Химия в производстве косметики

     Карандаш  для бровей. Он предназначен для  подкраски и подчеркивания бровей, а также придания им желаемой формы. Карандаш представляет собой окрашенную ароматизированную смесь восков, жиров и красителей. Цвета карандаша — черный, коричневый и синий. Технология приготовления его аналогична процессу производства и упаковки губных помад [9]. 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 Производство лака для ногтей, средств для окраски волос и дезадарантов

     В состав любого лака для ногтей входят пять основных компонентов: образователи пленки, размягчители, смолы, растворители и непосредственно красящие вещества. Наиболее распространенный лак для ногтей представляет раствор нитроцеллюлозы в органических растворителях. Нитроцеллюлозу получают нитрованием целлюлозы (хлопковой или древесной) смесью азотной и серной кислот. Она является сложным эфиром азотной кислоты и характеризуется общей формулой [С₆Н₇О₂(ОН)_3-X(ОNO₂)_X]_N [7].

     В качестве растворителей используют амиловый эфир уксусной кислоты CH₃COO(CH₂)₄CH₃, ацетон CH₃COCH₃, различные спирты, этиловый эфир, а также их смеси. В лак добавляют пластификаторы — касторовое масло или другие экстракты, которые препятствуют обезжириванию ногтей и предохраняют их ломкость.

     Модные  лаки сегодня производятся с учетом самых последних требований: они гипоаллергенны, экологичны, принципиальное отличие от традиционных лаков - жидкая дисперсионная основа. В таких лаках растворитель отсутствует вообще. Правда, сама идея лака будущего пока еще ждет воплощения. Курильщицам и курильщикам избавиться от несимпатичной желтизны ногтей можно с помощью специальных препаратов. Их два типа: кремообразные и растворители, но в обоих случаях действующим веществом служит сильный окислитель. После обработки окрашивающие ноготь вещества попросту обесцвечиваются. Однако стоит иметь в виду, что, во-первых, кроме органических кислот, например, лимонной C₆H₈O₇, винной C₄H₆O₆ или уксусной CH₃COOH в состав обесцвечивающих препаратов входят и пероксиды, и пербораты, а во-вторых, возвращая ногтям естественный цвет, вы устраняете не причину желтизны, а следствие. И ногтевые пластины со временем пожелтеют снова [9]. 

     Средства  для окраски волос. В быту в качестве дезинфицирующего и отбеливающего средства широко используют растворы (3, 6, 10 %-ные) пероксида водорода Н₂О₂. Более концентрированный — 30%-ный раствор пероксида водорода — называют пергидролем, перекись водорода — неустойчивое (особенно на свету) химическое соединение. Оно разлагается на воду и кислород:

     2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂ 

     В момент образования кислород находится в атомарном состоянии и лишь, затем переходит в молекулярный:

     2О  = О₂

     Атомарный кислород обладает особенно сильным  окислительным свойством. Благодаря ему растворы пероксида водорода разрушают красящие вещества и отбеливают ткани из хлопчатобумажных и шерстяных тканей, шелк, перья, волосы. Способность пероксида водорода обесцвечивать волосы используют в косметике. Она основана на взаимодействии атомарного кислорода с красящим веществом волос меланином — смесью сложных органических веществ. При окислении меланин переходит в бесцветное соединение. Следует помнить, что пергидроль вызывает ожоги кожи и слизистых оболочек [7].

     В настоящее время для окраски  волос имеется большой ассортимент различных органических красителей.

      Иногда же для этой цели применяют соли серебра, меди, никеля, кобальта, железа. В таком случае крашение волос осуществляют при помощи двух растворов. Один из них содержит соли данных металлов: нитраты, цитраты, сульфаты или хлориды, а второй — восстановители: пирогаллол C₆H₆O₃, танин C₇₆H₅₂O₄₆ и др. При смешении этих растворов ионы металлов восстанавливаются до атомов, которые и осаждаются на поверхности волос [9]. 

     Дезодоранты. Дезодоранты — это средства, устраняющие неприятный запах пота. На чем основано их действие? Пот выделяется особыми железами, расположенными в коже на глубине 1—3 мм. У здоровых людей на 98—99 % он состоит из воды. С потом из организма выводятся продукты метаболизма: мочевина (NH₂)₂CO, мочевая кислота C₅H₄N₄O₃, аммиак NH₃, некоторые аминокислоты, жирные кислоты, холестерин, в следовых количествах белки, стероидные гормоны и др. Из минеральных компонентов в состав пота входят ионы натрия, кальция, магния, меди, марганца, железа, а также хлоридные и иодидные анионы. Неприятный запах пота связан с бактериальным расщеплением его составляющих или с окислением их кислородом воздуха. Дезодоранты (косметические средства от пота) бывают двух типов. Одни тормозят разложение выводимых с потом продуктов метаболизма путем инактивации микроорганизмов или предотвращением окисления продуктов потовыделения. Действие второй группы дезодорантов основано на частичном подавлении процессов потовыделения. Такие средства называют антиперспирантами. Этими свойствами обладают соли алюминия, цинка, циркония, свинца, хрома, железа, висмута, а также формальдегид CH₂=O, таннины C₇₆H₅₂O₄₆, этиловый спирт C₂H₅OH. На практике из солей в качестве антиперспирантов чаще всего используют соединения алюминия. Перечисленные вещества взаимодействуют с компонентами пота, образуя нерастворимые соединения, которые закрывают каналы потовых желез и тем самым уменьшают потовыделение. В оба типа дезодорантов вводят отдушки [3].

5 Производство средств для чистки зубов

     Слово гигиена происходит от греч. гигиенос, что означает целебный, приносящий здоровье, а косметика — от греч., означающее искусство украшать.

     Одним из путей профилактики кариеса является очистка зубов, и полоскание ротовой  полости после приема пищи. Это  приводит к предотвращению образования  мягкого налета и зубного камня [2].

     Трудно сказать, когда люди начали чистить зубы, но имеются сведения, что одним из древнейших препаратов для чистки зубов была табачная зола.

     Важнейшим средством ухода за зубами являются зубные пасты. Они имеют меньшую  истирающую способность по сравнению  с порошками, более удобны в применении и характеризуются более высокой эффективностью. Зубные пасты — это многокомпонентные составы. Они подразделяются на гигиенические и лечебно-профилактические. Первые оказывают только очищающее и освежающее действие, а вторые, кроме того, служат для профилактики заболеваний и способствуют лечению зубов и полости рта [3].

     В состав пасты входят такие специальные  компоненты, как фторид натрия NaF, который защищает зубы от кариеса, триклозан, обладающий противомикробной активностью (уничтожает бактерии, вызывающие поражение десен), и пирофосфаты, которые предотвращают образование зубного камня. Следует отметить, что комбинирование этих компонентов не снижает эффективности каждого из них, более того, пирофосфаты усиливают противомикробное действие триклозана.

     Основные  компоненты зубной пасты следующие: абразивные, связующие, загустители, пенообразующие. Абразивные вещества обеспечивают механическую очистку зуба от налетов и его  полировку. В качестве абразивов  чаще всего применяют химически осажденный мел СаСО₃. Установлено, что компоненты зубной пасты способны влиять на минеральную составляющую зуба и, в частности, на эмаль. Поэтому в качестве абразивов стали применять фосфаты кальция: СаНРО₄, Са₃(РО₄)₂, Са₂Р₂О₇, а также малорастворимый полимерный мета-фосфат натрия (NaРО_з). Кроме того, в качестве абразивов в различных сортах паст применяют оксид Al₂O₃ и гидроксид алюминия Al(OH)₃, диоксид кремния SiO₂, силикат циркония ZrSiO₄, а также некоторые органические полимерные вещества, например метилметакрилат натрия. На практике часто используют не одно абразивное вещество, а их смесь.

     Из  синтетических веществ широкое  применение нашли производные клетчатки (хлопковой и древесной) — натрийкарбоксиметилцеллюлоза [C₆H₇O₂(OH)₂OCH₂COONa]_n, оксиэтилированные этиловый и метиловый эфиры целлюлозы или просто этиловый и метиловый эфиры целлюлозы [7].

     Борьбу  с кариесом при помощи лечебно-профилактических зубных паст ведут по двум направлениям: 1) укрепление минеральной ткани  зуба;

     2) предупреждение образования зубного налета.

     Первое  достигается введением в пасты  соединений фтора: монофторфосфата  натрия, формулу которого условно  можно записать в виде двойной  соли NaF∙NaPO₃, а также фторида натрия NaF и фторида олова (II) SnF₂ [6].

     Существуют  три механизма противокариозного действия фторида. Первый обусловлен его влиянием на количество вырабатываемой кислоты, разрушающей зубы, — побочного продукта метаболизма бактерий, живущих в зубном налете, который скапливается в труднодоступных для чистки участках зубного ряда. При использовании фторида количество вырабатываемой кислоты уменьшается. Другой механизм заключается в том, что свободные ионы фтора (Ионы F )  реагируют с гидроксиапатитом  СаОН(РО₄)₃ — минералом, входящим в состав ткани зуба, образуя фторапатит  Ca₅F(PO₄)₃,  который более устойчив к воздействию кислоты. Поскольку фторапатит менее растворим в кислоте, чем природный минерал, он в меньшей степени подвержен эрозии, благодаря чему количество дефектов зубной эмали значительно уменьшается. Таким образом, фтор укрепляет ткани зуба и делает их более устойчивыми к воздействию кислоты. И, наконец, фтор снижает вероятность развития кариеса за счет усиления реминерализации декальцинированной зубной эмали. В присутствии фтора гидроксиапатит в процессе реминерализации преобразуется в минерал фторапатит, который быстрее восстанавливается. Образующиеся кристаллы «блокируют» разрушаемый под действием кислоты участок эмали надежнее, чем обычные кристаллы реминерализованного гидроксиапатита, что в свою очередь способствует восстановлению жесткости участков белых пятен.

     В настоящее время в антикариесных  пастах стали широко использовать ферменты, а иногда в них вводят антибиотики [8]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Л. Хотченкова высказала интересную теорию: «В жизни нет настолько некрасивых людей, чтобы их внешний вид нельзя было бы улучшить путём ухода, облагораживания, затушёвывания недостатков и подчеркивания привлекательных черт, а с другой стороны, нет и такой идеальной красоты, которая бы совершенно не нуждалась в косметике; в крайнем случае косметика только подчёркивает естественную красоту и поможет сохранить её на долгие годы» [3].

    В этой работе я рассказала о самых распространённых средствах гигиены и косметики, об основном сырье, используемом в производстве косметических средств и средств гигиены, а так же о технологии производства косметических средств.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Браунштейн, А. Е. На стыке химии и биологии /                            А. Е. Браунштейн. - М. : Наука, 1987
2. Войцеховская, А. Л. Косметика сегодня / А. Л. Войцеховская,     И. И. Вольфензон. – М. : Химия, 1998.
3. Волошко, Н. И. Парфюмерно-косметические товары: учебное пособие / Н. И. Волошко, Н. А. Черноморец. – Белгород: БКАПК, 1995.
4. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А. Г.  Касаткин. - М. : Химия, 1971 – 783 с.
5. Каспаров, Г. Н. Основы производства парфюмерии и косметики / Г. Н. Каспаров. - М., 1988.
6. М. С. Мосичев. Общая технология микробиологических производств /  М. С. Мосичев, А. А. Складнев, В. Б. Котов. - М. : Легкая и пищевая пром-сть, 1982. – 264 с.
7. Овчинников, Ю. А. Химия жизни (Избранные труды) /               Ю. А. Овчинников. - М. : Наука, 1990.
8. Плановский, А. Н. Процессы и аппараты химической технологии / А. Н. Плановский, В. М. Рамм, С. З. Каган. - М. : Химия, 1968. – 847 с.
9. Хотченкова Л. Косметика для всех / Л. Хотченкова. – Смоленск : Русич, 2000.