, с травами и т.д.), 11% выбирают случайно, другое - 5%.

3) «Как вы считаете, защищает ли ваша зубная паста зубы и десны от болезней?» - да ответили 87%, нет - 13%.

4) На вопрос «Обращаете ли вы внимание на состав зубной пасты?» 33% ответило, что всегда, 46% иногда и 21% никогда.

5) «Есть ли у вас стоматологические заболевания?» - 27% ответили «да» и 73%- считают, что «нет».

Согласно опросу наиболее популярными стали зубные пасты: «Colgate», «Blend-a-med», «Новый жемчуг», «Lacalut». Также мы решили испытать не менее известные пасты «32 норма», «Glister», «Silca» и зубной порошок.

Мы решили изучить, насколько сильно отличается действие кислоты на скорлупу куриных яиц, обработанных зубной пастой, по сравнению с контрольным яйцом, не обработанным пастой.

Цель исследования: изучение защитных свойств рекламируемых зубных паст.

Гипотеза: если предварительно обработать скорлупу куриного яйца зубной пастой, то разрушающее воздействие кислоты на скорлупу скажется в меньшей степени.

Предмет исследования: процесс взаимодействия раствора кислоты со скорлупой куриного яйца.

Методы исследования: эксперимент, наблюдение, сравнение, анализ.

Состав и функции компонентов зубных паст

Зубная паста - специализированная лекарственная форма, предназначенная для гигиены, профилактики и лечения заболеваний органов полости рта. С помощью зубной пасты обеспечиваются эффективное очищение полости рта и лечебно-профилактическое действие абразивных, антимикробных, поверхностно-активных бактериостатических, консервирующих и других веществ.

Зубные пасты должны хорошо удалять мягкий зубной налет, остатки пищи, быть приятными на вкус, обладать хорошим дезодорирующим и освежающим действием и не вызывать побочных местно-раздражающего и аллергического эффектов.

Основными компонентами зубной пасты являются следующие: абразивные, связывающие, пенообразующие вещества и загустители. Первые из них обеспечивают механическую очистку зубов от налета и полировку. Чаще всего в качестве абразива применяют химически осажденный карбонат кальция - СаСО₃, а так же гидрофосфаты и фосфаты кальция СаНРО₄, Са₃(РО₄)₂, Са₂Р₂О₇ и полимерный метафосфат натрия (NaPO)_n. Для превращения смеси абразивных порошков в стойкую пасту применяют связующие компоненты. Их часто выделяют из морских водорослей. Из искусственных веществ применяют производные целлюлозы.

Для получения пластичной, выдавливающейся из тюбика массы в пасту добавляют загустители: глицерин, сорбит, полиэтиленгликоль. Они способствуют сохранению в пасте влаги при хранении, повышают температуру замерзания и улучшают вкусовые качества пасты. Для устранения разрушительного действия микробов на растительные составляющие в состав паст входят антисептики: формальдегид, хлорированные фенолы. В качестве пенообразователей используют уже знакомые нам поверхностно-активные вещества.

Борьба с кариесом осуществляется не только предупреждением образования зубного налета, но и поддержанием слабо щелочной реакции ротовой полости. Второе направление - это укрепление минеральной ткани зуба, что достигается введением в пасты соединений фтора: фторида натрия NaF, смешанной соли NaF ^.NaPO₃, фторида олова (II) SnF₂. Существует несколько точек зрения на влияние фторидных ионов на укрепление эмали зубов. Ионы F ^- переводят гидроксиапатит Ca₅OH(PO₄)₃ в менее растворимый в кислотах фторапатит Ca₅F(PO₄)₃. Возможно также образование в результате обменной реакции в пасте фторида кальция CaF₂, который адсорбируется на эмали и предохраняет ее от воздействия кислот. Известно также, что фторидные соединения способствуют подавлению жизнедеятельности бактерий, вызывающих образование органических кислот в полости рта. В настоящее время в антикариесных пастах используют добавки ферментов, а иногда вводят антибиотики.

Приятный вкус и запах пасты создают различные вкусовые компоненты и отдушки. В качестве последних, часто используют ментол, мятные масла, гвоздичное масло, эвкалиптол и др. Сладкий вкус создает сахарин (имид о-сульфобензойной кислоты) и его производные.

Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст

Установлено, что непременным условием для профилактики кариеса является наличие активного фторид-иона. 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%).

Наиболее действенным соединением признан аминофторид. Он лучше закрепляется на зубах и эффективнее фторофосфата натрия и фторида натрия сдерживает образование кислот, содержащихся в зубном налете. Особенно эффектно действие фторидов при сравнительно низком показателе рН зубных паст.

Таким образом, противокариесные вещества обеспечивают укрепление и восстановление твердой ткани зубов, снижают растворимость эмали посредством минерализации.

Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст Химическая составляющая исследования

Развитию кариеса в значительной степени способствует избыточное потребление продуктов, содержащих большое количество углеводов. Речь идет не только о сахаре и конфетах, но и о хлебе, печенье и т.п.

Данный факт можно объяснить тем, что глюкоза С₆Н₁₂О₆, содержащаяся во всех сладостях или образующаяся при гидролизе сахарозы С₁₂Н₂₂О_11, крахмала (С₆Н₁₀0₅ )_n, легко подвергается процессу молочнокислого брожения:

( Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст С₆Н₁₀О₅)_n + _nН₂О _nС₆Н₁₂О₆

Крахмал Глюкоза

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

Сахароза Глюкоза Фруктоза

С Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст ₆Н₁₂О₆ 2СН₃-СНОН-СООН

Глюкоза Молочная кислота

Таким образом, остатки сладкой пищи в полости рта превращаются в молочную кислоту, которая растворяет зубную эмаль.

В состав основного компонента костной ткани зубов - дентина, так же как и в состав скорлупы куриного яйца, входят не растворимые в воде карбонаты кальция и магния.

При воздействии кислоты на карбонаты происходит химическая реакция, в результате которой образуется растворимые соли, т.е. происходит разрушение зубов:

С Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст аСО₃ + 2Н⁺ Са ²⁺ + Н₂О + СО₂

Карбонат кальция

Еще одним фактором, способствующим разрушению зубной эмали, является воздействие непосредственно кислот, содержащихся в ягодах и фруктах, в другой пище. Об этом свидетельствует ощущение оскомины после их потребления.

Зубная эмаль по своему составу относится к классу основных солей, так как содержит ОН - группу.

Все основные соли хорошо растворяются в кислотах, даже в таких слабых, как яблочная и лимонная, содержащихся в кислых фруктах. Частичное растворение эмали и делает зубы чувствительными к горячему и холодному.

Фторид-ион, содержащийся в зубных пастах, замещает гидроксид-ион в составе зубной эмали:

С Исследовательская работа по теме: Защитные свойства зубных паст а₅(РО₄)₃(ОН) + Na₂PO₃F Са₅(РО₄)₃F + Na₂(РО₃)(ОН)

При этом образуется менее растворимый в кислотах фторапатит, который и обеспечивает защиту зубов.

Экспериментальная часть работы

Для проведения опыта мы использовали следующие предметы и реактивы:

Девять куриных яиц (восемь - для обработки пастой, одно - контрольное).

Восемь видов зубных паст: «Colgate», «Blend-a-med», «Новый жемчуг», «Lacalut», «32 норма», «Glister», «Silca», «Зубной порошок».

Слабый раствор уксусной кислоты, рН = 3 (расход 250 мл на каждое яйцо).

Девять химических стаканов.
Дистиллированная вода

Порядок выполнения эксперимента следующий:

Намазываем восемь куриных яиц зубными пастами и выдерживаем 15 минут.
Смываем пасту водой.
Опускаем яйца (восемь обработанных пастой и одно контрольное, не обработанное) в раствор уксусной кислоты. Время выдержки яиц в растворе кислоты 15 минут.

Результаты эксперимента

Для проведения достоверных выводов были проведены три серии опытов.

Эксперименты показали, что куриные яйца, обработанные разными видами зубных паст, вели себя по-разному по отношению к уксусной кислоте. При нахождении в растворе уксусной кислоты контрольное яйцо и яйца, обработанные пастами «Новый жемчуг», «32 норма», «Glister», «Colgate» и зубным порошком, покрылись множеством пузырьков, в отличие от обработанных другими пастами яиц, на поверхности которых пузырьки наблюдались, но не в таком количестве.

По истечении 15 минут выдержки яиц в растворе уксусной кислоты наблюдались следующие изменения.

1. После пребывания в растворе уксусной кислоты скорлупа контрольного яйца приобрела рельеф, на ней возникли большие углубления, она стала рыхлой, появились полупрозрачные пятна.

2. Поверхность яйца, обработанного пастой «Blend-a-med», стала блестящей, приобрела небольшие рельефные полосы, прозрачные пятна не проявились.

3. На скорлупе яйца, обработанного пастой «Новый жемчуг», появились рельефный рисунок, «рыхлость», сильные полупрозрачные пята.

4. Скорлупа яйца, обработанного пастой «Lacalut», стала гладкой, но на его поверхность наблюдалась рыхлость и рельеф.

5. Скорлупа яйца, обработанная пастой «Glister», оказалась самой разрушенной. Она стала рыхлой, с ярко выраженными рельефными полосами и сильными полупрозрачными пятнами, почти как у контрольного яйца.

6. Поверхность яйца, обработанного пастой «Silca», стала гладкой, блестящей, на его поверхности не наблюдались нарушения, только проявился небольшой рельеф.

7. На скорлупе, обработанной пастой «Colgate», появились рельеф и рыхлость, полупрозрачные пятна в небольшом количестве.

8. Скорлупа яйца, обработанного пастой «32 норма», стала рыхлой, и проявился сильный рельеф, полупрозрачные пятна не обнаружены.

9. Скорлупа яйца, обработанная зубным порошком, стала рыхлой, рельефной и проявились полупрозрачные пятна.

Скорлупа яиц, обработанных пастами «32 норма», «Lacalut», «Colgate», разбивалась хорошо, небольшое отличие имело контрольное яйцо и яйца, обработанные пастами «Новый жемчуг» и «Glister», - их скорлупа разбивалась при небольшом усилии. А для того, чтобы разбить скорлупу яиц, обработанных «Silca», «Blend-a-med» и зубным порошком, потребовались значительные усилия.

Также мы обнаружили, что состав зубных паст написан не на всех упаковках. На тюбике зубной пасты «Glister» мы не обнаружили состав, он присутствовал только на коробке от пасты, на упаковках «Blend-a-med» и «Lacalut», состав написан на английском языке, и только на тюбиках зубных паст «Colgate», «Silca», «Новый жемчуг», «32 норма» и на коробке зубного порошка был состав на русском языке.

Выводы

Итак, в рекламе зубной пасты утверждается, что она защищает зубы от действия кислоты, образующейся во рту. На основании проведенных опытов мы можем сказать, что не все в рекламе соответствует действительности. Из восьми выбранных паст, только три - «Silca», «Blend-a-med» и «Lacalut» отвечают заявлению, что они защищают зубы от действия кислоты, кариеса и защищают их. Наши наблюдения подтверждают это. А вот другие пасты, которые часто рекламируют, не оправдали надежд, они не защищают в должной степени зубы, как нам это обещают производители.

Таким образом, самая лучшая паста по нашим наблюдениям, это зубная паста «Silca» и «Blend-a-med». Они не имеют такой широкой рекламы, как другие пасты, но проявили себя лучше остальных.