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缓冲剂在牙膏中的应用

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2022年4月17日发(作者:昆明看妇科)

牙膏培训讲义内容改编

缓冲剂在牙膏中的应用

徐春生

(广州市倩采化妆品有限公司510897)

摘要:提出了牙膏缓冲剂的定义、作用、选择要求,介绍了牙膏缓冲剂的几种常见类型。

关键词:牙膏缓冲剂,磷酸盐,碳酸盐,硅酸盐

1、定义

缓冲剂是指用于稳定牙膏膏体的PH值,以避免因磨擦剂离解而产生的出水、气胀现象

的化学成分。

2、作用

牙膏是一个由固液相组成的悬浮胶体体系,每个成分都有特定的酸碱度,每个成分的稳

定又需要特定的酸碱度环境,缓冲剂的使用必须要使牙膏膏体PH值始终控制在保持磨擦剂

稳定的PH范围之内。

3、选择要求

为合理确定缓冲剂的种类和用量,需要对配方中固液相的PH值进行分析,并进行稳定

性验证试验。

一般来说,牙膏缓冲剂的选择要求为:(1)按照磨擦剂类型来选择。(2)符合食品安全

卫生标准,对正常功能无影响。(3)无、无嗅、无异味。(4)与牙膏的其它组分配伍

性良好。

4、常见的牙膏缓冲剂

4.1磷酸盐

磷酸盐是应用范围最广的牙膏缓冲剂。碳酸钙型牙膏一般使用焦磷酸钠、磷酸氢钙作为

缓冲剂。磷酸氢钙型牙膏一般使用焦磷酸钠作为缓冲剂。氢氧化铝型牙膏一般使用磷酸二氢

钠、磷酸氢二钠作为缓冲剂。

4.1.1焦磷酸钠

又名:磷酸四钠,分子式:Na4P2O7,分子量:265.90。外观为白粉状或结晶。相对

密度2.534,熔点880℃,沸点93.8℃,比重2.534。易溶于水,20℃时100g水中的溶解度

为6.23,其水溶液呈碱性;不溶于醇。水溶液在70℃以下尚稳定,煮沸则水解成磷酸氢二

钠。在干燥空气中风化,在100℃失去结晶水。在空气中易吸收水分而潮解。与碱土金属离

子能生成络合物;与Ag+相遇时生成白的焦磷酸银。

焦磷酸钠由磷酸氢二钠经熔融脱水而成无水焦磷酸钠,溶于水中结晶而制得。

日化工业用作牙膏添加剂,能与磷酸氢钙形成胶体并起到稳定作用,在食品工业中作为

品质改良剂、化剂、缓冲剂、螯合剂等。

4.1.2磷酸二氢钠

又名:磷酸一钠,一盐基磷酸钠,分子式:NaH2PO4,分子量:119.98。外观为无结

晶或白结晶性粉末。无气味。热至100℃失去全部结晶水,灼热变成偏磷酸钠。易溶于水,

几乎不溶于乙醇,其水溶液呈酸性。0.1mol/L水溶液在25℃时的pH为4.5。相对密度1.915。

熔点60℃。

磷酸二氢钠是由碳酸钠与磷酸在一定的PH值下反应或由磷酸氢二钠与一定比例的磷酸

反应制得。

磷酸二氢钠在食品工业中作为酸碱度调节剂使用。

4.1.3磷酸氢二钠

别名十二水磷酸二钠;分子式:Na2HPO4-12H2O,分子量:358.14。外观为无透

明单斜系棱形晶体,相对密度1.52,在空气中易风化,极易失去五分子结晶水而形成七水物

(Na2HPO4.7H2O)。可溶于水、不溶于醇。水溶液呈微碱性反应(0.1-1N溶液的PH约为9.0)。

在100℃失去结晶水而成无水物,250℃时分解成焦磷酸钠。

磷酸氢二钠是由氢氧化钠和磷酸在pH值为9-9.5时反应制得。

磷酸氢二钠在食品工业中作为酸碱度调节剂使用。

4.2碳酸盐

作为缓冲剂的碳酸盐主要是碳酸钠和碳酸氢钠,专用于碳酸钙型牙膏的稳定。

4.2.1碳酸钠

俗名:块碱、石碱、苏打(Soda)、口碱,化学式:Na2CO3,分子量:105.99,外观为白

粉末或细粒结晶(无水纯品),口味:涩,相对密度(水=1):2.532,熔点:851℃。易溶于

水,微溶于无水乙醇,不溶于丙醇。碳酸钠易溶于水,是一种弱酸盐,溶于水后发生水解反

应,使溶液显碱性,有一定的腐蚀性,能与酸进行中和反应,生成相应的盐并放出二氧化碳。

存在于自然界(如盐湖)的碳酸钠称为天然碱,工业生产时,用食盐、氨水、二氧化碳

为原料,于室温下从溶液中析出碳酸氢钠,将它加热,即分解为碳酸钠。

食品工业中,用作发酵剂、汽水和冷饮中二氧化碳的发生剂、黄油的保存剂。制药工业

中,可直接作为原料,用于治疗胃酸过多。

4.2.2碳酸氢钠

俗称小苏打、苏打粉、重碳酸钠,化学式:NaHCO3,分子量:84.01,CAS:144-55-8。

外观为白晶体或不透明单斜晶系细微结晶,比重2.15g,无臭、味咸,可溶于水,微溶于

乙醇。其水溶液因水解而呈微碱性,受热易分解,在65℃以上迅速分解,在270℃时完全失

去二氧化碳,在干燥空气中无变化,在潮湿空气中缓慢分解。

小苏打是由纯碱的溶液或结晶吸收二氧化碳之后的制成品。

碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。食品工业中一种应用最广泛

的疏松剂,用于生产饼干、糕点、馒头、面包等,是汽水饮料中二氧化碳的发生剂;可与明

矾复合为碱性发酵粉,也可与纯碱复合为民用石碱;还可用作黄油保存剂。

4.3硅酸盐

主要是液体硅酸钠,最传统的牙膏缓冲剂,专用于铝管牙膏和碳酸钙型牙膏的稳定。

硅酸钠分两种,偏硅酸钠化学式Na2SiO3,分子量122.00。正硅酸钠化学式Na4SiO4,

分子量184.04。硅酸钠外观是无固体,密度2.4g/cm3,熔点1321K(1088℃)。溶于水成粘

稠溶液,俗称水玻璃、泡花碱。水玻璃溶液因水解而呈碱性(比纯碱稍强)。因系弱酸盐所

以遇盐酸,硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。

石英砂和碱的配合比例即SiO2和Na2O的摩尔比决定着硅酸钠的模数M,模数即显示

硅酸钠的组成,又影响硅酸钠的物理、化学性质,因此不同模数的硅酸钠有着不同的用处。

牙膏工业用的硅酸钠模数为3.2-3.4。

水玻璃通常采用石英粉(SiO2)加上纯碱(Na2CO3),在1300~1400℃的高温下煅烧

生成液体硅酸钠,从炉出料口流出、制块或水淬成颗粒。再在高温或高温高压水中溶解,

制得溶液状水玻璃产品。

食品工业中,水玻璃可作为防腐剂使用。

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