牙膏我们每天都在用,但对于这每次都会出现的泡泡,还真的没有仔细研究过。
今天我们就来说说,牙膏为什么会起泡?
牙膏的进化史
人类很早就开始注意牙齿的清洁,可以追溯到2000-2500年前,古希腊人、古罗马人和希伯来人的著作中都能找到关于洁牙剂的记载,当时人们主要使用动物骨骼、牡蛎壳、白垩土,甚至铜绿的粉末,搭配树枝或布,靠摩擦来清洁牙齿。
直到19世纪,人类仍在使用牛骨粉和乌贼骨粉制成的洁牙粉,而用食盐刷牙和漱口的方法,直到21世纪仍在被很多人使用着。
2003年,人们在奥地利国家图书馆的地下室中发现了一张古埃及莎草纸,上面描述了一种可以亮白牙齿的粉末,它的主要成分是1%盎司的岩盐和鸢尾干花,2%盎司的薄荷和20粒胡椒,这些粉末遇到唾液会变成膏状,能够清洁牙齿,这是目前人们发现的最早的牙膏配方。
在我国,人们同样采用摩擦来清洁牙齿,和西方不同的是,我们添加的主要是中草药成分,人们会用人参、草本薄荷、盐等磨成的粉来清洁牙齿。
到了明朝,明孝宗朱佑樘发明出了世界上第一把牙刷。到了唐朝,人们又在牙粉中添加了天麻、沉香、寒水石等物质,不仅可以清洁牙齿,还能祛除口中的异味。
红楼梦中林黛玉用布清洁牙齿,称其为揩齿巾
在寻找更好洁牙产品的过程中,甚至连烧焦的面包屑、粉笔、木炭、砖屑等都曾被使用过。
直到1873年,第一款真正意义上的牙膏被高露洁公司开发,它气味清新、口感顺滑,而且清洁效果很好,这款清洁膏被放在小玻璃瓶里出售。
高露洁官网
到了20世纪初,人们发现了氟具有预防龋齿的功能,1945年,添加了氟化亚锡的加氟牙膏,在美国研制上市。
自此,人们在牙膏的研发上,不仅追求清洁能力,各种功效的牙膏也慢慢产生,例如美白牙膏、防龋齿牙膏和抗菌牙膏等。
我国第一支牙膏诞生于1922年的上海,由中国化学工业社生产,一面世就迅速取代了当时正盛行的牙粉。
牙膏的主要成分
到了今天,各款牙膏的成分基本相似,都是由不同的摩擦剂、保湿剂、表面活性剂、增稠剂、芳香剂、水和其他添加剂(色素、甜味剂、防腐剂等)混合而成的。
摩擦剂,和曾经被添加在洁牙粉中的牡蛎粉等一样,也是通过摩擦来祛除牙齿表层的牙垢、牙渍、牙菌斑、牙结石等物质。
但和过去不同的是,如今牙膏中添加的摩擦剂,不仅要考虑摩擦力,也要做到不伤害牙齿本身,我国规定合格的牙膏要做到“玻片无划痕”。
常见的摩擦剂有碳酸钙、二氧化硅、水合硅酸、磷酸氢钙、二水合磷酸氢钙和焦磷酸钙,其中二水合磷酸氢钙是种比较温和的摩擦剂,但由于价格昂贵,且与大多数氟化物不相容,所以很少见到;磷酸氢钙因为摩擦力强,所以常见于消除烟渍的特制牙膏中。
保湿剂,又称赋形剂,是防止膏体变干的添加剂,普通牙膏中大约占20%-30%,而透明牙膏可以达到75%。常见的保湿剂通常都是醇类物质,它们不仅可以维持膏体的水分,还各自有不同的作用。
山梨糖醇可以带来清凉感和甜味;丙二醇虽略带苦味,但吸湿效果好,还能起到防腐的作用;我们之前说过的木糖醇,也是牙膏中常用的保湿剂之一,它不仅可以带来甜味,还有预防龋齿的作用。
表面活性剂,就是让牙膏起泡的关键成分,它不仅可以产生令人愉悦的泡沫,还能有效的增加清洁效果。
我们都知道,水和油是不相容的,因此通过漱口,是很难将附着在牙齿上的油脂去除掉的,但有了表面活性剂的帮助,这就变得十分容易了。
因为表面活性剂具有亲水基和疏水基两种不同的基团,疏水基容易和杂质油脂类物质结合,而亲水基容易和水结合,这样一来表面活性剂就一手拽着油,一手拽着水,将牙齿表面的油脂拉到水中,再在水中形成一种亲水基在外、疏水基在内的“水包油结构”,顺利将脏东西带走。
前段时间曾有传言说,挤牙膏时牙刷千万别蘸水,因为牙膏沾了水就很容易起泡沫,这会给人一种刷了很久牙的错觉,而此时牙齿还未真正被刷干净。
其实,为了抑制细菌的生长,市面上很多牙膏都是不含水的,牙膏想要在口腔中溶解、发泡,就只能从口腔中吸水,漱口时留下的水分吸完,就是口腔粘膜里的水分了,这虽然不会对我们的健康造成什么危害,但一些敏感的人可能会感觉粘膜涩涩的,甚至有些掉皮,也是挺不舒服的。
所以,除非包装上说明适宜干刷,挤牙膏前还是蘸点儿水吧,不要给刷牙时间不够找借口,泡沫可是无辜的。
随处可见的表面活性剂
因为表面活性剂可以带走油污的特点,几乎所有的清洁产品中都会添加,但除此之外,表面活性剂的用途还多着呢。
化妆品里有它
化妆品中的有效成分通常都是油性的,但也有一些是水溶性的成分,所以必须要让水和油均匀分布,才能保证每次使用都接触到全部的有效成分,而这就要依靠表面活性剂的乳化作用。
在水性环境下,表面活性剂会形成胶束,将油分成一颗颗小油粒,再套上了一层亲水的外衣,这样它们就能均匀的分散在水中,形成稳定的乳液,当乳液涂到皮肤上时,通过揉搓,亲水的外衣破裂,里面的有效成分就被释放出来,被皮肤吸收。
药品里有它
表面活性剂在制药工业中也被广泛应用,不仅可以用作药物的载体,还可以作为药物的乳化剂、增溶剂或润湿剂使用。
由于表面活性剂可以与细胞生物膜蛋白质发生强烈的相互作用,使其变性或失去功能,所以某些表面活性剂还能直接当做杀菌消毒剂,在术前皮肤消毒、伤口粘膜消毒、器械消毒和环境消毒等方面使用。
衣服里有它
由于表面活性剂具有软化纤维、减少静电等作用,衣服从散纤维的精制、纺丝、纺纱、织布、染色、印花,甚至之后的整理等各工序,都离不开它。
目前,纺织行业中用到的表面活性剂品种达到了3000多种,除了常用的洗净剂、煮练剂、乳化剂、匀染剂、柔软剂、抗静电剂和防水剂,还可以用作渗透剂、消泡剂、平滑剂、固色剂、分散剂等。
食品里有它
食品添加剂中的大部分增稠剂都是高分子表面活性剂,果酱、果冻、奶冻、蜜饯、软糖等食品制作中经常会用到。
有趣的是,例如甘油脂肪酸酯这种表面活性剂,在制作糕点和冰淇淋时添加,可以起到发泡的作用,增加口感;但当它被用于炼乳和豆制品的制作时,又可以起到消泡的作用。
呼吸都靠它
前面提到的都是表面活性剂在日常生活中的应用,但表面活性剂的作用还不止于此,对生物而言,如果没有表面活性剂我们可就活不了了。
我们的呼吸是这样进行的:
吸气时,膈肌和肋间肌收缩,胸廓扩张,膈顶下降,胸腔内形成负压,富含氧气的新鲜空气进入肺泡,氧气透过肺泡壁进入毛细血管,而毛细血管内由组织新陈代谢而产生的二氧化碳进入到肺泡内。
呼气时,膈肌及肋间肌松弛,胸廓依靠弹性回收,二氧化碳便经气道排出体外。
而在这个过程中,就需要表面活性剂的帮忙,正常情况下,肺泡的表面会覆盖一层表面活性剂,它是由肺部自己产生的一种磷脂蛋白复合物,可以降低肺泡表面的张力,使肺泡顺利且稳定的扩张,保证呼吸的正常进行。
但因为某些原因,肺部无法生产出足够的表面活性剂,这时肺泡就容易萎陷,造成呼吸窘迫,危及生命。这种情况在早产婴儿身上比较容易发生,幸好科学家们成功研制出了外源性肺泡表面活性物质,猪肺磷脂注射液和注射用牛肺表面活性剂,可以提高肺部功能,使他们重获健康。
原来让牙膏起泡的表面活性剂,竟然如此重要,真是小瞧这些泡沫了。