なぜ白くなるの?ホワイトニングで歯が染まる原理【方法別】

ホワイトニングの基礎知識

一般に浸透し人気が高まってきたホワイトニングですが、そもそもどういった原理で歯が白く染まるのか疑問に思っていませんか?

たとえば髪の毛は一度ブリーチをしたからといって、時間がたって黒くもどることはありませんよね。でも、歯はいくら真っ白にしても時間が経つと元に戻ってしまうのはなぜなのでしょうか。

歯医者さんでのホワイトニングと、自宅でのホワイトニングはホワイトニングの定義も原理も全く違います。今日はその原理と方法ごとの違いについて解説します。

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歯医者さんのホワイトニングで歯が染まる原理

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歯科医院のホワイトニングには「オフィスホワイトニング」と「ホームホワイトニング」の2種類があり、診察室内で行うものをオフィスホワイトニングといいます。その方法と白くなる原理をみていきましょう。

ホワイトニングの方法

歯科医院の診察室内で行うホワイトニング(オフィスホワイトニング)は、20%以上の高濃度過酸化水素を含むジェルやペースト状の薬剤を歯の表面に塗布し、光をあてて薬剤を活性化させて歯を白くする方法です。

1回に60分ほど時間をかけ、完了までに約1週間の間隔をあけて数回施術を行い歯を白くします。

ホワイトニング剤で歯が染まる科学的原理

ではその過酸化水素を含む薬剤を歯に塗ると、歯に何が起こるのでしょうか。

過酸化水素を塗ると、過酸化水素から活性酸素(OHラジカル)が発生します。この活性酸素の酸化作用によって、変色の原因となる歯の有機質が分解されて歯が白く染まります。これは漂白剤で服を染めるのと同じ原理です。

さらに、活性酸素を多く発生させるには

  • 過酸化水素の濃度を上げる
  • 過酸化水素の温度を上げる
  • 光(紫外線)をあてる

などの方法があります。

オフィスホワイトニングでは、高い濃度で光によって熱を与え、活性酸素を大量に発生させることで短時間で歯を何トーンも上げることができるのです。

ホワイトニングによって歯が白くなる理由2つ

ホワイトニング剤の浸透で歯が白くなるには、二つの理由があります。

  1. 薬剤で歯の着色物質を白く漂白する
  2. 薬剤で歯の表面構造を変化させて白く見せる

1は上記の活性酸素の酸化作用のことを意味しています。

2の「構造を変化」も同じ薬剤によるもう一つの効用です。漂白以外の薬剤の作用として「歯の表面の結晶構造の変化」があります。

結晶構造の変化とは、歯の表面を窓ガラスに例えると、もともと透明だったガラスをくもりガラスに変えることと同じ現象です。

曇りガラスにすると、透明のガラスで中身がそのまま見えていたものが、表面の凹凸で光の反射が増えて中身が見えづらくなります。それと同じ現象を歯の表面の組織でおこすことで、人の目から見て白いと感じる歯をつくることができるのです。

以上2つの化学反応が歯のホワイトニングの正体になります。

ホームホワイトニングで歯が白くなる原理

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歯科医院のホワイトニングの、家に持ち帰って自分で行う方法はどう違うのでしょうか。

ホワイトニングの方法

ホームホワイトニングはホワイトニング剤とホワイトニング用マウストレー(マウスピース)を持ち帰り、診察室外で歯科医師の指示どおりに自分で行うホワイトニング方法のことです。

薬剤は10%の過酸化尿素(過酸化水素濃度は3.6%)の薬剤を使用し、薬剤をマウストレーに入れて1日2時間程度歯に装着します。これを2週間程度継続し、唾液や体温などの作用で徐々に分解させてじっくりと歯を漂白します。

歯が白く染まる原理

歯医者のホワイトニングと科学的原理は全く同じですが、反応の現れかたに違いがあります。

オフィスホワイトニングが一気に活性酸素を発生させていたのに対して、ホームホワイトニングは薄い薬剤を時間をかけて内部まで浸透させ、ゆっくりと時間をかけて有機質(着色物質)を分解させるのです。

表面の構造変化もオフィスホワイトニングよりゆるやかですが、その分内部まで漂白ができます。そして、最終的にオフィスホワイトニングと同程度の白さに近づけることができます。

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市販のホワイトニンググッズの場合

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市販のホワイトニンググッズとは?

自宅でできるホワイトニンググッズに代表されるものはいくつか種類があります。

  • ホワイトニングテープ
  • ホワイトニングジェル
  • ホワイトニング用歯磨き粉
  • 歯のマニキュア
  • 歯の消しゴム・スポンジ

など様々なセルフケアグッズが市販されています。

ただし、これらはホワイトニングという名前はついていますが上記で述べたオフィスホワイトニング・ホームホワイトニングとは全く別の原理で歯を白くします。

歯を白くできる理由とその原理

日本で市販されているホワイトニンググッズで過酸化水素が含まれているものはありません

そのため、「ホワイトニング」という名前がついていても、それらはすべて着色汚れを落とす「クリーニング」もしくは表面を白い物質で覆う「コーティング」です

つまり、歯を染めるものではないのでどんなものを使っても過酸化水素と同じ原理で歯を白く漂白することはできません。効果が得られるのは、本来の歯の色に戻すというところまでになります。

本来の歯の色に戻すために、着色汚れ(ステイン)を落とすのに効果がある「メタリン酸」「ポリリン酸」などの洗浄成分を使って歯をブラッシングするなりして汚れを浮かせて落とします。これが市販のホワイトニンググッズの歯が白くなる原理です。

番外編:クレスト3Dホワイトニングで歯が染まる原理

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[出典:http://item.rakuten.co.jp/]

市販品の例外として海外のホワイトニンググッズがあります。一番有名なのはこの「クレスト3Dホワイト ホワイトニングテープ」ではないでしょうか。

楽天などで購入することができ日本でも使用している人が多いこのクレストホワイトニングテープは、過酸化水素が含まれています。アメリカなど海外では市販で過酸化水素を販売してもOKだからです。

このテープで歯が白くなる原理は、上記の「ホームホワイトニング」とほぼ同じです。過酸化水素が歯を染めています。

まとめ

歯科医院でのホワイトニングでは、過酸化水素から発生した活性酸素の酸化作用で、歯の有機質の漂白と表面の結晶構造変化で白くなる原理です。クレスト3Dホワイトニングテープもこれに該当します。

市販品のホワイトニンググッズは、すべて歯のクリーニングであり歯の有機質を染めているわけではなく、表面の汚れを剥がしたりとかしたりしてクリーニングをすることで本来の歯の色にもどすという方法です。

それぞれ全くことなったメカニズムと効果ですので、ホワイトニングを検討する際は混同しないようにしてくださいね。

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