美化与化学

本章主要从化学的角度讨论洗涤用品、化妆品和首饰制品。

7.　1 洗涤用品 第7章 7．2　化妆品 美化与化学 7．3　首饰制品 7 .5思考与练习题

7.1 洗涤用品 洗涤是指以化学和物理作用并用的方法，将附在被洗涤物表面的污垢去掉，从而使物体表面洁净的过程。 7.1 洗涤用品 　洗涤是指以化学和物理作用并用的方法，将附在被洗涤物表面的污垢去掉，从而使物体表面洁净的过程。 　一、洗涤原理 　二、洗涤剂的化学结构 　三、各类洗涤剂简介

一、洗涤原理 洗涤机制包括润湿作用和洗涤过程。 1．润湿作用 液体对固体表面的润湿能力可用接触角θ来表示。 所谓接触角就是指液滴在固体表面形成的角度。当θ＝0º时为完全润湿，θ＝90º为润湿，90－180º不润湿，180º完全不润湿。

2．洗涤过程 （介质） 被洗物一污垢＋洗涤剂 ====== 被洗物＋洗涤剂－污垢 水洗介质为水，干洗介质为有机溶剂。关键是洗涤剂。 2．洗涤过程　 （介质） 被洗物一污垢＋洗涤剂　======　被洗物＋洗涤剂－污垢 水洗介质为水，干洗介质为有机溶剂。关键是洗涤剂。 除润湿作用外，还有： ①机械作用 ②乳化作用 ③增溶作用。 洗涤剂的去污作用就是上述由降低界面张力而产生的润湿、渗透、起泡、乳化、增溶等多种作用的综合结果，可用去污力表示：

去污力（％）＝

二、洗涤剂的化学结构 1．洗涤剂的一般组成 洗涤剂的主要成分不外乎由表面活性剂和洗涤助剂两部分构成。 表面活性剂是一种用量尽管很少但对体系的表面行为有显著效应的物质。它们能降低水的表面张力，起到润湿、增溶、乳化、分散等作用。 洗涤助剂是能使表面活性剂充分发挥活性作用，从而提高洗涤效果的物质。

2．表面活性剂的结构与种类 表面活性剂已有2000多种。分子结构上的共同特点是分子中同时带有 “双亲”基团，即既带有亲水的极性基团（如羟基、羧基等），又带有疏水的非极性基团（如碳原子数≥8的烃基）。 洗涤剂中常用的表面活性剂有脂肪酸盐、烷基苯磺酸钠、烷基醇酰胺、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚（平平加）等。它们分为离子型和非离子型两大类。 ①离子型。离子型又分为阴离子型、阳离子型和两性型三种。 如作为普通肥皂的脂肪酸盐、大部分民用洗衣粉的烷基苯磺酸钠、用作化妆品原料的脂肪醇硫酸钠都是阴离子型；一些用作杀菌剂的铵盐如季铵盐（新洁尔灭）、叔胺（萨帕明A）为阳离子型；如可用作乳化剂、柔软剂的氨基酸盐（十二烷基氨基丙酸钠），它们在水中可离解成阴、阳两类离子，故称为两性型； ②非离子型。这一类活性剂在水中并不离解出离子，而是以分子状态存在。如上海美加净等。

3．洗涤助剂 表7－1是烷基苯磺酸盐系表面活性剂中添加各种无机助剂对棉布去污力的影响。 表7－1　助剂对烷基苯磺酸钠去污力的影响

三、各类洗涤剂简介 1．家庭常用洗涤剂。有粉剂、液剂、膏状和块状几类。 （1）洗衣粉 ①重垢型。适用于洗涤棉、麻、聚丙烯腈等纤维制品。 　　三、各类洗涤剂简介 1．家庭常用洗涤剂。有粉剂、液剂、膏状和块状几类。 （1）洗衣粉 ①重垢型。适用于洗涤棉、麻、聚丙烯腈等纤维制品。 ②轻垢型。适用于丝毛等蛋白质纤维织品（要求中性） （2）液剂 ①餐具洗液。为轻垢型，亦可用于洗涤蔬菜、水果，但对安全性要求高；主成分为烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠，pH值接近中性。②洗衣用液剂。为重垢型或轻垢型，前者多用于洗涤内衣，通常含有碱性助剂；后者多用于洗涤外衣及毛料，为中性。 ③地毯清洗剂。主成分为脂肪醇硫酸酯钠（或镁）等。 ④软皂。即脂肪酸钾。

（3）膏状 将配方中的各种液体和固体混合物制成粘稠的胶体，其加工比粉状方便，效能比液状优异，近年来有所发展。 （4）块状 泛指各类新型肥皂，其突出优点是应用方便。主要有： ①肥皂。主成分为高级脂肪酸钠盐； ②改性肥皂。如香皂、增白皂、儿童皂、药皂、酶皂、透明皂等。 ③合成皂。名品有北京的立新洗衣净等。 　　2．新型洗涤剂开发 ①加酶洗衣粉 ②低磷洗衣粉 ③洁厕粉

7．2 化妆品 一、化妆机制和化妆品的化学组成 1．化妆机制 　7．2　化妆品 一、化妆机制和化妆品的化学组成 1．化妆机制 化妆或化妆品指清洁人体、改善容颜、保持健美的技术及有关用品，其作用机制涉及皮肤、头发及牙齿的结构、功能等。 （1）皮肤 成年人皮肤约有1.5－2平方米，重达2.5－3公斤，厚2毫米（手掌、脚掌处可达3－4毫米）。 皮肤由外向内分表皮、皮、皮下组织三层（后两层有微血管、淋巴管、神经、脂肪、内分泌腺等）。

皮肤的功能主要有排泄、防护、吸收等。 通常皮肤分油性、中性和干性三类。皮肤的性状因年龄、性别、地区、季节而异。 油性皮肤的分泌物常堆积，宜用清洁霜类化妆品及时清除，干性皮肤宜用油包水型化妆品滋润。 （2）毛发 在进化过程中人类的“毛衣”已退化，剩下的毛发主要集中于头部，平均每人有头发15万根。每根头发的平均寿命是4年多一点，每天长0.5－1毫米。平均每日脱落50－100根。 通常毛发微结构的pH约为4.1。当头发变湿时，由于水的PH为7，使离子键减弱，并引起角朊膨胀，于是可被拉伸到干燥时的1.5倍。高含量的胱氨酸在蛋白质纤维间形成双硫原子桥键，使头发卷曲并可冷（热）烫。 头发亦分油性、中性、干性等几种。 头发的结构和性状与其化妆品选用关系很大，例如发的颜色和浓疏决定了其染烫及洗理方式。

（3）牙齿 成人一共有32颗牙齿。 常见的牙病是龋齿。 牙齿的结构分齿头（又称牙冠，指露在口腔的部分）、齿颈及齿根（埋在齿槽内的部分）三部分，牙釉质与牙骨质分别覆盖于牙冠和齿根的表面，其内层为牙本质，它们构成牙体的硬组织。组成牙体主体的无机物是羟基磷灰石，釉质则为氟化钙，呈乳白色，有一定的透明度，还有骨胶原等有机物以联结牙体和牙周组织。

2．化妆品的化学组成 　 化妆品首先是保健品，故应具备抵抗病菌的能力，能保护人体，而不应有毒害作用。 （1）化妆品的效用 ①清洁。 ②保护。 ③营养。 ④美容。 ⑤治疗。

（2）化妆品的一般组成 化妆品的组成应同皮脂膜组成基本相同，即有适当的水分和脂质。一般成分为：　 ①基质。包括油蜡类（如羊毛脂、蜂蜡、凡士林等）、粉状物（如滑石粉、钛白粉、碳酸钙、淀粉）、溶液（酒精、乙酸乙酯、甲苯），约占总体的90％； ②乳化剂。主要有合成表面活性剂，约占总体的3－5％； ③香料。包括植物香料，用量在0.1－1％； ④色素。包括有机合成染料、无机颜料、天然色素，用量0.1％以下； ⑤防腐剂。包括杀菌剂、抗氧剂等，用量在0.1％以下。

二、常用的化妆品举例 　　按应用可将化妆品分为洁肤护肤、美容医疗、洁发护发、洁齿护齿四类。 　　1．洁肤护肤类。包括膏霜和液剂两大类。 （1）膏霜类。如： ①雪花膏。 ②清洁霜。 ③香霜。 ④防晒膏。 ⑤柠檬霜。

（2）液剂。如： ①香水。 ②花露水。 ③化妆水。 ④驱蚊液。 ⑤防晒液。 ⑥浴液。 ⑦奶液。 2．美容医疗类 特点是外加成分较多，多属高级化妆品，品种甚多，有粉剂、膏霜、液剂等。

（1）粉剂。如： ①擦面粉，又称香粉； ②痱子粉； ③粉底霜。 （2）膏霜类。主要有： ①胭脂。 ②香粉蜜。 ③眼影膏。 ④眉笔。 ⑤唇膏。俗称口红、唇白，还有变色唇膏和珠光唇膏。 ⑥祛斑霜。 ⑦美容霜类。主要有：防老霜，又称润肤霜，营养物为雌激素，促进皮肤新陈代谢，减轻皱纹干萎；

多维霜:加果汁如柠檬汁、黄瓜汁及蜂王浆等； 抗皱美容霜，加牛奶提取物，也可用 米糠油、鱼肝油、小麦胚芽油等； 蛋白霜:加入多种氨基酸特别是牛、猪、羊骨质及皮的水解蛋白质，可补充皮脂质的水分，使之保持柔韧； 珍珠霜:加入珍珠水解液或珍珠粉，因其所含的氨基酸与皮肤成分相近，易吸收。

二⑧硅酮霜。 以硅油为基质，加入高级脂肪酸、非离子型表面活性剂及维生素等制成，对防止皮肤干裂、过敏、粗糙有显著效果。 （3）面膜 由具有在皮肤表面成膜功能的物质制成。 ①主成分 由成膜物（主要是高聚物如聚乙二醇、羧甲基纤维素素、聚乙烯吡咯酮）、添加剂（包括保湿剂，如甘油或丙二醇）、填料（如碳酸钙、氧化铝）、营养物（果汁、维E、中草药提取汁）、香料及防腐剂；

②功能及作用机制 ①涂上面膜后，皮肤与空气隔离，可保护皮肤中的水分，抑制其挥发，促使皮肤角质层膨胀，汗腺扩张，刺激血液循环，加速新陈代谢，促进皮肤对面膜内药物成分或营养成分的吸收。 ②皮肤随热模温度的升高而升温后，毛孔扩张，促进分泌，毛孔内的污垢及皮脂容易排除，为彻底清洁皮肤创造了良好的条件。 ③皮肤随冷模温度的降低而降温时，收敛皮肤，吸收皮肤多余的油脂，减少油性皮肤油脂的分泌。 ④面膜干燥、收缩后，可使皮肤收紧，张力增强，对皮肤形成一种良好的刺激，使皱纹舒展。 ⑤面膜具有吸附作用，揭下面膜时，附在皮肤毛孔里的污垢会一同揭下，被面膜带走，使皮肤得到深层清洁，增强其透气性。

（4）液剂 ①抑汗祛臭剂。 ②指甲油。 ③指甲油清除剂。 ④指甲软化剂。

主要有香波、护发品、修发剂及其它毛发处理剂。 （1）香波 3．洁发护发类 主要有香波、护发品、修发剂及其它毛发处理剂。 （1）香波 是洗发用的化妆品的专称。主要有： ①乳液香波 ②透明香波 ③去头屑香波 ④营养香波 ⑤婴儿香波

（2）护发品。洗发后宜敷用护发品，其基质均为油类，主要有： ①发油。主成分为植物油 ②发蜡。主成分为白凡士林； ③发乳。由蜂蜡、羊毛脂和水组成，可使发型固定，可配入适当药物成药乳； ④护发素。亦称漂洗剂，可中和肥皂等洗发后残留的碱性物（用柠檬酸或酒石酸护发素）。

（3）修发剂 包括生发剂、烫发剂、染发剂和固发剂等。 ①生发剂。用于医治秃发者。 ②烫发剂。 热烫是以碳酸钠或氢氧化钠为软化及膨胀剂，亚硫酸钠为卷曲剂在100℃（电热）下使发卷成波纹； 冷烫则是用硫基乙酸的稀氨水溶液切断头发角朊分子间的二硫键，使头发卷曲，再以氧化剂（如溴酸钾、过硼酸钠、双氧水等）使打开的键再接上，除去残留的还原剂，让已变形的头发由柔软而恢复原来的刚韧，从而固定成一定发型。

③染发剂。主要有三种： 暂时性--用带正电的分子染料如三苯甲烷类或钴、铬的有色配合物，可以一次洗涤即可除去，常用于演员化妆； 半永久性--用对毛发角质亲和性大的低分子染料如硝基苯二胺等，可透入毛发皮质直接着成不同鲜艳色泽，可耐5－6次洗涤，保持3－4周； 永久性--氧化型、空气氧化型和金属盐型，它们的分子小均可渗入已膨胀的角质蛋白，并进行缩合及聚合反应。

④固发剂。号称魔丝。 （4）其它处理剂。主要有： ①脱色剂 ②脱毛剂 ③剃须膏 ④剃须液 4．洁齿护齿类 主要有牙膏，分普通牙膏和药物牙膏两种。 牙膏的主要成份

牙膏的主要成份

（1）普通牙膏 ①氟化锶牙膏。主成分加锶、钠、锡的氟化物。 ②酶牙膏。基本成分加聚糖酶、淀粉酶，可加速分解牙垢，消除牙积石，去烟渍； ③氯化锶牙膏。基体加较大量氯化锶，有使蛋白质凝固减少刺激的功效。； ④其它香型牙膏。有果香及花草香类，名品有“留兰香”、“叶绿素”、“维生素”等牌号。

（2）药物牙膏 （3）液剂 基本成分加特殊药物如中草药，以防治疑难齿病或流行病，主要有： ①止痛消炎类。名品有 “两面针”、“田七” “健美”、牙膏； ②止血类。大多使用止血降压名药芦丁、三七制作，可防治牙龈出血； ③预防感冒类。最常用牌号有“连翘”、“本草”、“雪莲”、“香风茶”，可在口腔内杀死病毒； ④固齿营养类。如“美加净”，用丹皮酚、尿素、氯化锶复合配制；“佳音”，含氟磷酸钠、洗必太等；“芳草”，含人中白、丁香油、冰片、氯化锶和甲醛。 （3）液剂 ①漱口水。 ②假牙清洁液。

氟，是人体不可缺少的一种微量元素。 尤其是在我们的骨骼和牙齿中，集中了人体氟总量的９０％以上。适量的氟不仅可以保持骨骼的健康，同时还能防止蛀牙的产生。但是， 氟化物和其他的微量元素一样，摄入适量对人体有利，摄入过量 对人体就有害了。过量的氟往往会导致牙齿上形成斑点，我们称之为氟牙症，严 重的还会造成氟中毒。这正所谓“过犹不及”。 　　正因为氟化物具有防龋的功能，因此科学家和牙膏制造商们在牙膏中加入氟 化物以起到预防蛀牙的作用。随着含 氟牙膏的不断普及，一个新问题又出现了，那就是我们每天使用含氟的牙膏，会 不会造成氟过量而产生副作用呢?年轻的妈妈更是担心，孩子在很小的年龄便开始 使用含氟牙膏是否合适、安全呢 ?我国大多数地区属于低氟和适氟区，居民从饮水、食品和空气中摄入的氟量 是很少的，适量地局部用氟，如使用含氟牙膏对于青年人和成年人来说，不会对 全身健康构成威胁，而且青年人牙齿发育已经完成，也不会再产生氟牙症了。所 以，青年人和成年人使用含氟牙膏不失为一种安全有效的防龋手段。 但是对于学龄前儿童，吞咽控制能力还不完善，牙齿又正处于发育阶段，误吞大 量的含氟牙膏就会增加氟的摄入量，而过量的氟则容易造成氟牙症。

7．3 首饰制品 一、 黄金及其饰品 黄金以它美丽的光泽、优异的性能和稀缺的资源被人们视为 “尊贵”的象征。 7．3　首饰制品 一、 黄金及其饰品 黄金以它美丽的光泽、优异的性能和稀缺的资源被人们视为 “尊贵”的象征。 黄金的拥有量一直是衡量一个国家、一个民族、一个社会集团、一个家庭物质财富的标志，佩戴黄金首饰古往今来都是生活中的一种时髦。 1．金的存在 金在自然界中，金绝大部分以单质状态存在，在许多河流的砂床上，它和砂子混在一起。古代人就开始艰难的“沙里淘金”。

2．金的性质 金，元素符号为Au，原子量为196.96654，密度19.3g/cm3。熔点1063℃，沸点2600℃。金是一种柔软的、黄色的金属，是所有单质中延展性最好的一个。1克金能抽成长达3km的金丝，或压成厚约0.0001毫米的金箔。 金的化学性质不活泼，不受空气、水和氧气作用，也不溶于一般的酸、碱等化学溶剂，只能溶解在王水中。

3．金的辨别 一般把成色大致分成优、次、劣三个档次。 以“K”为单位，24K为优，相当于100%（称为足金），18K为次， 相当于75%，12K为劣，约50%。每1K相当于4.167%，纯金为24K，我国发行的纪念币为22K，即91.67%，金项链18K，含金75%。 (1)“试金石”法 试金石，状如鹅卵，通称辉绿石或石英岩，其化学成分主要是二氧化硅（SiO2），硬度较大。检验时，只要把受试物在试金石上一划，便原形毕露：黄铁矿划出的条痕是黑色的，黄铜矿划出的条痕是黑绿色的，而真金留下的划痕是金黄色的。 (2)激光试金仪 检验时，用激光束照射一下金、合金或仿金制品，大约使十亿分之一克的物质气化，利用显现的不同光谱线及其强度，来辨别黄金制品的真伪和成色。

一、 宝石 一般来说，凡硬度在7度以上，色泽美丽、性质稳定、产量稀少、价值宝贵的矿物统称为宝石。质优者主要有金刚石、钢玉、绿柱玉、贵石榴石、电气石、贵蛋白石等；质稍劣者有水晶、玉髓、玛瑙、碧玉、孔雀石、琥珀、石榴石、蛋白石等。 详见表7－2。

1．宝石的化学特征 （1）性质稳定。宝石在加工成饰用品后遇酸、碱、水及大气均无反应，且硬度较大，故经久耐用； （2）化学成分。天然宝石的化学成分有的是单质晶体，如金刚石。大多数宝石是氧化物、盐类或复盐，大多含少量杂质，并赋予不同的颜色。如纯净的三氧化二铝晶体为白玉，含4%的铬成为为红宝石，含铁及钛者为蓝宝石；祖母绿的主成分为铍铝硅酸盐［Be3Al2(Si3O18)］，还杂含钾、钠、钙、镁、铁、锂、镍、钒、铬等，包括绿宝石、海蓝宝石等，其中以祖母绿最名贵；

2．实用功能 ①装饰或保值。 如钻石被称为“宝石之王”，它与红、蓝宝石、祖母绿合称四大珍宝。祖母绿则以其美丽之翠绿色被称为“绿宝石之王”。 ②作为硬零件。 ③激光器的部件。如光栅、棱镜、高级镜片等。 3．人造宝石制法。略

三、其他饰品 （1）银制品 （2）镀金及模拟品 （3）化石饰品 四、首饰制品的维护 一般情况下可用酒精溶液拭亮。对于纯金的贵重饰器可用由食盐、碳酸氢钠、漂白粉和清水配成的清洁液侵泡约2小时后漂洗即可去污渍。 在含酸气的实验室里不宜佩、藏金属饰品，以免酸蚀。

第五节 思考题 1.请简述洗涤剂的洗涤原理和洗涤过程。 2.按化学结构来分，表面活性剂主要有哪些类型？在化学结构上各有什么特点？ 第五节　思考题 1.请简述洗涤剂的洗涤原理和洗涤过程。 2.按化学结构来分，表面活性剂主要有哪些类型？在化学结构上各有什么特点？ 3.家庭常用洗涤剂主要有哪些类型？各有哪些特点？ 4.什么叫盐浴？盐浴有哪些好处？ 5.化妆和化妆品主要指什么？化妆品的效用主要有哪些？ 6.常用化妆品主要有哪些类型？各自有哪些特点？ 7.黄金的性质如何？怎样辨别黄金饰品的真伪和成色？ 8.常见的宝石主要有哪些品种？了解它们的化学组成、主要 特性及其功能。 9.请概述人造宝石的制备方法。 10.了解银饰品、镀金饰品、化石饰品的化学组成及特点。怎 样去除黄金或其它饰品上的汗渍、污物或表面氧化层？