Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu środki czystości i kosmetyki (cz. II)

Transkrypt

1 Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu środki czystości i kosmetyki (cz. II) I. Kosmetyki - mieszaniny przynajmniej dwóch substancji / faz (rozpuszczalnika / rozpraszającej i rozpuszczonej / rozproszonej, ze względu na średnicę cząstek fazy rozpraszanej mieszaniny wyróżnia się: roztwory rzeczywiste (roztwór wodny alkoholu, soli, cukru), koloidy (wodny roztwór białka kurzego, zawiesiny (mieszanina wody i gliny). Kosmetyki, jak i inne środki czystości są produkowane w postaci emulsji (mieszaniny substancji nierozpuszczających się wzajemnie (substancja hydrofilowa / lipofobowa + substancja lipofilowa / hydrofobowa). Roztwór właściwy / Koloid Zawiesina rzeczywisty mieszanina jednorodna / homogeniczna, składników nie można odróżnić, Ø < 1 nm (1 nm = 10-9 m) cząstek fazy rozproszonej mieszanina niejednorodna, / heterogeniczna, 1nm Ø 200 nm cząstek fazy rozproszonej, dają efekt Tyndalla, widoczny jest stożek światła przepuszczonego strumienia światła, średnica jest większa od amplitudy fali świetlej, która ulega odchyleniu (załamaniu w kontakcie z drobiną) Efekt Tyndalla mieszanina niejednorodna, Ø > 200 nm cząstek fazy rozproszonej, które podlegają siłom grawitacji, cząstki fazy rozproszonej tworzą osad zjawisko sedymentacji strumień światła roztwór koloidalny białka jaja kurzego A. Typy emulsji: składniki emulsji posiadają odmienne właściwości, rozdzieleniu się składników emulsji zapobiegają emulgatory (substancje utrwalające emulsje, których cząsteczki posiadają powinowactwo do fazy rozpraszającej i rozpraszanej, np. mydło) tłuszcz ogonek lipofilowy a hdrofobowy / C 17 H 35 -COO - / główka hydrofilowa a lipofobowa woda emulsja O/W olej w wodzie (substancja tłuszczowa rozproszona w wodzie, np. śmietana) emulsja W/O woda w oleju (woda rozproszona w substancji tłuszczowej, np. masło) woda olej micela O/W micela W/O

2 kosmetyki O/W nawilżające, kosmetyki W/O - natłuszczające płyny micelarne wodne roztwory substancji powierzchniowoczynnych (emulgatora np. mydła lub innych surfakantów cząsteczek zdolnych do tworzenia miceli), część hydrofobowa / lipofilowa wnika w cząsteczkę zanieczyszczenia (np. kosmetyków wodoodpornych) tworząc micelę, płyny dwufazowe składają się z dwóch faz i nie zawierają emulgatora: wodnej (zawiera substancje rozpuszczalne w wodzie np. wyciągi roślinne, nawilżające) olejowej (zawiera olejki naturalne rozpuszczające kosmetyków nierozpuszczalnych w wodzie i natłuszczające skórę), przed użyciem płyn należy dobrze wymieszać, ponieważ ulega rozwarstwieniu. B. Ważniejsze postacie kosmetyków i środków czystości: O/W kosmetyki nawilżające (balsamy do ciała), środki czyszczące (preparaty do mycia paneli podłogowych), Emulsje W/O kosmetyki natłuszczające (olejki i masła do ciała), Roztwory właściwe / rzeczywiste Zawiesiny Żele preparaty od impregnacji mebli, wodne lub alkoholowe roztwory substancji powierzchniowo czynnych: toniki kosmetyczne, środki do mycia, szyb, luster, zawierają granulki o działaniu ścierającym (węglan wapnia, węgiel aktywny, rozdrobnione łupiny orzechów, krzemionkę) nierozpuszczalne w wodzie: pilingi (peelingi) złuszczające do do ciała, pasty do zębów, chemia gospodarcza środki do szorowania i polerowania, gęste żele (żel do włosów), pasty do zębów, płyny do mycia naczyń, udrażniania rur (np. Krecik), usuwania kamienia i zanieczyszczeń w sanitariatach (np. Domestos). C. Przykładowe zadania z rozwiązaniem: 1. Spośród poniższych związków chemicznych (wzór grupowe wzory grupowe poniżej) wybierz ten, który może pełnić funkcję emulgatora oraz zaznacz jego fragment hydrofilowy / lipofobowy i fragment lipofilowy / hydrofobowy: C 2 H 5 -OH; CH 3 -(CH 2 ) 4 -CH 3 : CH 3 -(CH 2 ) 15 -COO - K +. Odp.: CH 3 -(CH 2 ) 15 - COO - K +, - fragment lipofilowy / hydrofobowy; fragment hydrofilowy / lipofobowy. 2. Krem z bazą emulgatorową w swoim składzie zwiera: emulgator 6%, alkohol cetearylowy 4%, oleje zimnotłoczone 5%, masło Sea 2%, gliceryna 5%, woda 67%, konserwant,witaminy i inne substancje czynne oraz ekstrakty 1%. Oblicz, ile g i ile g olejów należy odważyć, aby sporządzić 120 g kramu. Oblicz stosunek masowy fazy olejowej do fazy wodnej w tym kremie. Obliczenie masy wody: 120 g kremu % x % wody Łączny % fazy olejowej = 5% + 2% = 7% Obliczenie masy fazy olejowej: 120 g kremu % x % Obliczenie stosunku masowego faz:

3 3. Krem Efudix zawiera w 1 gramie zawiera 50 mg fluorouracylu, 150 mg alkoholu stearylowego, 115 mg alkoholu - glikolu propylenowego, 0,25 mg metylu parahydroksybenzoesanu 0,15 mg, propylu parahydroksybenzoesanu, 670 mg wody, 14,6 mg innych substancji pomocniczych. Oblicz procentowy udział wody i alkoholi w kremie, oraz stosunek masowy substancji czynnej fluorouracylu do łącznej masy wody i alkoholi. Obliczenie % udziału wody (1g = 1000mg): 1000 mg % 670 mg x Obliczenie łącznej masy alkoholi w kremie: 150 mg mg = 265 g Obliczenie % udziału alkoholi w kremie: 1000 mg % 265 mg x Obliczenie łącznej masy wody i alkoholi: 670 mg mg mg = 935 mg Obliczenie stosunku masowego substancji czynnej do masy wody i alkoholi: 4. Kosmetyk zawiera fazę olejową, fazę wodną i alkohole oraz substancje uzupełniające w stosunku masowym 4 :11:3:2. Oblicz liczbę gramów fazy olejowej i fazy, fazy wodnej i alkoholu oraz substancji uzupełniający w opakowaniu kosmetyku o masie 80 g. Obliczenie łącznej liczby udziałów masowych składników: = 20 Obliczenie masy fazy olejowej w 80 g kosmetyku: Obliczenie masy fazy wodnej w 80 g kosmetyku: Obliczenie fazy alkoholowej w 80 g kosmetyku: Obliczenie masy sub. uzup. w 80 g kosmetyku: 5. Przypisz odpowiedni rodzaj emulsji: O/W lub W/O dla niżej poddanych kosmetyków: balsam nawilżający, oliwka dla dzieci, krem do rąk na bazie gliceryny, mleczko do ciała, olejek do opalania, krem do rąk na bazie. Odp.: O/W balsam nawilżający, krem do rąk na bazie gliceryny, mleczko do ciała, W/O oliwka dla dzieci, olejek do opalania, krem do rąk na bazie wazeliny. D. Składniki kosmetyków kosmetyki produkty przeznaczone do oczyszczania skóry, makijażu, ochrony skóry przed szkodliwym działaniem czynników środowiska (promieniowania, uv, niskich temperatur, suchych wiatrów, zanieczyszczeń środowiska, pierwsze kosmetyki były wytwarzane na bazie roślin (henna z liści palmy Lawsoniana inermis), minerałów: ochry Fe 2 O 3 (barwnik brązowo-czerwony), malachit [Cu(OH)] 2 CO 3 z domieszkami Zn, Ca i Si barwy zielonej, sadzy, mąki ryżowej, Wpływ kosmetyków na skórę: skóra jest największym organem, który stanowi warstwę izolacyjną wnętrza organizmu i jednocześnie pośredniczącą miedzy środowiskiem a organami i układami wewnętrznymi, stanowi barierę przed organizmami chorobotwórczymi, pełni funkcje mechaniczne ochrona przed urazami, bardzo istotną funkcją skóry jest ochrona przed utratą wody przez organizm, skóra ulega ciągłej odnowie, obumarłe komórki naskórka (warstwa rogowa) ulegają złuszczeniu a w ich miejsce powstają nowe warstwy,

4 z upływem czasu procesy regeneracji ulegają zahamowaniu, skóra starzeje się, czego objawami jest jej wysuszenie, utrata elastyczności - wiotczenie, powstawanie zmarszczek, pojawianie się przebarwień, stosowane kosmetyki mają za zadanie utrzymania skóry w dobrym stanie jak najdłużej, poprzez jej nawilżanie, natłuszczanie, ochronę przed szkodliwymi czynnikami środowiska, dostarczanie substancji czynnych aktywujących procesy regeneracyjne, warunkiem skuteczności kosmetyków jest jak najgłębsze wnikanie do warstwy skóry. Działanie składników skóry: Substancje promieniochronne (filtry przeciwsłoneczne) ochrona przed promieniowaniem uv Substancje nawilżające przeniknie wody w głębsze warstwy skóry i jej zatrzymanie, pochłanianie wody z powietrza (higroskopijność) Substancje konserwujące i przeciwutleniające Substancje antybakteryjne Substancje polerujące i złuszczające składniki past do zębów, i peelingów do złuszczania martwego naskórka, Rodzaje filtrów chemiczne fizyczne częściowe pochłanianie częściowe rozpraszanie lub promieniowania uv / witamina odbijanie promieniowana uv C i E / ZnO, TiO 2 CH 2 (OH) CH(OH) CH 2 (OH) gliceryna / glicerol posiada silne właściwości higroskopijne, wielocukry sacharydy, aminokwasy przedłużenie przydatności kosmetyków (hamowanie zmian chemicznych w tym utleniania fazy tłuszczowej, rozkładu pod wpływem mikroorganizmów) : kwas mrówkowy HCOOH, kwas propionowy CH 3 -CH 2 -COOH, witamina E zapobiegają powstawaniu wyprysków na skórze (stany zapalne), rozkładowi potu na substancje i przykrym zapachu: S siarka, kationy srebra Ag +, kwas borowy(iii) H 3 BO 3, tlenek cynku ZnO, aktywny węgiel, Węglan wapnia CaCO 3, fosforan(v) magnezu Mg 3 (PO 4 ) 2, chlorek sodu NaCl, fosforan(v) wapnia Ca 3 (PO 4 ) 2, krzemionka SiO 2, rozdrobione łupiny orzecha, Barwniki składniki farb do włosów (odbarwienie włosów perhydrol / H 2 O 2, woda amoniakalna NH 3 ٠H 2 O), kosmetyków kolorowych (szminki, pomadki, lakiery do paznokci, cienie do powiek, tusze do rzęs) C węgiel, Cu miedź, Au złoto, Al glin, biel cynkowa ZnO / tlenek cynku(ii) biel tytanowa TiO 2 / tlenek tytanu(iv) Substancje zapachowe dla utrwalenia zapachu stosuje się wydzieliny zwierząt ambra (wydzielana przez kaszaloty), piżmo (wydzielina gruczołowa jelenia piżmowego) naturalne naturalne ekstrakty roślinne (róż, goździka, lawendy, cytrusów, kawy, tytoniu, wanilii, kakao) ambra, piżmo syntetyczne długołańcuchowe alkohole (heksanol), aromatycznoalifatyczne węglowodory (limonen zapach cytryn), *estry produkty reakcji kwasów karboksylowych i alkoholi cynamonian metylu (zapach truskawek) długołańcuchowe aldehydy. * do produkcji substancji zapachowych (estrów) nie stosuje się kwasu octowego i kwasu masłowego, ponieważ w kontakcie w kwaśnym odczynem skóry ulegają hydrolizie, produktem są kwasy, które mają nieprzyjemny zapach (szczególnie kwas masłowy).

5 Funkcje kosmetyków Funkcja Środki higieny osobistej Pielęgnacja i ochrona Zapachowa Kosmetyki do makijażu Rodzaje kosmetyków mydła i żele do kąpieli, szampony do włosów, kremy i pianki oraz żele do golenia i depilacji pasty do zębów i płyny do płukania jamy ustnej, dezodoranty i anstyperspiranty, preparaty nawilżające, natłuszczające i ujędrniające skórę, kremy, żele maści i balsamy na określone zmiany skórne (cellulit, rozstępy, przebarwienia, piegi, kosmetyki przeciwsłoneczne i zimowe (ochrona skóry przed niskimi temperaturami) perfumy, wody kwiatowe, toaletowe, kolońskie cienie do powiek, podkłady do makijażu, tusze do rzęs i brwi, szminki, pomadki do ust, lakiery, transparenty do paznokci, żele i lakiery do utrwalania fryzur, farby do włosów, Podział składników kosmetyków ze względu na ich funkcje: bazowe rozpuszczalniki do pozostałych składników kosmetyków (woda, tłuszcze, alkohole, czynne (czynne) substancje warunkujące działanie kosmetyku (nawilżające, promieniochronne, wybielające, złuszczające, barwiące, dodatkowe (pomocnicze) substancje umożliwiające ostateczną postać kosmetyku (np. emulgatory, zagęszczacze), przeciwutleniające (antyoksydanty), konserwanty, barwnikowe, zapachowe. Zasady INCI: nazwy umieszcza się wg malejącego udziału substancji w kosmetyku, w przypadku takiej samej ilości, składnik wymienia się w kolejności afabetycznej, substancje, których udział masowy jest mniejszy niż 1% wymienia w dowolnej kolejności, barwniki wymienia się zawsze na końcowej pozycji E. Przykładowe zadania z rozwiązaniem: 6. Krem Efudix zawiera w 1 gramie zawiera 50 mg fluorouracylu, 150 mg alkoholu stearylowego, 115 mg alkoholu - glikolu propylenowego, 0,25 mg metylu parahydroksybenzoesanu, 0,15 mg propylu parahydroksybenzoesanu - substancja konserwująca, 670 mg wody, 14,6 mg substancji pomocniczych. Uszereguj składnik preparatu wg. zasad INCI. woda, alkohol stearylowy, glikol propylenowy, fluorouracyl, substancja pomocnicza, propyl parahydrobenzoesanu. 7. Oliwka aloesowa w spray u skład wg zasad INCI:- woda, gliceryna (glicerol) sub. nawilżająca, monolaurynian polioksyetylenosorbitolu (ester) niejonowy surfaktant emulgator i stabilizator, dimetikon olej mineralno-organiczny na bazie krzemionki zmniejszająca efekt pienienia się i natłuszczający, mleczan sodu sub. nawilżająca ( w roztworze wodnym ulega hydrolizie anionowej wg równania: CH 3 -CH(OH)-COO - + H 2 O CH 3 -CH(OH)-COOH + OH - ), sok z aloesa o działaniu nawilżającym, ochronnym i kojącym, zwiera w aminokwasy, enzymy, witaminy i minerały, ma działanie przeciwbakteryjne. działa na skórę łagodząco, nawilżająco, wygładzająco i przeciwzapalnie, kwas cytrynowy regulator ph, kwas mlekowy regulator ph, składnik nawilżający, zmiękczający i zapobiegający wysychaniu kosmetyku, glikol propylowy rozpuszczalnik, humektant ( składnik silnie higroskopijny, nawilża skórę i zapobiega wysychaniu kosmetyku w opakowaniu), promotor przenikania innych składników przez skórę, benzoesan sodu

6 sub. konserwująca ( w roztworze wodnym ulega hydrolizie anionowej wg. równania: C 6 H 5 -COO - + H 2 O C 6 H 5 -COOH + OH - ), sub. zapachowe. Na podstawie powyższych informacji: a) określ typ emulsji / odp. O/W, b) wymień sub. podwyższające ph kosmetyku / odp.: benzoesan sodu, mleczan sodu c) wymień sub. obniżające ph kosmetyku / odp.: kwas cytrynowy i kwas mlekowy, d) wymień sub. hydrofilowe / odp. : gliceryna, mleczan sodu, sok z aloesa, kwas mlekowy, glikol propylowy, benzoesan sodu, kwas cytrynowy e) wymień sub. hydrofobowe / odp.: olej mineralno-organiczny, f) wymień emulgator / odp.: monolaurenian polioksyetylenosorbitalu, 8. Skład olejku do opalania 5 gramów silnie rozdrobionego tlenku cynku (ZnO), 94 gramów oleju, 1 gram witaminy E. Na podstawie powyższej informacji: a) wskaż rozpuszczalnik witaminy E / odp.: olej, b) określ rolę ZnO i wit. E / odp. ZnO filtr uv fizyczny, wit. E filtr uv chemiczny, określ rodzaj mieszaniny / odp.: zawiesina 9. Kosmetyk zawiera fazę olejową, fazę wodną i alkohole oraz substancje uzupełniające w stosunku masowym 4 :11:3:2. Oblicz liczbę gramów fazy olejowej i fazy, fazy wodnej i alkoholu oraz substancji uzupełniający w opakowaniu kosmetyku o masie 80 g. Obliczenie łącznej liczby udziałów masowych składników: = 20 Obliczenie masy fazy olejowej w 80 g kosmetyku: Obliczenie masy fazy wodnej w 80 g kosmetyku: Obliczenie fazy alkoholowej w 80 g kosmetyku: Obliczenie masy sub. uzup. w 80 g kosmetyku: 10. Przypisz odpowiedni rodzaj emulsji: O/W lub W/O dla niżej poddanych kosmetyków: balsam nawilżający, oliwka dla dzieci, krem do rąk na bazie gliceryny, mleczko do ciała, olejek do opalania, krem do rąk na bazie. Odp.: O/W balsam nawilżający, krem do rąk na bazie gliceryny, mleczko do ciała, c) W/O oliwka dla dzieci, olejek do opalania, krem do rąk na bazie wazeliny.