牙膏基础配方设计理论第三讲缓冲剂在牙膏中的应用
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口腔护理用品工业 37 ORAL CARE INDUSTRY
第二十一卷第四册 2011 年 8 月
第三讲
摘 类型。 关键词： 牙膏缓冲剂
缓冲剂在牙膏中的应用
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 磷酸盐 碳酸盐 硅酸盐
白色的焦磷酸银。 焦磷酸钠由磷酸氢二钠经熔融脱水而成无水焦 一般使用食用色淀的甘油分散悬浮液 。 5 洁齿颗粒
4 食用色淀
食用色淀主要用于彩条牙膏， 色泽鲜艳亮丽， 浓 度范围窄， 色差控制严格， 批间差异小， 可避免使用 色素带来的串色、 褪色等现象。用于口香糖等产品， 可避免使用色素咀嚼掉色污染口腔等现象 。 食用色淀原色系列包括： 美国黄 5 号色淀 （ 柠 美国黄 6 号色淀 （ 日落黄） 、 美国红 3 号色淀 檬黄） 、 （ 赤鲜红） 、 美国红 40 号色淀（ 诱惑红 ） 、 美国蓝 1 号 色淀（ 亮蓝） 、 美国蓝 2 号色淀（ 靛蓝） 。 食用色淀调配色系列包括： 各种绿色淀、 紫色淀 等。 食用色淀是以水合明矾为底物衍生的， 为一种 有食用水溶性色素与铝基料混合的盐 。牙膏生产中
+ 与碱土金属离子能生成络合物； 与 Ag 相遇时生成
牙膏是一个由固液相组成的悬浮胶体体系， 每个 每个成分的稳定又需要特定 成分都有特定的酸碱度， 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 并进行稳定性验证试 中固液相的 pH 值进行分析， 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， 对人体正常功能 无影响。 （ 3 ） 无色、 无嗅、 无异味。
3 184. 04 。硅酸钠外观是无色固体， 密度 2． 4g / cm ，
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 硫酸、 硝酸、 二 碱稍强） 。 因系弱酸盐所以遇盐酸， 氧化碳都能析出硅酸。 石英砂和碱的配合比例即 SiO2 和 Na2 O 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 （ Na2 CO3 ） ， 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 制得溶液状水玻璃产 在高温或高温高压水中溶解， 品。 食品工业中， 水玻璃可作为防腐剂使用。
38
徐春生： 牙膏基础配方设计理论
2Hale Waihona Puke Baidu11 年第 4 期
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 在食品工业中作为品质改良 胶体并起到稳定作用， 乳化剂、 缓冲剂、 螯合剂等。 剂、 4． 1． 2 磷酸二氢钠 一 盐 基 磷 酸 钠， 分 子 式： 又 名： 磷 酸 一 钠， NaH2 PO4 ， 分子量： 119． 98 。外观为无色结晶或白色 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： Na2 HPO4 · 12H2 O， 分子量： 358． 14 。 外观为无色透明单斜系 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 （ Na2 HPO4 ·7H2 O ） 。 可溶于水、 不溶于醇。 水溶液呈微碱性反应 （ 0． 1 ～ 1N 溶液的 pH 值约为 9． 0 ） 。 在 100℃ 失去结晶水 250℃ 时分解成焦磷酸钠。 而成无水物， 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： Na2 CO3 ， 分子量： 105． 99 ， 外观为白色粉末或细粒结 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 使溶液显碱性， 有一定的腐蚀性， 能与酸 水解反应， 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
洁齿颗粒应用于牙膏， 可产生新颖的外观、 独特 的口感， 同时具有一定的除牙垢、 牙斑、 牙结石效果， 可显著提高牙膏的美白性能， 对牙缝间通常难以刷 掉的残留物也能迅速清除， 更加安全有效。 洁齿颗粒要求色彩艳丽、 硬度适中、 颗粒均匀， 一般以多孔软性二氧化硅或其它吸附性无机或有机 物质为基质， 添加微量食用色素制成。 要求基质的 制成 重金属和砷含量严格符合食品安全卫生要求 ， 品硬度不对牙本质产生磨损。 洁齿颗粒一般有无色透明、 白色、 蓝色、 绿色等 多种颜色选择。
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 黄油的保存剂。制药工业中， 可直接作 碳的发生剂、 为原料， 用于治疗胃酸过多。 4． 2． 2 碳酸氢钠 苏打粉、 重碳酸钠， 其化学式为： 俗称小苏打、 NaHCO3 ， CAS： 144 － 55 － 8 。 分子量： 84． 01 ， 外观为白色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 在 270℃ 时完全失去二氧化碳， 在干燥 上迅速分解， 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 用于生产饼干、 糕点、 馒头、 面包等， 是汽水饮料 剂， 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， 偏硅酸钠化学式为 Na2 SiO3 ， 分 子量 122． 00 。 正硅酸钠化学式为 Na4 SiO4 ， 分子量
1
定义
（ 4 ） 与牙膏的其它组分配伍性良好。 4 4． 1 常见的牙膏缓冲剂 磷酸盐
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
磷酸盐是应用范围最广的牙膏缓冲剂 。碳酸钙 磷酸氢钙作为缓冲剂。 型牙膏一般使用焦磷酸钠、 磷酸氢钙型牙膏一般使用焦磷酸钠作为缓冲剂 。氢 磷酸氢二钠作 氧化铝型牙膏一般使用磷酸二氢钠、 为缓冲剂。 4． 1． 1 焦磷酸钠 又名： 磷酸四钠， 分子式为： Na4 P2 O7 ， 分子量为： 265． 90 。 外 观 为 白 色 粉 状 或 结 晶。 相 对 密 度 为 2. 534 ， 熔点 880℃ ， 沸点 93． 8℃ ， 比重 2． 534 。 易溶 20℃ 时 100g 水中的溶解度为 6． 23 ， 其水溶液 于水， 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。
第二十一卷第四册 2011 年 8 月
第三讲
摘 类型。 关键词： 牙膏缓冲剂
缓冲剂在牙膏中的应用
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 磷酸盐 碳酸盐 硅酸盐
白色的焦磷酸银。 焦磷酸钠由磷酸氢二钠经熔融脱水而成无水焦 一般使用食用色淀的甘油分散悬浮液 。 5 洁齿颗粒
4 食用色淀
食用色淀主要用于彩条牙膏， 色泽鲜艳亮丽， 浓 度范围窄， 色差控制严格， 批间差异小， 可避免使用 色素带来的串色、 褪色等现象。用于口香糖等产品， 可避免使用色素咀嚼掉色污染口腔等现象 。 食用色淀原色系列包括： 美国黄 5 号色淀 （ 柠 美国黄 6 号色淀 （ 日落黄） 、 美国红 3 号色淀 檬黄） 、 （ 赤鲜红） 、 美国红 40 号色淀（ 诱惑红 ） 、 美国蓝 1 号 色淀（ 亮蓝） 、 美国蓝 2 号色淀（ 靛蓝） 。 食用色淀调配色系列包括： 各种绿色淀、 紫色淀 等。 食用色淀是以水合明矾为底物衍生的， 为一种 有食用水溶性色素与铝基料混合的盐 。牙膏生产中
+ 与碱土金属离子能生成络合物； 与 Ag 相遇时生成
牙膏是一个由固液相组成的悬浮胶体体系， 每个 每个成分的稳定又需要特定 成分都有特定的酸碱度， 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 并进行稳定性验证试 中固液相的 pH 值进行分析， 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， 对人体正常功能 无影响。 （ 3 ） 无色、 无嗅、 无异味。
3 184. 04 。硅酸钠外观是无色固体， 密度 2． 4g / cm ，
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 硫酸、 硝酸、 二 碱稍强） 。 因系弱酸盐所以遇盐酸， 氧化碳都能析出硅酸。 石英砂和碱的配合比例即 SiO2 和 Na2 O 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 （ Na2 CO3 ） ， 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 制得溶液状水玻璃产 在高温或高温高压水中溶解， 品。 食品工业中， 水玻璃可作为防腐剂使用。
38
徐春生： 牙膏基础配方设计理论
2Hale Waihona Puke Baidu11 年第 4 期
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 在食品工业中作为品质改良 胶体并起到稳定作用， 乳化剂、 缓冲剂、 螯合剂等。 剂、 4． 1． 2 磷酸二氢钠 一 盐 基 磷 酸 钠， 分 子 式： 又 名： 磷 酸 一 钠， NaH2 PO4 ， 分子量： 119． 98 。外观为无色结晶或白色 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： Na2 HPO4 · 12H2 O， 分子量： 358． 14 。 外观为无色透明单斜系 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 （ Na2 HPO4 ·7H2 O ） 。 可溶于水、 不溶于醇。 水溶液呈微碱性反应 （ 0． 1 ～ 1N 溶液的 pH 值约为 9． 0 ） 。 在 100℃ 失去结晶水 250℃ 时分解成焦磷酸钠。 而成无水物， 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： Na2 CO3 ， 分子量： 105． 99 ， 外观为白色粉末或细粒结 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 使溶液显碱性， 有一定的腐蚀性， 能与酸 水解反应， 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
洁齿颗粒应用于牙膏， 可产生新颖的外观、 独特 的口感， 同时具有一定的除牙垢、 牙斑、 牙结石效果， 可显著提高牙膏的美白性能， 对牙缝间通常难以刷 掉的残留物也能迅速清除， 更加安全有效。 洁齿颗粒要求色彩艳丽、 硬度适中、 颗粒均匀， 一般以多孔软性二氧化硅或其它吸附性无机或有机 物质为基质， 添加微量食用色素制成。 要求基质的 制成 重金属和砷含量严格符合食品安全卫生要求 ， 品硬度不对牙本质产生磨损。 洁齿颗粒一般有无色透明、 白色、 蓝色、 绿色等 多种颜色选择。
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 黄油的保存剂。制药工业中， 可直接作 碳的发生剂、 为原料， 用于治疗胃酸过多。 4． 2． 2 碳酸氢钠 苏打粉、 重碳酸钠， 其化学式为： 俗称小苏打、 NaHCO3 ， CAS： 144 － 55 － 8 。 分子量： 84． 01 ， 外观为白色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 在 270℃ 时完全失去二氧化碳， 在干燥 上迅速分解， 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 用于生产饼干、 糕点、 馒头、 面包等， 是汽水饮料 剂， 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， 偏硅酸钠化学式为 Na2 SiO3 ， 分 子量 122． 00 。 正硅酸钠化学式为 Na4 SiO4 ， 分子量
1
定义
（ 4 ） 与牙膏的其它组分配伍性良好。 4 4． 1 常见的牙膏缓冲剂 磷酸盐
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
磷酸盐是应用范围最广的牙膏缓冲剂 。碳酸钙 磷酸氢钙作为缓冲剂。 型牙膏一般使用焦磷酸钠、 磷酸氢钙型牙膏一般使用焦磷酸钠作为缓冲剂 。氢 磷酸氢二钠作 氧化铝型牙膏一般使用磷酸二氢钠、 为缓冲剂。 4． 1． 1 焦磷酸钠 又名： 磷酸四钠， 分子式为： Na4 P2 O7 ， 分子量为： 265． 90 。 外 观 为 白 色 粉 状 或 结 晶。 相 对 密 度 为 2. 534 ， 熔点 880℃ ， 沸点 93． 8℃ ， 比重 2． 534 。 易溶 20℃ 时 100g 水中的溶解度为 6． 23 ， 其水溶液 于水， 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。