常见品牌牙膏的pH测定

孙重阳+陈翩+许燕红

摘要：牙膏的pH直接影响口腔健康。采用酸度计对市场上常见品牌的牙膏进行pH测定。结果显示整体偏弱酸性，且牙膏的pH会随着温度的上升而增大，随着暴露时间的延长而下降。此外成人型和儿童型也存在一定的差别，而膏体状态对其pH影响不明显。

关键词：牙膏；pH测定；酸度计；口腔健康

文章编号：1005–6629（2016）11–0090–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

牙膏是日常生活中常用的清洁用品，我国国家标准（GB8372-2008）将其定义为：由磨擦剂、保湿剂、增稠剂、发泡剂、芳香剂、水和其他添加剂（含用于改善口腔健康状况的功效成分）混合而成的膏状物质[1]。市场上的牙膏种类很多，按照膏体形态主要分为糊状型和凝胶型，按照消费对象可以分为成人型和儿童型，按照功效和口味就更是五花八门了。

面对种类如此繁多的牙膏，当前人们选择的标准主要集中在品牌、功效和价格等方面，却很少有人关注到牙膏的pH。实际上我国从1956年就制定了牙膏pH标准[2]，并在不断修改。pH对牙膏来说是一个非常重要的理化指标，反映牙膏膏体质量[3]，而对我们来说就直接影响着口腔健康。正常人体口腔pH处于6.6～7.1之间，而过低和过高都容易滋生细菌并引发其他疾病[4]。由此可知牙膏的选择应该依据自己的口腔酸碱度，而目前市场上销售的牙膏大多只突出了功效和成分，对pH基本没有提及，这就有可能引起消费者的错误选购。基于此，我们对市售常见品牌牙膏进行pH测定研究，以期强化消费者对牙膏pH的认识，并为其合理的选购提供一定的参考。

1 实验部分

关于牙膏的pH测定，国家标准（GB8372-2008）中“化妆品通用检验方法pH的测定”规定：“任取试样牙膏1支，从中称取牙膏5g，精确至0.01g置于50mL烧杯内，加煮沸冷却的蒸馏水20mL充分搅拌均匀，在20℃用酸度计测定。”依照此规定，进行以下实验。

1.1 仪器和试剂

实验仪器：酸度计、电子天平（精度为0.01g）、烧杯、量筒、容量瓶（250mL）、恒温水槽、玻璃棒等

试剂：邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）、混合磷酸盐（Na2HPO4）、牙膏样品、蒸馏水

1.2 溶液的配制

1.2.1 缓冲溶液的配制

将邻苯二甲酸氢钾、混合磷酸盐2种缓冲剂分别溶于蒸馏水，分别稀释定容至250mL，配成对应pH（25℃时）为4.00、6.86的标准溶液。

1.2.2 牙膏液溶液的配制

称取牙膏样品5.00g（精确到0.01g），量取煮沸冷却的蒸馏水20mL，将两者置于50mL的烧杯内，用磁力搅拌器充分搅拌，加热到测定温度或置于恒温水浴槽中，待用。

1.3 牙膏pH的测定

打开并调整酸度计，选取邻苯二甲酸氢钾（pH=4.00，25℃）、混合磷酸盐（pH=6.86，25℃）2种标准缓冲溶液，在室温下对酸度计进行校正。酸度计校正完成后，用蒸馏水清洗电极并擦干，然后将电极浸没在待测样品中，待酸度计读数稳定后记录数据。

2 结果与讨论

2.1 常见品牌牙膏pH测定结果

在常见5种品牌（Ⅰ-Ⅴ）的牙膏中，分别选取若干类型的产品进行测定。由于口腔的温度在35℃左右，日常刷牙又会使用冷水和温水，所以分别在20℃和35℃的温度条件下测定两组数据，每组数据测量3次，最后求取平均值作为结果，测定结果见表1。

通过对5种品牌、31种类型样品的测定，可以发现20℃时pH范围是5.59～6.68，35℃时pH范围是5.87～6.91，整体数据集中在6.0～6.5区域，符合国家标准（GB8372-2008）规定的牙膏理化性能中pH的指标5.5～10.0。上表数据表明，牙膏样品总体偏酸性，其中I的酸性最大，清洁能力较强；Ⅲ接近中性，较为温和。数据还表明，同一品牌的不同类型，pH相差较小，可以简单推测牙膏的功效、口味对其酸碱度的影响并不是很大。最后对比两组数据，明显看出，随着温度的升高pH有不同程度的增加。为什么会存在这样的规律？这是因为牙膏的主要成分摩擦剂，其用量通常在30%～55%之间[5]，在水中发生离解反应后，对牙膏的pH起到决定作用。常见的摩擦剂有CaCO3、Al（OH）3、CaHPO4、SiO2四种类型，以CaHPO4为例，在牙膏液相中存在以下两种离解反应：

上述离解反应为吸热反应，其中酸式离解程度较大，所以当温度升高时，反应向右移动，促进H+的消耗，使牙膏溶液的pH有所增大。

2.2 探究其他影响牙膏pH的因素

除了温度会影响牙膏pH以外，还有没有其他影响因素？我们又分别将牙膏暴露时间、状态、成人型和儿童型作为控制变量，进行测量，数据如表2。

表2数据显示，随着牙膏暴露时间的推移，3种样品的pH都出现了不同程度的下降，因此挤出的牙膏不宜久放。分析其中原因，一方面可能因为暴露在空气中溶解了CO2，另一方面可能是随着时间的推移，牙膏中的复杂成分发生离解反应的程度逐渐加深，或发生了其他化学反应，真正原因还需进一步探究。

从表3可以看出凝胶状（生活中常见为水晶型和啫喱型）牙膏的pH与表1中（基本都是糊状）的pH并无明显差异，这是因为两者的区别在于摩擦剂的不同。凝胶状牙膏为了给消费者带来清澈透明的视觉美感，选用折光率与山梨醇、聚乙二醇非常接近的二氧化硅摩擦剂[6]，并无特殊功效。由于每种牙膏中摩擦剂的种类和含量都不尽相同，所以膏体状态和其pH之间并无必然关系。

与表1中成人型牙膏pH相比，儿童型牙膏pH（见表4）稍有提高，总体较为温和，这是因为它主要采用了温和中性的软性磨料SiO2，此外还添加了香精、营养物等，这些物质对pH具有一定的调节作用[7]。所以儿童刷牙时，慎用成人牙膏，要符合自己的口腔特征，以防破坏娇嫩敏感的口腔生态环境。

从上述测定结果来看，牙膏样本pH总体呈弱酸性或中性。究其原因，笔者认为，第一本实验样本容量有限，结论具有一定的局限性；第二与摩擦剂的性能有关。工业生产中为保证牙膏性能的稳定，要依据磨擦剂的离解率控制牙膏的pH范围。根据酸碱度理论计算，用上文提及的四种摩擦剂制作的牙膏，在常温常压下pH的控制范围如表5[8]。

由表5数据可知，CaCO3型牙膏在弱碱性状态下比较稳定，Al（OH）3、CaHPO4型牙膏在弱酸性和中性状态下比较稳定，SiO2型牙膏在GB8372规定的pH范围内都比较稳定。其中CaCO3作为传统摩擦剂，唯一优势是产品价格低，大都只能生产低档牙膏产品，SiO2正好与之相反，主要应用于高档型牙膏的研发[9]。相比之下，Al（OH）3和CaHPO4则占据了重要位置，为保持膏体性能的稳定，pH控制为弱酸性。

既然国家标准为5.5～10.0，那么是否存在碱性的牙膏？据悉市场上有不少品牌牙膏呈碱性，其中典型的是“艾禾美”。经过实验测定，其pH高达9.0左右，原因在于它利用碳酸氢钠来代替目前常用的牙膏摩擦剂。碳酸氢钠的水解呈现出弱碱性，尽管碱性相对较强，但仍在合理范围内，消费者可放心选用。

2.3 建议

上述数据由于样品有限，测定本身又不可避免地存在一定误差，所以具有一定的局限性。但从中也可以了解不同类型牙膏之间的pH，知道其pH和温度、暴露时间的定性关系。因此消费者在牙膏使用过程中可以通过调节水温微调pH，同时避免挤出的牙膏长时间暴露。在选择上，首先要根据自己的年龄选择合适的类型，如儿童慎用成人牙膏；其次要根据自己的口腔酸碱度来选择，以中和过酸或过碱的口腔环境；最后要根据牙齿特点选择，例如对酸敏感者就选用温和些的，而经常吸烟者就选酸性较大的。另外建议中学教师在教学中可以适当融入生活中的化学知识[10]，加强理论与实践的联系，促进学生学科素养的形成；相关部门应多宣传牙膏pH知识，提高公民科学素养和健康知识；同时也希望厂家能在牙膏的使用说明中标出产品pH，引导消费者合理选购。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中国国家标准化管理委员会，GB8372-2008，2008-6-27.

[2]丁恺.牙膏国家标准pH的升与降[J].口腔护理用品工业，2014，（8）：61～64.

[3]郑伟.酸度计测定牙膏pH的原理及方法[J].牙膏工业，2009，（10）：14～16.

[4]李静，张楠.口腔并发症病人口腔pH变化与护理分析[J].中外医疗，2015，（16）：151～152.

[5]刘莉莉.初中复习《牙膏中的化学》活动探究案例[J].化学教学，2007，（5）：42～44.

[6]李童童，卢静霞，李光照等.儿童牙膏的原料及性能研究[J].广东化工，2014，41（19）：81～82.

[7]郑华锋.儿童牙膏的特点与研制[J].牙膏工业，2008，（4）：39～40.

[8]徐春生.磨擦剂和牙膏pH的控制[J].日用化学工业，2003，33（6）：403～405.

[9]耿建刚，李军.牙膏磨擦剂的发展动向及展望[J].牙膏工业，2006，（4）：39～41.

[10]李艳清.“溶液酸碱度的表示法-pH”教学设计[J].化学教学，2005，（7～8）：81～82.