Zahnpflegemittel Chemie rund um den Mund Inhaltsübersicht

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Zahnpflegemittel Chemie rund um den Mund

Inhaltsübersicht 1. Warum putzen wir unsere Zähne? 2. Aufbau eines Zahns 3. Fluoretten – Zahnpflege schon bei Milchzähnen! 4. Inhaltsstoffe von Zahnpasta & Co 5. Ein Blick in die Tube

1. Warum putzen wir unsere Zähne? Versuch 1: p. H-Wert im Mund • vor Verzehr des Kaugummis: etwa p. H 5 -6 C 6 H 12 O 6 Bakterien Lactobacillus Plaque 2 • nach Verzehr des Kaugummis: p. H 7 H 3 O+(aq) + OH-(aq) 2 H 2 O CO 32 -(aq) + H 2 O HCO 3 -(aq) + OH- (aq)

2. Aufbau eines Zahnschmelz

Zahnschmelz Hydroxylapatit: hexagonal dipyramidal wenig Säure: 2 Ca 5(PO 4)3 OH(s) + 2 H 3 O+(aq) 3 Ca 3(PO 4)2(s) + 1 Ca 2+(aq) + 4 H 2 O viel Säure: 2 Ca 5(PO 4)3 OH(s) + 8 H 3 O+(aq) 6 HPO 42 -(aq) + 10 Ca 2+(aq)+ 10 H 2 O

3. Fluoretten – Zahnpflege schon bei Milchzähnen! Versuch 2: Fluorid-Nachweis [Fe. Cl 2(H 2 O)4]+(aq) + 2 SCN-(aq) [Fe(NCS)2(H 2 O)4]+(aq) + 2 Cl- (aq) gelb [Fe(NCS)2(H 2 O)4]+(aq)+ 5 F-(aq) blutrot [Fe. F 5(H 2 O)]2 -(aq) + 2 SCN-(aq)+ 3 H 2 O farblos

Was passiert am Zahn: Ca 5(PO 4)3 OH(s) + F-(aq) Ca 5(PO 4)3 F(s) + OH-(aq) Hydroxylapatit Fluorapatit

Wieviel Fluorid ist drin in. . . Morgens aronal, abends elmex. . .

4. Inhaltsstoffe von Zahnpasta & Co 4. 1 Feuchthaltemittel 4. 2 Abrasionsstoffe 4. 3 Zahnaufheller 4. 4 Geschmacks- und Farbstoffe 4. 5 Weitere Zusatzstoffe 4. 6 Herstellung einer Zahnpasta

4. 1 Feuchthaltemittel • Wasser Versuch 3: Wasser-Nachweis Cu. SO 4·H 2 O(s) + 4 H 2 O weiß • Glycerin • Alkohole blau Sorbit • [Cu(H 2 O)4]SO 4·H 2 O z. B. 1, 2 -Propandiol (Propylenglycol)

4. 2 Abrasionsstoffe • Grundstoffe: Ca. CO 3 und (Si. O 2)·n. H 2 O • zusätzliche Abrasionsstoffe: Aluminiumoxid und Polymere Demonstration 1: Abrasionswirkung

RDA-Wert: „Radioaktive Dentin Abrasion“ Abhängig von der Härte, Größe und Oberflächenstruktur des Putzkörpers Zahnpasta Sensitiv RDA-Wert 20 -30 Beispiel Elmex Sensitiv „Normale“ 60 -80 Meridol, Kinder ZP White > 100 Raucher ZP

Versuch 4: Ca. CO 3 -Gehalt in Zahnpasta Komplexometrische Titration von Ca 2+ Vorbereitung: Ca. CO 3(s) + 2 H 3 O+(aq) + 2 Cl-(aq) H 3 O+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) Bei p. H = 12, 5 : Ca 2+(aq) + 2 Cl-(aq) + CO 2(g) + 3 H 2 O Cl-(aq) + Na+(aq) + 2 H 2 O 3 - - - Calconcarbonsäureverreibung = [HInd]3 -(aq)

Ca 2+(aq) + [HInd]3 -(aq) blau + H 2 O [Ca. Ind]2 -(aq) + H 3 O+(aq) violett [Ca. Ind]2 -(aq) + [H 2 EDTA]2 - (aq) + 2 H 2 O violett [Ca. EDTA]2 -(aq) + [HInd]3 -(aq) + H 3 O+(aq) farblos blau 2 - 2 - 2 Na+ Na 2 H 2 EDTA Ca. EDTA 2 -

4. 3 Zahnaufheller Demonstration 2: Wasserstoffperoxidgehalt in Zahnaufhellern -1 H 2 O 2 (aq) <Kat> -2 0 H 2 O + O 1 -2 Wochen

4. 4 Geschmacks- und Farbstoffe a) Geschmacksstoffe Süßungsmittel nährstoffhaltig nicht nährstoffhaltig Zuckeraustauschstoffe Haushaltszucker Süßstoffe Fructose „Zucker“ Zuckeralkohole Saccharin Sorbit Saccharose Cyclamat Mannit Aspartam Xylit

Versuch 5: Cool-Effekt Lösungswärme von Xylit: Hsolv = +23 k. J·mol-1 Einwaage: 1, 5 g entspricht 0, 01 mol Q C(H O) · m(H O) · T = H(Xylit)= n(Xylit) 2 2 H(Xylit) · n(Xylit) T = C(H O) · m(H O) 2 2 23000 J·mol-1 · 0, 01 mol T = 4, 18 J·g-1·K-1 · 50 g = 0, 9 K

b) Farbstoffe: Versuch 6: Farbstoffchromatogramm CI-Nummer Farbstoff E-Nummer Rf-Wert 42051 Patentblau V 131 0, 90 16255 Cochenillerot A 124 0, 66 Fließmittel: DC: Trinatriumcitrat-Lösung : Ammoniak-Lösung : Ethanol : H 2 O 40 : 10 : 3 Cellulose auf Kunststoff Laufzeit: 35 min.

4. 5 Weitere Zusatzstoffe • Waschaktive Substanzen, Tenside, Oberflächenbenetzer z. B. Natriumdodecylsulfat • Weißtöner 10 z. B. Titandioxid • Verdickungsmittel z. B. Gummi arabicum, HEC - • Ionenaustauscher z. B. Pentanatriumtriphosphat • Emulgatoren, Konservierungsmittel. . . - - - - -

4. 6 Demonstration 3: Herstellung einer Zahnpasta Zutaten: - 0, 4 g Fluoretten (entspr. 5 mg Fluorid) - 11 g Glycerin - 5 g Sorbit - 10 g Calciumcarbonat - 2, 5 g Xylit - einige Tropfen Aromaöl Wasser mit Farbstoff, bis zur gewünschten Konsistenz

5. Blick in die Tube • Wie kommen die Streifen in die Tube? • Wie lange kann ich eigentlich mit 100 ml Zahnpasta meine Zähne putzen? ~ 55 – 70 Tage, denn: 1, 5 – 2 cm pro Zahnbürste, 2 mal am Tag putzen, also 3 – 4 cm am Tag; 220 cm aufgetragen

Eigene Zähne bis ins hohe Alter • schon im Kindesalter: Fluoretten und Kinderzahnpasta • ein Leben lang: - Zahnpasta Zahnspülungen Zahnseide / Interdentalbürsten alle 2 Monate: neue Zahnbürste • für zwischendurch: - Brush Aways - Zahnpflegebonbons / -kaugummis. . . und wenn es zu spät ist: Gebissreiniger

Da war`s schon zu Ende. . . leider zu weit geklickt!

4. 2 Stoffe zur Kariesprävention • Fluoride: - Natriumfluorid - Aminfluoride (Decafluor/Olafluor ) - Zinnfluorid • Puffersubstanzen bzw. Basen: - K/Na. OH, Na 2 CO 3 - Zitronensäure/Milchsäure

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