牙膏培訓(xùn)講義內(nèi)容改編

緩沖劑在牙膏中的應(yīng)用

徐春生

（廣州市倩采化妝品有限公司510897）

摘要：提出了牙膏緩沖劑的定義、作用、選擇要求，介紹了牙膏緩沖劑的幾種常見類型。

關(guān)鍵詞：牙膏緩沖劑，磷酸鹽，碳酸鹽，硅酸鹽

1、定義

緩沖劑是指用于穩(wěn)定牙膏膏體的PH值，以避免因磨擦劑離解而產(chǎn)生的出水、氣脹現(xiàn)象

的化學(xué)成分。

2、作用

牙膏是一個由固液相組成的懸浮膠體體系，每個成分都有特定的酸堿度，每個成分的穩(wěn)

定又需要特定的酸堿度環(huán)境，緩沖劑的使用必須要使牙膏膏體PH值始終控制在保持磨擦劑

穩(wěn)定的PH范圍之內(nèi)。

3、選擇要求

為合理確定緩沖劑的種類和用量，需要對配方中固液相的PH值進(jìn)行分析，并進(jìn)行穩(wěn)定

性驗證試驗。

一般來說，牙膏緩沖劑的選擇要求為：（1）按照磨擦劑類型來選擇。（2）符合食品安全

衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，對正常功能無影響。（3）無、無嗅、無異味。（4）與牙膏的其它組分配伍

性良好。

4、常見的牙膏緩沖劑

4.1磷酸鹽

磷酸鹽是應(yīng)用范圍最廣的牙膏緩沖劑。碳酸鈣型牙膏一般使用焦磷酸鈉、磷酸氫鈣作為

緩沖劑。磷酸氫鈣型牙膏一般使用焦磷酸鈉作為緩沖劑。氫氧化鋁型牙膏一般使用磷酸二氫

鈉、磷酸氫二鈉作為緩沖劑。

4.1.1焦磷酸鈉

又名：磷酸四鈉，分子式：Na4P2O7，分子量：265.90。外觀為白粉狀或結(jié)晶。相對

密度2.534，熔點880℃，沸點93.8℃，比重2.534。易溶于水，20℃時100g水中的溶解度

為6.23，其水溶液呈堿性；不溶于醇。水溶液在70℃以下尚穩(wěn)定，煮沸則水解成磷酸氫二

鈉。在干燥空氣中風(fēng)化，在100℃失去結(jié)晶水。在空氣中易吸收水分而潮解。與堿土金屬離

子能生成絡(luò)合物；與Ag+相遇時生成白的焦磷酸銀。

焦磷酸鈉由磷酸氫二鈉經(jīng)熔融脫水而成無水焦磷酸鈉，溶于水中結(jié)晶而制得。

日化工業(yè)用作牙膏添加劑，能與磷酸氫鈣形成膠體并起到穩(wěn)定作用，在食品工業(yè)中作為

品質(zhì)改良劑、化劑、緩沖劑、螯合劑等。

4.1.2磷酸二氫鈉

又名：磷酸一鈉，一鹽基磷酸鈉，分子式：NaH2PO4，分子量：119.98。外觀為無結(jié)

晶或白結(jié)晶性粉末。無氣味。熱至100℃失去全部結(jié)晶水，灼熱變成偏磷酸鈉。易溶于水，

幾乎不溶于乙醇，其水溶液呈酸性。0.1mol/L水溶液在25℃時的pH為4.5。相對密度1.915。

熔點60℃。

磷酸二氫鈉是由碳酸鈉與磷酸在一定的PH值下反應(yīng)或由磷酸氫二鈉與一定比例的磷酸

反應(yīng)制得。

磷酸二氫鈉在食品工業(yè)中作為酸堿度調(diào)節(jié)劑使用。

4.1.3磷酸氫二鈉

別名十二水磷酸二鈉；分子式：Na2HPO4-12H2O，分子量：358.14。外觀為無透

明單斜系棱形晶體，相對密度1.52，在空氣中易風(fēng)化，極易失去五分子結(jié)晶水而形成七水物

(Na2HPO4.7H2O）?？扇苡谒?、不溶于醇。水溶液呈微堿性反應(yīng)（0.1-1N溶液的PH約為9.0）。

在100℃失去結(jié)晶水而成無水物，250℃時分解成焦磷酸鈉。

磷酸氫二鈉是由氫氧化鈉和磷酸在pH值為9-9.5時反應(yīng)制得。

磷酸氫二鈉在食品工業(yè)中作為酸堿度調(diào)節(jié)劑使用。

4.2碳酸鹽

作為緩沖劑的碳酸鹽主要是碳酸鈉和碳酸氫鈉，專用于碳酸鈣型牙膏的穩(wěn)定。

4.2.1碳酸鈉

俗名：塊堿、石堿、蘇打(Soda)、口堿，化學(xué)式：Na2CO3，分子量：105.99，外觀為白

粉末或細(xì)粒結(jié)晶(無水純品)，口味：澀，相對密度（水=1）：2.532，熔點：851℃。易溶于

水，微溶于無水乙醇，不溶于丙醇。碳酸鈉易溶于水，是一種弱酸鹽，溶于水后發(fā)生水解反

應(yīng)，使溶液顯堿性，有一定的腐蝕性，能與酸進(jìn)行中和反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽并放出二氧化碳。

存在于自然界（如鹽湖）的碳酸鈉稱為天然堿，工業(yè)生產(chǎn)時，用食鹽、氨水、二氧化碳

為原料，于室溫下從溶液中析出碳酸氫鈉，將它加熱，即分解為碳酸鈉。

食品工業(yè)中，用作發(fā)酵劑、汽水和冷飲中二氧化碳的發(fā)生劑、黃油的保存劑。制藥工業(yè)

中，可直接作為原料，用于治療胃酸過多。

4.2.2碳酸氫鈉

俗稱小蘇打、蘇打粉、重碳酸鈉，化學(xué)式：NaHCO3，分子量：84.01，CAS：144-55-8。

外觀為白晶體或不透明單斜晶系細(xì)微結(jié)晶，比重2.15g，無臭、味咸，可溶于水，微溶于

乙醇。其水溶液因水解而呈微堿性，受熱易分解，在65℃以上迅速分解，在270℃時完全失

去二氧化碳，在干燥空氣中無變化，在潮濕空氣中緩慢分解。

小蘇打是由純堿的溶液或結(jié)晶吸收二氧化碳之后的制成品。

碳酸氫鈉可直接作為制藥工業(yè)的原料，用于治療胃酸過多。食品工業(yè)中一種應(yīng)用最廣泛

的疏松劑，用于生產(chǎn)餅干、糕點、饅頭、面包等，是汽水飲料中二氧化碳的發(fā)生劑；可與明

礬復(fù)合為堿性發(fā)酵粉，也可與純堿復(fù)合為民用石堿；還可用作黃油保存劑。

4.3硅酸鹽

主要是液體硅酸鈉，最傳統(tǒng)的牙膏緩沖劑，專用于鋁管牙膏和碳酸鈣型牙膏的穩(wěn)定。

硅酸鈉分兩種，偏硅酸鈉化學(xué)式Na2SiO3，分子量122.00。正硅酸鈉化學(xué)式Na4SiO4，

分子量184.04。硅酸鈉外觀是無固體，密度2.4g/cm3，熔點1321K(1088℃)。溶于水成粘

稠溶液，俗稱水玻璃、泡花堿。水玻璃溶液因水解而呈堿性（比純堿稍強(qiáng)）。因系弱酸鹽所

以遇鹽酸，硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。

石英砂和堿的配合比例即SiO2和Na2O的摩爾比決定著硅酸鈉的模數(shù)M，模數(shù)即顯示

硅酸鈉的組成，又影響硅酸鈉的物理、化學(xué)性質(zhì)，因此不同模數(shù)的硅酸鈉有著不同的用處。

牙膏工業(yè)用的硅酸鈉模數(shù)為3.2-3.4。

水玻璃通常采用石英粉（SiO2）加上純堿（Na2CO3），在1300～1400℃的高溫下煅燒

生成液體硅酸鈉，從爐出料口流出、制塊或水淬成顆粒。再在高溫或高溫高壓水中溶解，

制得溶液狀水玻璃產(chǎn)品。

食品工業(yè)中，水玻璃可作為防腐劑使用。