Ocena użytkowników: 5 / 5

Gwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywna
 

Tym razem trochę na temat mechanizmu działania mydeł. Mydła należą do surfaktantów, które są podstawowymi składnikami większości kosmetyków. Opis ich działania będzie wprowadzeniem w tematykę działania podstawowych rodzajów produktów kosmetycznych.

 Na czym polega działanie mydła ?

Podstawowym zadaniem mydeł jest OCZYSZCZANIE. To jest główny aspekt ich działania i jego mechanizm postaram się opisać.
Oczyścić czyli usunąć tłusty brud ze skóry czy włosów, a pośrednio także ograniczyć powstawanie zaskórników poprzez przeciwdziałanie powstawaniu czopów rogowych, utrudniających odpływ sebum z mieszków włosowych. Wszelkie dodatkowe efekty jak choćby zmiękczanie naskórka, złuszczanie komórek warstwy rogowej (peelingi)to w przypadku mydeł extra dodatek do oczyszczania.

Usuwanie brudu z zabrudzonych powierzchni, czyli także ze skóry i włosów byłoby bardzo proste gdyby wszystkie zanieczyszczenia rozpuszczały się w wodzie - wystarczyłoby po prostu je spłukać. Niestety woda jest dość „kapryśnym” rozpuszczalnikiem – jedne substancje rozpuszcza doskonale, a innych prawie wcale. Od czego to zależy ? Dlaczego jedne substancje zmywają się bez problemu, a inne uparcie trzymają się powierzchni ?

1. WODA
woda1Istotą rzeczy jest tzw. polarna budowa cząsteczki wody. Cząsteczki jako całość są zazwyczaj obojętne elektrycznie. Jednakże może się w nich pojawić niesymetryczny rozkład ładunków elektrycznych – wówczas z jednej strony cząsteczki jest skupiona większa część ładunków ujemnych niż z drugiej. Takie cząsteczki wytwarzają wokół siebie pole elektryczne. Mówimy wówczas, że są to cząsteczki polarne.

Taka sytuacja ma miejsce w przypadku wody. W skład cząsteczki wody wchodzą dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Od strony atomów wodoru cząsteczka jest naładowana dodatnio, a od strony atomu tlenu – ujemnie.

woda2

 

Przeciwnie naładowane strony cząsteczek wody przyciągają się – cząsteczki wody przyciągają się wzajemnie.

Nie wszystkie substancje mają polarne cząsteczki. Przeciwieństwem są substancje apolarne (w rzeczywistości cząsteczki mogą być polarne w różnym stopniu).

Jak powiedziałam woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem, ale tylko niektórych substancji. Reguła, pochodząca jeszcze z czasów alchemicznych, głosi: “similia similibus solventur” (Admin : łac. podobne rozpuszcza się w podobnym).

Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem substancji, których cząsteczki są polarne, a kiepskim apolarnych. O stopniu rozpuszczania decydują siły oddziaływania pomiędzy cząsteczkami wody, a cząsteczkami rozpuszczanej substancji. Woda dobrze rozpuszcza te substancje, których cząsteczki przyciąga równie silnie jak własne. Aby wystąpiło takie przyciąganie cząsteczki substancji rozpuszczanej muszą także mieć strukturę polarną. Taką strukturę mają np. sole czy cukry.

I jeszcze jedno : jeżeli cząsteczki danej substancji wykazują skłonność do wiązania się z wodą (rozpuszczania) to mówimy, że są hydrofilowe. O cząsteczkach nie wykazujących takiej skłonności (nie rozpuszczających się w wodzie) mówimy, że są hydrofobowe.
Z reguły hydrofobowe są substancje apolarne. Należą do nich oleje i tłuszcze. Dlatego nie można spłukać tłuszczu wodą. Dużo lepiej rozpuszcza się w innych apolarnych substancjach jak choćby w benzynie. Tylko kto miałby ochotę kąpać się w benzynie ?!

2. MYDŁO

W tym miejscu na scenę wchodzą mydła. Ich szczególną własnością jest fakt, że są zarówno hydrofilowe jak i hydrofobowe. Jak to możliwe ?

schemat1Cząsteczka mydła składa się z dwóch części o skrajnie różnych właściwościach: hydrofilowej (zwanej „głową”) oraz hydrofobowej (zwanej „ogonem”). W jej budowie molekularnej można wyróżnić dodatnie jony sodowe (lub potasowe w mydłach potasowych) oraz ujemne łańcuchy reszt kwasowych. Reszta kwasowa zawiera hydrofobowy łańcuch węglowodorowy, który nie rozpuszcza się w wodzie.

Gdy dodajemy mydło do wody jego cząsteczki ulegają jonizacji - jony metalu (tutaj sodu) odrywają się (zostają otoczone przez cząsteczki wody), a reszty kwasowe zyskują ładunek ujemny w miejscu odłączonego jonu (głowa). "Naładowana" (elektrycznie) głowa oddziałuje z cząsteczkami wody, a więc rozpuszcza się w niej. Tymczasem hydrofobowy ogon stara się możliwie jak najdalej odsunąć, przy okazji "rozglądając się" w poszukiwaniu substancji hydrofobowych, w których z kolei sam mógłby się rozpuścić. Gdy napotyka na cząsteczki tłuszczu lub oleju przywiera do nich, gdy dociera do powierzchni wody ustawia się do niej prostopadle zmieniając własności powierzchni.

schemat2

W miarę dodawania mydła do wody i zwiększania koncentracji jego cząsteczek, coraz więcej "ogonów" wnika do tłustych drobin i zaczynają powstawać sferyczne struktury zwane micelami. Powierzchnię miceli tworzą hydrofilowe głowy, a we wnętrzu "zamknięte są" hydrofobowe ogony rozpuszczone w drobinach tłuszczu. Powierzchnia miceli tworzy warstwę rozgraniczającą dwie substancje, które praktycznie nie rozpuszczają się w sobie. Ponieważ "głowy" mają ładunek elektryczny (ujemny) to micele odpychają się wzajemnie co zapobiega zlewaniu się kropelek tłuszczu. W ten sposób tworzy się trwała emulsja oleju i wody.

Gdy nie ma mydła tłuszcz i woda prędzej czy później rozdzielą się i utworzą dwie, nie mieszające się warstwy. Przy odpowiednim stężeniu mydła, drobiny tłuszczu, zamknięte wewnątrz miceli pozostaną rozproszone w wodzie. Micele jako całość rozpuszczają się w wodzie, a więc mogą być łatwo spłukane.

Schemat oczyszczania powierzchni :

mycieMydło stabilizuje emulsję tłuszczu i wody. Wprawdzie nie "rozpuszcza tłuszczu w wodzie" jak to się potocznie mówi, ale tak czy inaczej umożliwia jego spłukanie.

 

 

Problemy pojawiają się gdy w wodzie znajdują się jony metali takich jak żelazo, wapń czy magnez. Mówimy wówczas, że woda jest "twarda". Jony te wiążą cząsteczki reszt kwasowych rozrywając strukturę miceli i dając w efekcie nierozpuszczalne w wodzie mydła magnezowe, wapniowe, które wytrącają się w postaci osadu (to właśnie ten nieprzyjemny osad pojawiający się na włosach). Problem ten został rozwiązany w syntetycznych detergentach.

Co ciekawe, piana nie odgrywa żadnej roli w procesie oczyszczania i ma znaczenie wyłącznie psychologiczne. Brak piany może wprawdzie wskazywać na niedostateczną ilość użytego środka myjącego i konieczność powtórzenia mycia, ale nie wpływa na samo oczyszczanie.


źródła :

Świat Nauki czerwiec 2000 - L.Bloomfield : Środki myjące
K.Dunn : Scientific Soapmaking
S. and J.Antczak : Cosmetics unmasked

AdminUśmiech

Komentarze   

+3 # RE: Jak działa mydłoGuest 2015-03-01 18:43
:lol: :-) :D
Odpowiedz | Odpowiedz z cytatem | Cytować

Dodaj komentarz

Kod antyspamowy
Odśwież