Поверхнево-активні речовини Як вони працюють і що нам потрібно для журналу «Єнот»

Життя без ПАР? Це зайняло б трохи звикання: на щойно випраній білизні все одно залишалися плями, посуд не можна було чистити належним чином, не кажучи вже про наше волосся, яке непривабливо блищало, незважаючи на воду з душу. Зубна паста не поширюється в роті, а крем для обличчя не вбирається в шкіру. В офісі є принтери з максимальною роздільною здатністю один сантиметр. І нарешті, вечеря попереднього дня все одно буде важкою для нашого шлунку, оскільки для нашого метаболізму потрібні природні поверхнево-активні речовини, такі як лецитин або жовчна кислота.

Тут найчастіше використовують поверхнево-активні речовини

Поверхнево-активні речовини є одними з найпоширеніших хімічних сполук. Окрім природних поверхнево-активних речовин, їх можна знайти в кожному домогосподарстві та у всіх видах повсякденних продуктів. Якщо ви спочатку думаєте про пральний порошок, ви маєте рацію. Оскільки миючі та миючі засоби є головними у споживанні ПАР: на них припадає більше половини з 2,5 мільйонів тон ПАР, які щорічно споживаються в Західній Європі. Косметика та фармацевтика перебувають на другому місці з приблизно 15 відсотками загального споживання. (Джерело: TEGEWA e.V.). Ці речовини можна знайти в багатьох косметичних продуктах вздовж «полиці у ванній»: у шампунях та гелях для душу, у кремах та косметиці. Під час миття та прибирання поверхнево-активні речовини демонструють свою сильну силу: вони можуть видаляти нерозчинні у воді забруднення, такі як вміст ліпідів (тобто жирові) частинки бруду з білизни, шкіри, посуду чи інших поверхонь, та розчиняти їх у воді. Не дарма поверхнево-активним речовинам часто дають прізвисько “працьовиті склади”.

Як працюють ПАР?

Але що дозволяє поверхнево-активним речовинам контактувати воду та жири? Це їх особлива молекулярна структура. Спрощено кажучи, можна уявити молекулу ПАР як сірник: голова водолюбна (гідрофільна), а паличка водовідштовхувальна (гідрофобна) і водночас жиролюбна (ліпофільна). У водному розчині гідрофобні кінці намагаються уникати води. Тому вони мігрують туди, де вода межує з іншою речовиною (наприклад, навколишнім повітрям, маслом, твердими речовинами). Водолюбні головки спрямовують у водний розчин.

Будова молекули ПАР

Поверхнево-активні речовини таким чином покривають межі розділу між різними речовинами і тим самим зменшують міжфазну напругу. Просто уявіть це як розтягнуту мембрану. Поверхнево-активні речовини «розслаблюють» мембрану і тим самим «зближують» дві речовини разом. Яскравий приклад - жирна сковорода: її не дуже вражає лише вода. Вода просто скочується з жирного шару. Миючий засіб має посередницьку дію: Він зменшує міжфазну напругу між цими двома речовинами і дозволяє воді змочувати шар посуду, замість того, щоб відбиватися від нього як неефективні краплі.

Поверхнево-активні речовини покривають межі розділу між двома речовинами і тим самим зменшують міжфазну напругу.

Секрет миючої та миючої сили ПАР

Ну і добре. Але як саме макіяж відривається від обличчя, олія з каструлі та пляма від білизни? Насправді ще одна геніальна властивість поверхнево-активних речовин відіграє важливу роль в їх очищенні: їх здатність утворювати сферичні структури, звані міцелами.

Вони утворюються у промивній або промивній воді, коли на місцях стику більше не залишається місця, і поверхнево-активні речовини повинні рухатися у воду. Водолюбні голови знову вирівнюються з навколишньою водою. Водно-сором’язливі, люблячі жир кінці прикріплюються до частинок жиру або бруду і замикають їх всередині міцели. Поверхнево-активні речовини буквально проштовхуються між очищуваною поверхнею (сковородою, текстильним волокном, шкірою) та брудом і замикають її. Оскільки зовнішня частина міцел утворена водолюбними головками, покриті частинки бруду розподіляються у воді і можуть змиватися. Якщо він піниться, це також залежить від поверхнево-активних речовин.

Поверхнево-активні речовини розчиняють масло і бруд і направляють їх у міцели. Збережені частинки бруду можна просто змити водою.

Які там поверхнево-активні речовини та де їх використовують?

Не кожна синтетично виготовлена поверхнево-активна речовина однаково підходить для всіх застосувань. Деякі особливо добре миються, а інші ідеально підходять для емульгування. Залежно від електричного заряду гідрофільної частини молекули розрізняють чотири групи ПАР:

Аніонні ПАР - заряджені негативно. За кількістю вони представляють найважливішу групу поверхнево-активних речовин, вони сильно піняться, мають найвищу миючу здатність і тому в основному використовуються для миючих засобів. Їх також можна знайти в миючих засобах для миття та миття посуду, а також у засобах/шампунях для очищення та догляду за шкірою.
Катіонні ПАР - позитивно заряджені. Вони менше прибирають, але роблять білизну м’якою, волосся легко розчісується і має антистатичний ефект. Вони входять до складу пом’якшувачів тканини та кондиціонерів для волосся. Певні типи мають біоцидну дію і тому використовуються в дезінфікуючих засобах.
Неіоногенні ПАР - не перевозити ніяких вантажів. Вони використовуються як миючі та чистячі засоби, а також як емульгатори. Їх також можна знайти в багатьох засобах для очищення та догляду за шкірою. Вони менш чутливі до твердості, ніж аніонні поверхнево-активні речовини, і розвивають свої характеристики навіть при низьких температурах прання.
Амфотерні ПАР - заряджені як негативно, так і позитивно. Вони додаються до інших поверхнево-активних речовин як сумісні поверхнево-активні речовини і їх можна знайти в рідинах для миття рук, шампунях та інших косметичних продуктах.

Як інгредієнт в кремах & co.

Як описано, ПАР можуть розподіляти покриті частинки жиру у воді. Таким чином, вони дають змогу змішувати дві фактично не змішуються фази. Це також називають емульгуючим. При виробництві кремів та лосьйонів, поверхнево-активні речовини використовуються як емульгатори для поєднання водних та жирних доглядаючих речовин в емульсії. Молекули поверхнево-активної речовини обволікають частинки жиру і перешкоджають їхньому зворотному потоку. Це створює стійкі суміші, в яких жир не відокремлюється від води.

Що роблять поверхнево-активні речовини для шкіри?

Під час прийняття душу, миття рук чи чищення обличчя тензиди часто заглиблюються у своїй ретельності: вони не тільки видаляють небажані частинки жиру та бруду, а й частину природного шкірного жирового шару. Шкіра стає більш проникною для сторонніх речовин, а іноді реагує на сухі та лущаться ділянки. Слизові оболонки також можуть чутливо реагувати; відоме печіння в очах - типовий побічний ефект. Однак не всі поверхнево-активні речовини можна об’єднати в одне ціле - існують різні міцності.

Аніонні поверхнево-активні речовини відносяться до загалом більш агресивних представників, які можуть дратувати шкіру, а також слизові оболонки. Оскільки час контакту або дії шампунів та гелів для душу досить короткий, вони не становлять проблем для більшості людей. Однак, якщо у вас вже є проблеми зі шкірою, вам слід перейти на продукти без цих речовин. Аніонні поверхнево-активні речовини часто «знежирюються», комбінуючи їх з м’якими, більш шкірними. До них належать амфотерні ПАР, які значно зменшують потенціал подразнення аніонних ПАР. Неіоногенні поверхнево-активні речовини, як правило, є більш м’якими поверхнево-активними речовинами, і їх часто можна знайти в суміші з аніонними представниками.

Суха шкіра, що свербить: Можливий побічний ефект поверхнево-активних речовин у милі для миття рук.

Як я знаю, якого ПАР слід уникати при догляді за шкірою?

У випадку великої гори піни зазвичай беруть участь аніонні поверхнево-активні речовини, тоді як цукор та кокосові поверхнево-активні речовини піниться менше. Але це не є надійним. Крім того, існує так багато різних окремих ПАР, що практично неможливо знати їх усі та їх можливий потенціал подразнення шкіри. Однак, якщо ви подивитесь на декларацію INCI на упаковці, ви можете приблизно відрізнити більш м’які та менш м’які поверхнево-активні речовини. Короткий огляд:

Серед аніонних поверхнево-активних речовин агресивних представників можна впізнати за закінченням "-сульфат". Яскраві приклади: лаурилсульфат натрію/амонію, лауретсульфат амонію. Аніонні поверхнево-активні речовини, такі як динатрію лауретсульфосукцинат, лаурилсульфоацетат натрію та алкілкарбоксилат, мають дещо м’якший ефект. Найбільш шкідливими для шкіри з аніонних поверхнево-активних речовин є глутамати, наприклад динатрій/кокоїлглутамат натрію.
Найважливішою групою неіоногенних ПАР є етоксилати жирного спирту (FAEO). Прикладами цих загально добре переносимих поверхнево-активних речовин є: Laureth-4 (також 3, 7, 10) і Ceteth-20 (також 2,10,24). Неіонізовані ПАР на основі цукру є одними з найбільш м’яких ПАР. Ви можете впізнати їх за назвою "Глюкозид". Приклади: Каприліл/Каприл Глюкозид, Коко Глюкозид.
Не менш м’які амфотерні ПАР часто закінчуються назвою “бетаїн”. Іншими амфотерними представниками, що володіють шкідливими властивостями, є, наприклад, динатрій лауроамфодіацетат та динатрій кокоамфодіпропіонат.

Порада: Якщо ви хочете точно знати, яке поверхнево-активна речовина стоїть за іменами та які ризики це спричиняє, ми рекомендуємо такі бази даних пошуку:

Європейське агентство хімічних речовин (EACH). - Коротка токсикологічна класифікація хімічних інгредієнтів, включаючи поверхнево-активні речовини.
С. Національна медична бібліотека - детальний вплив окремих речовин на здоров’я.
Codecheck - Тут ви можете ввести назву продукту та, за умови, що товар зареєстрований, отримати список інгредієнтів із грубою оцінкою їх занепокоєння.

Кожен, хто бореться з інформацією про інгредієнти, повинен пам’ятати, що толерантність шкіри визначається загальним складом і комбінацією ПАР. Якщо все це занадто складно для вас, ви можете використовувати сертифіковану натуральну косметику. Хоча аніонні ПАР самі по собі тут не виключаються, більшість виробників пред'являють вищі вимоги до сумісності ПАР, ніж зазвичай із звичайними.

ПАР з нафти проти відновлюваної сировини

Поверхнево-активні речовини можуть бути виготовлені з відновлюваної або викопної сировини (наприклад, нафти). Звичайною відновлюваною сировиною для виробництва ПАР є пальмова та кокосова олія, а також кукурудзяний та картопляний крохмаль. Групи поверхнево-активних речовин, що не містять іонів, мають перевагу перед іншими, оскільки їх можна повністю виготовити з такої сировини. Інші, такі як аніонні алкилбензолсульфонати (LAS), можуть вироблятися лише на нафтохімічній основі.

Поверхнево-активні речовини можна витягувати з олії кокосового горіха. Тут важливо звернути увагу на умови вирощування.