Номер 10, страница 176 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 23. Бытовая химия. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 10, страница 176.

Условие.

10. Изучите состав зубной пасты, которой вы пользуетесь. Постарайтесь объяснить роль каждого компонента, входящего в её состав.

Решение.

Решение 2.

Поскольку конкретная зубная паста не указана, в качестве примера будет рассмотрен состав типичной современной зубной пасты и объяснена роль ее основных компонентов, которые можно встретить в большинстве продуктов на рынке.

Решение

Состав зубной пасты — это сложная многокомпонентная система, где каждый ингредиент выполняет свою специфическую функцию. Условно компоненты можно разделить на несколько основных групп.

1. Абразивные вещества

Это основа любой зубной пасты (содержание может достигать 50%). Их главная задача — механическое удаление зубного налета, остатков пищи и пигментных пятен с поверхности зубов. Абразивность компонента (индекс RDA) строго контролируется, чтобы не повредить зубную эмаль.
Примеры:
- Диоксид кремния (Hydrated Silica, $SiO_2 \cdot nH_2O$) — наиболее распространенный современный абразив. Он химически инертен и имеет контролируемый размер и форму частиц, что обеспечивает эффективное и бережное очищение.
- Карбонат кальция (Calcium Carbonate, $CaCO_3$) — традиционный и недорогой абразив. Эффективно удаляет налет, но несовместим с некоторыми соединениями фтора (например, фторидом натрия).
- Дикальцийфосфат дигидрат (Dicalcium Phosphate Dihydrate, $CaHPO_4 \cdot 2H_2O$) — мягкий абразив, близкий по составу к зубной эмали.

Ответ: Абразивные вещества необходимы для физического очищения поверхности зубов от налета и поверхностных окрашиваний.

2. Увлажнители (хумектанты)

Эти компоненты (10-30% состава) предотвращают высыхание пасты при контакте с воздухом после вскрытия тюбика, сохраняя ее пластичную и однородную консистенцию. Они также придают пасте сладковатый вкус.
Примеры:
- Глицерин (Glycerin, $C_3H_5(OH)_3$) — классический увлажнитель.
- Сорбит (Sorbitol, $C_6H_{14}O_6$) — многоатомный спирт, также используемый как подсластитель.
- Пропиленгликоль (Propylene Glycol).

Ответ: Увлажнители поддерживают влажность и пастообразную консистенцию продукта, не давая ему засохнуть.

3. Связующие вещества (загустители)

Эти вещества (около 1-2% состава) стабилизируют формулу пасты, создавая ее вязкую структуру и предотвращая расслоение на жидкую и твердую фракции.
Примеры:
- Ксантановая камедь (Xanthan Gum) — полисахарид природного происхождения.
- Карбоксиметилцеллюлоза (Carboxymethylcellulose, CMC).
- Каррагинан (Carrageenan) — получают из морских водорослей.

Ответ: Связующие компоненты обеспечивают однородность и стабильность текстуры зубной пасты.

4. Пенообразующие вещества (ПАВ)

Поверхностно-активные вещества (1-2% состава) отвечают за образование пены во время чистки зубов. Пена способствует равномерному распределению пасты по всей полости рта, обволакивает частички налета и пищи, облегчая их удаление.
Примеры:
- Лаурилсульфат натрия (Sodium Lauryl Sulfate, SLS) — наиболее распространенный, эффективный и недорогой ПАВ. У некоторых людей может вызывать раздражение слизистой.
- Лауроилсаркозинат натрия (Sodium Lauroyl Sarcosinate) — более мягкая альтернатива SLS.
- Кокамидопропилбетаин (Cocamidopropyl Betaine) — мягкий ПАВ, часто используется в пастах для чувствительных зубов.

Ответ: Пенообразователи создают пену для лучшего распределения пасты и удаления загрязнений.

5. Активные (лечебно-профилактические) компоненты

Это важнейшая группа веществ, определяющая направленное действие пасты: защита от кариеса, снижение чувствительности, противовоспалительный эффект и т.д.
Примеры и их роль:
- Противокариозные компоненты (фториды): Они встраиваются в структуру эмали, делая ее более прочной и устойчивой к действию кислот, которые вырабатывают бактерии. Это процесс реминерализации. Наиболее эффективные соединения: фторид натрия (Sodium Fluoride, $NaF$), монофторфосфат натрия (Sodium Monofluorophosphate, $Na_2PO_3F$), аминофторид (Olaflur). Концентрация фторидов в пастах для взрослых обычно составляет 950-1450 ppm (parts per million).
- Антибактериальные и противовоспалительные компоненты: Борются с бактериями, вызывающими кариес и заболевания десен (гингивит, пародонтит). Примеры: хлоргексидин, цитрат цинка, экстракты растений (кора дуба, шалфей, ромашка).
- Компоненты для снижения чувствительности (десенситайзеры): Помогают при повышенной чувствительности зубов. Они либо закупоривают дентинные канальцы, ведущие к нерву зуба (аргинин, хлорид стронция $SrCl_2$), либо снижают возбудимость нервных окончаний (нитрат калия $KNO_3$).

Ответ: Активные компоненты оказывают лечебно-профилактическое действие: укрепляют эмаль, борются с бактериями, снижают воспаление десен и уменьшают чувствительность зубов.

6. Вкусовые добавки, ароматизаторы и подсластители

Делают использование пасты приятным, маскируют вкус некоторых других компонентов и освежают дыхание. В качестве подсластителей используют некариесогенные вещества, которые не провоцируют развитие кариеса.
Примеры:
- Ароматизаторы (Aroma/Flavor): Чаще всего это масла мяты, ментол, эвкалиптол.
- Подсластители:Сахаринат натрия (Sodium Saccharin), ксилит (Xylitol), сорбит (Sorbitol). Ксилит также обладает противокариозным действием, так как подавляет рост бактерий Streptococcus mutans.

Ответ: Эти компоненты улучшают органолептические свойства пасты (вкус, запах) и освежают дыхание.

7. Консерванты

Необходимы для предотвращения роста микроорганизмов (бактерий, плесени) в самой пасте в течение срока годности.
Примеры:Бензоат натрия (Sodium Benzoate), парабены (Methylparaben, Propylparaben), сорбат калия (Potassium Sorbate).

Ответ: Консерванты обеспечивают микробиологическую безопасность и стабильность продукта при хранении.

8. Вода (Aqua)

Вода выступает в качестве растворителя для многих активных и вспомогательных компонентов, а также участвует в создании нужной консистенции пасты.

Ответ: Вода является универсальным растворителем и основой для создания эмульсии зубной пасты.

9. Красители и отбеливающие агенты

Придают пасте товарный вид. Чаще всего пасты делают белыми, но могут использоваться и другие пищевые красители для создания цветных полосок.
Пример:
- Диоксид титана (Titanium Dioxide, $TiO_2$, обозначается как CI 77891) — придает пасте интенсивный белый цвет и матовость. Не является химическим отбеливателем для зубов, а работает как краситель для самой пасты.

Ответ: Красители отвечают за внешний вид (цвет) зубной пасты.