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物质以三种基本形态存在着：
（1）固体：有固定的重量、体积和形状的物质。
（2）液体：有固定的重量和体积的物质，但没有固定的形状。
（3）气体：有固定的重量的物质，但没有固定的体积和形状。
头发是一种固体，因为它有固定的重量、体积和形状。护发素、烫发水和洗发水都是液体。它们有重量和体积但没有固定的形状。氧气是一种气体，它有重量，但没有固定的体积或形状。
物质能够从一种形态变为另一种形态：
（1）物理变化：物质在物理性质上的变化，但不产生新物质。
（2）化学变化：一种物质产生另一种物质的变化，变化后的化学性质与原物质不同。
从化学的角度，对物质进行如下划分：
（1）有机化学：有生命的或曾经有过生命的物质，而且这些物质都有碳的成分，比如植物和动物。
（2）无机化学：没有生命的，也不曾有过生命的物质.这些物质不含有碳的成分，比如岩石、水、矿物质等。
所有物质，不论是固体、液体还是气体，不论是有生命的还是没生命的，都是由元素组成的。元素是一种基本物质。
大自然中有多种已知元素。其中少量元素对美容师来说是必须要知道的，因为它们是头发、指甲和皮肤的基本成分。这些元素是碳、氧、氢、氮、硫等。
头发是由两种固体（碳和硫）及三种气体（氢、氮和氧）组成的。然而头发属于一种固体。
在下面的表中，第一行是每种元素的原子数，第二行是元素名称，第三行是符号，是其英文名的缩写，就像昵称一样，使我们更容易识别元素。本书中有许多这类符号，你也经常在专业书籍及产品标示牌上见过这些符号。
每种元素都含有某种与其他任何元素都不同的原子。原子有三个主要部分：质子、中子和电子。质子和中子在原子的中央紧密地堆积在一起，形成一个密集的中心，也叫核心。而电子则沿着轨道或壳层路径以近乎光速的速度运动（见图2.1）。
质子有一个正电荷，可以识别原子，比如氢原子或氧原子等。
中子没有电荷，是中性的，就好像它的名字一样。中子决定了原子的重量。
电子有一个负电荷，在某种情况下，它们能使原子与其他原子结合，形成键。
图2.1
图2.1中每个原子与其他原子在质子、中子和电子的数量上是不同的。
原子数表示一个特定元素的单体原子中有多少质子。例如，氢的原子数是1，意思是它只有1个质子和1个电子。氢的原子结构最简单。我们看到，碳的原子数是6，意思是它有6个质子、6个中子和6个电子。氮的原子数是7，氧的原子数是8，硫的原子数是16。
一个原子的化学行为主要取决于它最外层轨道的电子数。有些原子，正是由于结构特殊，所以不会丢失外层的任何电子。这些电子被认为是稳定的，带中性电。
如果原子的外层会丢失电子，那么这个原子就是不稳定的或活性的。不稳定的原子寻找其他原子并与之共享电子，以使它们的外层完整。它们一旦结合，就会形成更复杂的单位，即分子。
当不稳定原子通过共享电子化合之后，就形成了分子。分子就是两个或两个以上原子通过化学键结合在一起的结果。如果互相结合的原子是不同的，比如一个氢原子和一个氧原子，那么得出的分子就是一个化合物。不同原子结合所形成的分子是一个化合物的最小单位。对一个元素来说，原子是相同的。对一个化合物来说，原子是不同的。如图2.2所示，当两个各有一个电子的氢原子与一个带有8个电子的氧原子结合后，就形成了化合物H 2 O，即一个水分子。这就是一个两种气体（氢气和氧气）结合并形成一种液体的例子。
图2.2
头发的五种元素的原子──碳、氧、氢、氮和硫，化合后形成一种化合物，这种化合物最终成为头发中的蛋白质。要想了解它们是如何结合而形成头发的，你就要先学习一些有关化学键的知识。
氨基酸是一种由碳、氧、氢、氮和硫组成的化合物。一共有22种普通氨基酸。这些氨基酸以链的形式连在一起，形成蛋白质，为身体提供生长和修复组织所需的化学品（见图2.3）。
尽管所有蛋白质是由氨基酸组成的，但每一种蛋白质各不相同，因为它们形成的方式不同。头发的组成是一种被称为角朊的蛋白质。头发中的角朊含有19种氨基酸。实际上，头发中有97%是角朊蛋白，3%是微量元素。
链就是将氨基酸连在一起的顺序，正是由于顺序不同才产生多种不同的蛋白质。另外，链中的
图2.3
图2.4
氨基酸的数量也很重要。例如，头发中发现的19种氨基酸必须都能显现出来，否则就不是头发的结构。
形成蛋白质的氨基酸是通过一种肽键而端端相连的。这种肽键也叫做端键。肽键是所有蛋白质分子的支柱。当将两种氨基酸端端相连时，一种氨基酸的酸端就会附着在另一种氨基酸的氨基端上。当这两个端连起来时，就形成了肽键。多肽键则连接了成千种氨基酸而形成一条链（见图2.4）。
头发是蛋白群连在一起的结果。作为发型师，在进行头发护理及造型时，将会改变这些连接方式。这时需要了解所使用的技术和工具影响顾客头发的程度。重要的是，不要破坏肽键。例如，当使用氢氧化钠直发剂后将头发放到电吹风下，那么，其中的碱性物质遇热化合之后就会分裂这些重要的肽键，并毁坏蛋白结构。蛋白链断裂之后，就分离成一些小的碎片，并回复为氨基酸群，不再具备头发的特点。
当氨基酸化合形成头发中的角朊蛋白后，就变成一种螺旋状构型。如果将这些长螺旋状的蛋白
图2.5
链并列排置，它们就会被四个侧键（见图2.5）连接到一起。使蛋白链维持在一起的四个键在组建头发时具有不同的行为和功能。这四个键是：氢键、盐键、二硫化物键、瓦尔斯力。
当你为顾客提供化学服务时，就会影响所有这些键。为了将对头发的损害程度降至最小，就必须知道这四个键是如何发生作用的。
（1）氢键。它的工作原理与正负电之间互相吸引一样，当一个分子中的氢原子被另一个分子中带有许多负电子的原子所吸引时，就会发生键合作用。头发中有许多氢键，它们的个体非常脆弱，很容易被热量或水所破坏。尽管这些氢键的吸引力较弱，但头发的蛋白质中有如此多的氢键以至于它们会组成蛋白链，使头发具有形状。头发中35%的力量来源于它结构中的上百万个氢键。
（2）盐键。这种键也是正负电之间互相吸引的结果。一个氨基酸群中的负电荷吸引另一个氨基酸群中的正电荷。盐键也有助于组成蛋白链。它们占有头发拉力中的另一个35%，并且与氢键一样，不是非常强。
由于氢键和盐键都能够被水削弱，所以，用洗发水洗发，使用烫发卷，并加热都可以获得新形状。但头发浸入水中时，氢键和盐键就被弱化，头发就更柔顺。然后，将头发缠紧到卷筒上并吹干，头发就具备一个新形状，因为在蛋白链之间形成了新的氢键和盐键。但这个造型只是暂时的，因为再次遇到水之后新键就会分裂。甚至头发中的湿气都能破坏新键而恢复原来状态。用卷筒造型或用电吹风和电热钳进行热造型属于物理变化，因为这仅仅是头发的物质特点被改变了。
（3）二硫化物键。这是一个含硫的侧键。这些硫类的侧链与其他的硫类侧链结合时，就会形成二硫化物键。这个键是一种形成于蛋白结构之间的化学键。我们许多的化学服务，特别是烫卷发和拉直发，都会直接影响二硫化物键，有时是破坏这个键，有时是将其重组为一个新的形状。这个过程是一个化学变化，可产生持久的效果。
（4）瓦尔斯力。这种键对我们并不很重要，但我们要知道它的存在，并在蛋白链的键合过程中也起一定的作用。
以上可以归纳于图2.6：
图2.6
（1）头发来自于单个原子，而原子是物质的最小单位。
（2）这些原子通过共享电子结合起来，就形成了氨基酸分子。
（3）一个氨基酸的一端与另一个氨基酸的一端结合后，就形成肽键或端键。
（4）氨基酸产生多肽蛋白链。
（5）单体的蛋白链通过氢键、盐键、二硫化物键和瓦尔斯力与其他链并列发生键合作用。
（6）蛋白链与蛋白链结合就形成了人的头发。