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【小实验】牙膏中主要成分的检测
2013-06-27 10:54:51   作者:许晖    点击:

牙膏作为现代人生活的必需品,对于保持口腔清洁、口气清新以及预防牙病等有着举足轻重的作用。一般情况下,牙膏含有多种成分,如氟化物、摩擦剂、发泡剂、保湿剂、增稠剂、防腐剂、增香剂、甜味剂、着色剂等等, ...

牙膏作为现代人生活的必需品,对于保持口腔清洁、口气清新以及预防牙病等有着举足轻重的作用。一般情况下,牙膏含有多种成分,如氟化物、摩擦剂、发泡剂、保湿剂、增稠剂、防腐剂、增香剂、甜味剂、着色剂等等,每种成分都有相应的特殊功能。

  如同学们对以下检验实验有兴趣,可一起动手试试。

  操作:

  先挤出15~20g 牙膏于一只干净的小烧杯中,注入约20ml 蒸馏水,搅拌均匀,静止一段时间后小烧杯中出现分层现象,将上层清液用倾析法倒入另一只干净的小烧杯中待用,再逐一做以下各项检测。

  1.牙膏的pH检测

  用玻棒沾取上述小烧杯中的牙膏清液,滴于pH 试纸上检测牙膏的pH 值,观察后用笔记录相应的pH值(牙膏的pH 应该呈中性)。

  2.牙膏中F-的检验

  牙膏中含氟是为了防止出现龋牙,F-的检验方法有几种:

  方法1:取适量上述小烧杯中的牙膏清液于一支小试管中,再滴加1 毫升5%氯化钙溶液,如出现白色浑浊就说明牙膏中含有氟元素:Ca2++2F- CaF2↓

  方法2:另取上述适量清液加入到一定量的氯化铁溶液中,清液中的F-会使黄色氯化铁溶液变为无色溶液:3F-+Fe3+ FeF3如用血红色的Fe(SCN)3 溶液来代替FeCl3溶液,清液中的F-会使血红色也褪尽,该现象更为明显。

  3.甘油的检验

  可用新制的Cu(OH)2 来检验甘油的存在,反应后若溶液呈绛蓝色,则证明有甘油。由于甘油在牙膏中的含量较少,故用于检验甘油的新制Cu(OH)2 量也只需少许,否则过量Cu(OH)2 会对实验现象产生干扰。检验的具体方法是:

  取适量上述小烧杯中的牙膏清液(量略多些,可取2~3ml)置于一支试管中,加入新制的浓度约2%的Cu(OH)21~2 滴,加入后振荡试管,过一段时间后溶液会呈现绛蓝色。

  4.碳酸钙中CO3 的检验

  取上述适量牙膏中的白色沉淀物于一支试管中,向试管中滴加体积略大于白色沉淀的稀盐酸,则白色沉淀会部分溶解,同时产生小气泡。用洁净的玻璃棒蘸取澄清石灰水,将玻璃棒伸入上述试管里,如有二氧化碳,则玻璃棒上的澄清石灰水会变浑浊。

  5.碳酸钙中Ca2+的检验

  将上述做完实验4的试管静置片刻。

  方案1:用铂丝或合金丝蘸取实验4 的试管中的上层溶液,放在酒精灯焰上进行焰色反应(火焰会呈砖红色,现象较明显)。

  方案2:取实验4 的试管中的上层溶液置于另一支干净试管中,滴加酚酞再滴加氨水将溶液调至酚酞刚刚变红为止。再加入草酸铵溶液,如有Ca2+,则有白色沉淀生成,再滴加稀盐酸,则此白色沉淀又会消失。

  原理:

  1.氟化物的检验。牙膏中的氟化物溶于水,加入氯化钙溶液后会出现白色浑浊,反应式为:

  Ca2+2F- CaF2↓

  另外也可加入一定量的氯化铁溶液,牙膏中的氟化物会使黄色氯化铁溶液变为无色溶液(还可用Fe(SCN)3 来代替FeCl3,现象会更明显):

  3F-+Fe3+ FeF3

  2.甘油的检验。牙膏中的甘油也溶于水,新制的Cu(OH)2 和甘油会发生如下反应:

  该反应后的溶液呈绛蓝色。

  3.碳酸钙的检验。牙膏里的碳酸钙是摩擦剂,能清除污渍和牙斑。牙膏中摩擦剂的量最多,可占到牙膏成分的50%左右。摩擦剂主要用来增加牙膏的摩擦作用和去污效果,能有效去除牙齿表面上的食物残渣以及磷酸钙等软垢。

  检验碳酸钙可用加稀盐酸的方法来看有否有二氧化碳产生。二氧化碳又可用澄清石灰水来验证。相关反应式为:

  CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 

  CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O

  本实验主要检验普通牙膏的pH 值及牙膏中含有的氟、甘油、碳酸盐等物质,牙膏中这些成分检验的过程可以用如下的流程图来表示:

  说明:

  1.不同品牌的牙膏,其成分会有差异,所以相关的检测结果也会略有不同。

  2.如学校有条件,上述碳酸钙等成分的测定还可以设计成定量的测试实验。

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