PDF《科别：化学科》

科别:化学科 组别:高中组 作品名称:离子烫让发丝飘逸? 关键词:胱胺酸(头发) 、温度、时间 编号:040205 学校名称: 国立台南女子高级中学 作者姓名: 王维敏、姜玫坊、陈育亭、陈奕璇 指导老师: 郭博昭 壹、研究动机 在我们四位做科展的同学中,就有三位曾经烫过离子烫.

这套由日本传 来的技术,在短短的时间内似乎在台湾已蔚为风潮,吹起一股离子烫旋风r 烫发后柔顺光亮易整理的头发特性,对於许多自然卷或是梦想拥有飘逸秀发 的民众,的确是一大福音.不禁引起我们的好奇,到底是什麽原因使本来一 头蓬的乱发变得如此服贴呢? 正当大家陶醉於这美丽的魔法时,不幸地,本班竟然有一位跑去烫离子 烫的同学到了失败的痛苦,顶著一头焦焦硬硬的头发.想不到这伟大的魔 法竟然也有失灵的一天?疑惑的我们,决定著手L集资料、进行实验来探讨, 到底在什麽情况下顽固的卷发才会乖乖臣服於美发师的手下呢? 注

(一)U离子烫过程 1. 洗发后吹半乾,将第一剂均匀抹於头发上,包起来用蒸汽机加热 15~25 分钟(视发质而定) . 2. 冲掉第一剂,洗净后吹半乾,喷上防护乳液,再以热夹(约180℃)将 头发夹直. 3. 均匀涂抹第二剂,静待 15~20 分钟后冲水,洗净后吹乾,即可进行造型 的工作. 药品成分:第一剂:Thioglycolic Acid 第二剂:Sodium Bromate . 注

(二) :离子烫之反应方程式:. 文字叙述参见(注三) .

1 O O C H

2 N H

3 + H S S N H

3 + H O O O O C H

2 N H

3 + H S H O O C H

2 N H

3 + H S H + 2e?+2H 2e?+2H cystine cysteine 注

(三) :胺基酸之结构. C H2 H C NH2 C O OH HS C H2 H C NH3 C O O HS Ammonium Cation Carboxylate Anion 注

(四):头发外形通常取决於下列因素: 1.双硫键:角质素中胱胺酸间硫-硫共价键. 2.盐桥(salt bridges):胺基酸上酸、碱性官能基间之离子键. 所以吾人推论,此为离子烫名称的由来.

2 3.氢键:产生於胺基酸中之 NH,OH 之氢与另一胺基酸之氮、氧间. 氢键虽较共价键及离子键弱,但其形成之数量较多,因此是乾发时决定外形之 主要力量,在湿发状态下,水分子破坏氢键之形成,使其丧失原来形状,当乾 了之后,氢键重新组合,使头发得到新的外形,直到下次头发弄湿时. 烫发可得到较长期固定之发型.此时,先将角质素中之双硫键打断,重新造型 之后,再使双硫键重新生成,此一新发型由较氢键强之硫-硫共价键维持,故不 论头发乾、湿都不会变形. 烫发过程中,通常会使用到烫发造型剂(waving lotion)及中和剂(neutralizer)二种 试剂,造型剂为含氢硫基醋酸(Thioglycolic Acid)之碱性溶液,可将其氢原子转移 至胱胺酸之硫上,使双硫键断裂,而形成半胱胺酸(cysteine).此时,维持发型之 力量已不存在,可随意造型,完成后再以中和剂(通常为 Sodium Bromate 溶液)使 双硫键再度形成而将新造型固定. 贰、研究目的 探讨离子烫之化学反应原理及可能失败的原因. 参、研究设备及器材 器材 : 玻璃棒 、 烧杯 、 天秤 、 真空乾燥箱 、 加热搅拌器 、 红外线光谱仪 (Nicolet Mana-IR spectrometer 550) 、离心机、刮勺、秤量纸、Micro Pipepet、 洗瓶、量筒、滴管、Microtubes、温度计、油浴锅、铁架. 药品:氧化剂 Sodium Bromate(溴化钠) 、cystine(胱胺酸) 、cysteine(半 胱胺酸) 、KBr(溴化钾) 、矽光油.

3 肆、研究过程与方法 实验