Основы эмульгирования

[Тея]

Это очень важно. Высокий рН - это сухость кожи, отсутствие естественной кислотной мантии, которая блокирует развитие микробов...

[Тея]

Про влияние агрессивных ПАВ на барьер было сказано выше, тут.

Это агрессивные ПАВ, которые используются в шампунях. Те, что используем мы, не такие "моющие". Но все равно они тяготеют к воде, поэтому если внешняя фаза увеличивается, то они в нее переходят. При умывании вода попадает на кожу, и часть сэмульгированных липидов переходит в воду и смывается с кожи. Вот это и есть влияние на липидный барьер. Гидрофобные эмульгаторы (для в/м) наоборот отталкивают воду и не смываются ей. Таким образом, барьер остается в прежнем состоянии.

Видно, что внешняя среда у прямой - вода, поэтому лишней водой легко разбавляется, а у обратной масло. Масло с водой так просто не смешается.

 

ПАВы - это вещества, которые понижают поверхностное натяжение между несмешивающимися жидкостями. Поэтому их называют поверхностно-активными веществами. Они не распределены в растворах таких веществ, а скапливаются там, где есть две среды. Когда концентрация достаточная, то начинается мицеллообразование, эмульгирование. В итоге "шарики" внутренней фазы в оболочке эмульгатора плавают во внешней среде. К таким веществам можно отнести лецитин и др. природные эмульгаторы. Это свойство. Степень выраженности этого свойства отличается у разных веществ. Есть агрессивные, как лаурилсульфат натрия, а есть и безопасные и полезные (лецитин, т.к. упорядочивает липидные слои).

 

"Вещества, нанесенные на поверхность кожи, могут проникать в ее глубокие слои только по межклеточным промежуткам рогового слоя, поскольку корнеоциты, мертвые безъядерные клетки, заполненные кератогиалином, практически непроницаемы. При повреждении же межклеточных липидных пластов проницаемость рогового слоя возрастает. В результате водоудерживающая способность эпидермиса понижается, что приводит к значительной трансэпидермальной потере жидкости.

 

ПАВ делят на три основные группы: катионные, анионные и неионогенные. Катионные ПАВ и мыла редко используются в качестве эмульгаторов. Анионные ПАВ являются самой частой причиной контактных дерматитов. Наиболее "щадящими" и безопасными являются неионогенные ПАВ. Они не вызывают повышения ТЭПВ и не обладают цитотоксичностью, поэтому в последние годы именно на них все чаще останавливают свой выбор химики-разработчики косметических средств.

 

Данных, подтверждающих способность неионогенных ПАВ перносить активные компоненты через роговый слой, на сегодняшний день явно недостаточно."

 

"Липидный барьер", А. Марголина, Е. Эрнандес, А. Петрухина.

 

"Сложные и простые эфиры сахарозы, глюкозы нетоксичны, биоразлагаемы и обладают даже при высоких концентрациях хорошей совместимостью с кожей и слизистой оболочкой, а также эффектом стабилизации влажности в совокупности с хорошими технологическими свойствами."

Сорбитанстеарат - спан-60, тык.

Цетеарилгюкозид - эмульгирующая часть Монтанова 68, тык.

Стеарат сахарозы, Ester de sucre, тык.

 

"По правилу Банкрофта, непрерывной становится та фаза, в которой эмульгатор лучше всего растворяется. Если эмульгатор не применяется или она обладает таким же сродством к липофильной, как и гидрофильной среде, то тип образующейся эмульсии в основном определяет соотношение объема фаз Ф. Под соотношением объема фаз Ф следует понимать соотношение объемов дисперсной фазы и дисперсной среды. Фаза с меньшей объемной долей обычно становится дисперсной фазой.

 

Системы типа "м/в" действуют охлаждающе в силу высокого содержания в них свободной воды. К тому же они легко распределяются, быстро впитываются и обычно не оставляют жирного блеска. Для однократного долговременного применения, в частности при сухой коже, эмульсии типа "масло в воде" непригодны, т.к. вследствие быстрого испарения воды они продолжают стимулировать ТЭПВ и тем самым усиливают высыхание кожи, поэтому их целесообразно применять попеременно с водомасляными системами.

 

Вследствие своей липофильной внешней фазы системы типа "в/м" даже при высоком содержании воды являются пережиривающими системами, которые показаны преимущественно при сухой коже. При аппликации на коже диспергированная вода высвобождается в кожу. Тонкая жировая пленка, впитывающаяся в поверхность кожи и отчасти - в верхние слои рогового слоя, частично предотвращает "неощутимое испарение" и тем самым обращает направление потока кожной влаги вовнутрь. Однако из-за введенной воды могут возникать поры, предотвращающие слишком большое скопление тепла.

 

Эмульсии типа "м/в/м" обладают высокой косметической привлекательностью и ухаживающим эффектом. Самым очевидным преимуществом является сочетание классических свойств эмульсий типа "в/м" со свойствами эмульсий "м/в" в одной форме продукта: барьерная защита кожи и долговременная поддержка влажности с сенсорно приятным легким ощущением на коже. Через внешнюю водную фазу непосредственно после аппликации происходит немедленное увлажнение самых верхних слоев кожи. Одновременно на кожу ложится защитная пленка из сливающихся масляных капелек, из которых высвобождается заключенная в них водная фаза."

 

Эмульсии.

 

М/в.

эмульгатор 10-20% от мф

глицерин и прочие гигроскопичные регуляторы влажности - в водную фазу.

стабилизирующее действие - гелеобразователи (производные целлюлозы и полиакрилаты, др. гидрофильные полимеры.

 

Крем-гели содержат гораздо меньшие концентрации эмульгатора по сравнению с традиционными пастоообразными масловодными системами.

 

Гидролипидный гель (гелеобразователь + масло).

Принанесении гидролипидной дисперсии на кожу в результате растирания продукта происходит частичное разрушение эмульсии с отделением масляной пленки, которая ведет к снижению смачивания кожи. Остальная часть эмульсии частично остается в виде эластичной среды, в которой находятся масляные капельки, фиксированные в матрице полимера.

 

В/м.

В большинстве случаев достаточно концентрации эмульгатора 5-10% по отношению к вф, т.к. вязкость применяемых внешних масляных фаз выше по сравнению с водой.

Жидкие липофильные компоненты могут загущаться структурообразователями типа стеарата магния или алюминия.

Стабилизаторы влажности - глицерин, сорбит и другие гликоли в водной фазе - тоже способствуют образованию эмульсии.

 

"Косметические кремы и эмульсии", Г. Кутц

[mamushka]

"По правилу Банкрофта, непрерывной становится та фаза, в которой эмульгатор лучше всего растворяется. Если эмульгатор не применяется или она обладает таким же сродством к липофильной, как и гидрофильной среде, то тип образующейся эмульсии в основном определяет соотношение объема фаз Ф. Под соотношением объема фаз Ф следует понимать соотношение объемов дисперсной фазы и дисперсной среды. Фаза с меньшей объемной долей обычно становится дисперсной фазой."

"От чего зависит тип образуемой эмульсии? В первую очередь, от эмульгатора, т.к. липофильная и гидрофильная части его молекулы чаще всего имеют неравную величину и силу.

В случае если гидрофильная часть молекулы сильнее, эмульгатор тяготеет к водной среде больше, чем к масляной, и мицеллы «сворачиваются» вокруг более «слабой», липофильной, части молекулы. И наоборот."

 

То есть значение ГЛБ играет роль, когда соотношение фаз примерно равно? а если, допустим масляная фаза будет преобладать, но эмульгатор будет прямой (ГЛБ 11, например), то как оно получится - гидрофильной частью внутрь с водной фазой, а липофильные хвосты наружу в дисперсную фазу? и, соответственно - обратная эмульсия? Читаю темку, читаю , и непонятненько мне!

[Тея]

Вот тут тоже говорили про типы эмульсий: "Что касается обраток, то некоторые таланты умудряются делать обратки на эмульгаторах для прямых эмульсий."

Очень много факторов влияет на то, что получается. Я тоже не могу четко по полочкам разложить. Остается полагаться на свои ощущения, есть отличие от типичной прямой или нет.

 

а если, допустим масляная фаза будет преобладать, но эмульгатор будет прямой (ГЛБ 11, например), то как оно получится - гидрофильной частью внутрь с водной фазой, а липофильные хвосты наружу в дисперсную фазу? и, соответственно - обратная эмульсия?

Если это будет система вода, эмульгатор, масло, то скорее всего, развалится и ничего не получится. Важно не только получить, но и удержать в нужном состоянии.

Или вот в симульгеле, гелеобразователь заключают в обратную эмульсию, а она потом разворачивается в воде. Изначально полисорбат - прямой эмульгатор, а эмульсия - обратная.

[mamushka]

Тея, меня опять пшеничный ввел в ступор в своем описании, По ГЛБ - прямой эмульгатор, а примеры и прямых эмульсий, и обратных. Там же и вопрос задала . А потом задумалась совсем про значение ГЛБ и сюда уже написала.

Вот меня прям гложет этот вопрос про ГЛБ и обратки - ведь, действительно, и делали, и были уверены, что обратка, и стабильные были эмульсии, а эмульгаторы при этом для прямых были! "А был ли мальчик", какие там были эмульсии, как себя эмульгатор вел? Хочется иметь заранее спрогнозированный результат, и знать причины неудачи.

Видимо, мы пойдем эмпирическим путем!

[mamushka]

Способы получения эмульсий. В большинстве случаев эмульсии получают диспергированием. Тип эмульсий зависит от порядка смешения фаз, природы и способа введения эмульгатора, техники эмульгирования. Если желательно получить эмульсию масло в воде (М/В), то масляную фазу по частям добавляют к воде, причем эмульгатор растворяют перед смешиванием фаз либо в воде, либо в масляной фазе. Системы вода в масле (В/М) непосредственно образуются при добавлении воды в масляный раствор эмульгатора. Эти условия выполняются только при введении небольших количеств дисперсной фазы. В противном случае может произойти обращение фаз, т.е. дисперсная фаза станет дисперсионной средой.

По шкале Гриффина эмульгаторы занимают промежуточное значение между соотношениями, в которых преобладает влияние полярной части, и соединениями, на свойства которых большое влияние оказывает неполярная часть молекулы. Этому условию соответствует такое строение поверхностно- активного вещества (ПАВ), при котором энергия взаимодействия его с водой (сродство к воде) в незначительной мере отличается от сродства к маслу. Иначе говоря, «втягивание» молекул эмульгатора в объем одной фазы компенсируется противоположным по направленности действием другой. Таким образом, энергетически выгодным оказывается положение молекулы между двумя фазами.

Отметим, что для получения эмульсий необходимо знать не только значение ГЛБ эмульгатора, но и ГЛБ эмульгируемого вещества. О величинах ГЛБ гидрофобных веществ, образующих эмульсии типа масло в воде (М/В), можно судить по следующим данным:

Вещество ГЛБ

Бензол 15

Вазелин 7 - 8

Воск пчелиный 9

Касторовое масло 14

Олеиновая кислота 17

Хлопковое масло 6

До настоящего времени не выяснена специфичность действия эмульгатора: почему одни эмульгаторы лучше стабилизируют эмульсии масло в воде (М/В), а другие -вода в масле (В/М). Для объяснения избирательного действия эмульгаторов было предложено несколько качественных теорий, но ни одна из них не может считаться вполне удовлетворительной. Поэтому на практике руководствуются эмпирическими закономерностями.

Интересными свойствами обладают природные эмульгаторы лецитин и холестерин. В формуле лецитина группа К.СОО представляет собой остаток жирной кислоты (стеариновой, олеиновой, ли-нолевой). Лецитин и другие фосфолипиды - важнейшие составляющие части различных биологических объектов. Лецитин - прекрасный стабилизатор эмульсий масло в воде (М/В). Холестерин стабилизирует эмульсии вода в масле (В/М). Корран изучал эмульгирующее действие смеси этих веществ в системе вода - оливковое масло. Он нашел, что при отношении количества лецитина к количеству холестерина в смеси выше 8 получаются эмульсии масло в воде (М/В), а при меньшем отношении - вода в масле (В/М).

Из других природных эмульгаторов хорошо изучены сапонины и белки - альбумин, казеин и др., они стабилизируют эмульсии масло в воде (М/В). Стабилизирующее действие белков объясняется их адсорбцией на границе раздела фаз с образованием прочных защитных слоев. В качестве стабилизаторов эмульсий вода в масле (В/М) применяют высокомолекулярные соединения, растворимые в масляной фазе, например каучук. В пищевой и фармацевтической промышленности для получения эмульсий вода в масле (В/М) применяют стеарат и пальмитат сахарозы, а также полиоксиэтилированные сложные эфиры.

https://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=17903

 

Немного о механизме эмульгирования и процессах, происходящих в эмульсиях

Получение устойчивой эмульсии возможно только в том случае, когда на поверхности всех капелек эмульсии образуется стабилизирующая адсорбционная пленка, механически препятствующая агрегированию и коалесценции капелек.

Образованная эмульгатором адсорбционная оболочка, сольватированная с одной стороны дисперсной фазой, с другой – дисперсионной средой, представляет собой самостоятельную третью фазу, разделяющую в эмульсии водную и масляную среды. Наличие этой пленки исключает возможность слияния капелек (энергетический барьер).

В эмульсиях может происходить два явления – коагуляция и коалесценция.

Коагуляция – объединение частиц дисперсной фазы в агрегаты вследствие сцепления (адгезия) частиц при их соударении.

Соударения происходят в результате броуновского движения, а также седиментации, перемещения частиц в электрическом поле.

Характерные признаки коагуляции: увеличение мутности, появление хлопьевидных образований – флоккул, расслоение исходно устойчивой к седиментации системы с выделением дисперсной фазы в виде коагулянта.

Коалесценция – слияние капель жидкости внутри другой жидкости. В результате коалесценции происходит уменьшение степени дисперсности эмульсий, пен, аэрозолей вплоть до их расслоения на две фазы (жидкость – жидкость или жидкость – газ). Коалесценция происходит в результате флуктуции порыва пленок подвижной среды, разделяющих жидкие и газообразные частицы, что является причиной широкого разброса в значениях времени пленок, характеризующего устойчивость частиц коалесценции.

В результате коагуляции происходит слипание жировых частиц. При размешивании соединившиеся частицы легко разъединяются дисперсионной средой с восстановлением эмульсии, поэтому коагуляция не вызывает разрушения эмульсий с выделением исходных фаз.

При коалесценции капелек, наступающей при разрушении адсорбционных слоев, эмульсии необратимо разрушаются.

Роль эмульгаторов при образовании эмульсий в основном сводится к следующему: они способствуют снижению межфазной энергии и предохраняют диспергированные капельки при их сближении от слияния.

https://www.apk-inform.com/showart.php?id=57022

 

 

Концепция гидрофильно-липофильного баланса

В эмульсионной технологии существует эмпирическое правило: водорастворимые эмульгаторы обычно образуют эмульсии «масло в воде», в то время как маслорастворимые эмульгаторы — эмульсии «вода в масле». Эта концепция известна как правило Банкрофта.

Правило Банкрофта сугубо качественное. Гриффин, пытаясь превратить его в некоторое количественное соотношение между гидрофильностью ПАВ и его функциями в растворе, предложил концепцию гидрофильно-липофильного баланса поверхностно-активного вещества.

Концепция чисел ГЛБ оказалась полезной при первичном отборе ПАВ для определенных целей. Концепция чисел ГЛБ Гриффина впоследствии была развита Дэвисом, который ввел схему, позволяющую приписывать групповые числа ГЛБ химическим группам, составляющим молекулу ПАВ. Таблица 2 показывает корреляцию между видом водного раствора ПАВ и ГЛБ, а также типичным применением ПАВ с данными числами ГЛБ. Эмульгатор для эмульсии «вода в масле» должен быть гидрофобным с числом ГЛБ 3-6, а эмульгатор для эмульсии «масло в воде» должен иметь числа ГЛБ в интервале 8-18. Это находится в хорошем согласии с правилом Банкрофта.

Таблица 1. Гидрофильно-липофильный баланс эмульгаторов

Состояние в воде ГЛБ

Не диспергируется 1–4

Слабо диспергируется 3–6

При сильном перемешивание дает дисперсию типа молока 6–8

Стабильная дисперсия типа молока 8 – 10

Дисперсия от светлой до прозрачной 10 –13

Прозрачный раствор выше 13

 

Таблица 2. Диапазон чисел ГЛБ Применение

3-6 Эмульгаторы для систем «вода в масле»

7-9 Смачивающие агенты

8-14 Эмульгаторы для систем «масло в воде»

9-13 Моющие составы

10-13 Солюбилизаторы

12-17 Диспергаторы

Для комнатной температуры числа ГЛБ позволяют выбрать эмульгатор, что будет показано ниже. Проблема возникает при повышении температуры в процессе эмульгирования или при хранении готовой эмульсии при низких температурах. Полиоксиэтилированные неионные ПАВ чрезвычайно чувствительны к температуре. Многие из них образуют эмульсию типа «масло в воде» при обычных температурах и типа «вода в масле» — при повышенных температурах. Такие факторы, как концентрация электролита в водной фазе, полярность масла и соотношение воды и масла, влияют на тип образующейся эмульсии. Очевидно, что числа ГЛБ невозможно использовать как универсальный способ выбора эмульгатора или определения типа эмульсии, которая образуется с данным ПАВ.

Метод ГЛБ – приближенный, но простой способ выбора эмульгатора

Эмпирически было установлено, что для получения устойчивой эмульсии комбинация ПАВ, одного более гидрофильного, а другого более гидрофобного, оказывается более эффективной, чем использование одного ПАВ с промежуточными числами ГЛБ. Вероятнее всего, комбинация ПАВ с сильно различающимися значениями КПУ обеспечивает лучшую упаковку ПАВ на межфазной поверхности по сравнению с упаковкой индивидуального ПАВ. Преимущество смеси ПАВ может быть также связано со скоростью подвода ПАВ к межфазной поверхности. В присутствии маслорастворимых и водорастворимых эмульгаторов к вновь создающейся межфазной поверхности стабилизирующие ее ПАВ подводятся одновременно с двух сторон. Независимо от механизма использование комбинации ПАВ с низкими и высокими числами ГЛБ для получения эмульсий оказывается очень эффективным и часто применяется на практике.

Ряд общих правил подбора ПАВ-эмульгатора можно сформулировать следующим образом.

1) Поверхностно-активное вещество должно обладать сильно выраженной склонностью мигрировать к межфазной поверхности.

2) Маслорастворимые ПАВ преимущественно образуют эмульсии «вода в масле».

3) Устойчивые эмульсии часто образуются при использовании смеси гидрофильного и гидрофобного ПАВ.

4) Чем более полярна масляная фаза, тем выше должна быть гидрофильность эмульгатора.

Числа ГЛБ приписаны различным часто эмульгируемым веществам: растительным маслам, парафинам, ксилолу и др. Эти числа получены из экспериментов по эмульгированию: вещества эмульгируются с различными гомологами неионных ПАВ и определяются значение числа ГЛБ для оптимального ПАВ.

В процессе эмульгирования эмульгатор или комбинация эмульгаторов должны быть выбраны с числом ГЛБ, равным числу ГЛБ фазы, которую нужно эмульгировать. При использовании смесей ПАВ ее ГЛБ определяется как средневзвешенное число из чисел ГЛБ индивидуальных ПАВ.

Несмотря на то, что метод ГЛБ полезен для предварительного выбора эмульгатора, он имеет ряд ограничений. Например, он совершенно непригоден, если при эмульгировании происходит изменение температуры. Кроме того, на эффективность такого подхода сильно влияют следующие факторы:

1) примеси в масле;

2) электролит в воде;

3) присутствие ко-ПАВ или других веществ.

https://all4shkoloty.ru/?p=3429

PS: эмпирическим путем ходим не только мы , как выясняется.

Стеарат сахарозы имеет ГЛБ - 11, а применяется для обраток! Видимо, все только опытным путем!

Простейшие методы, которые сможем применить в домашних условиях:

Метод разбавления фаз (уже упоминался в теме). Основан он на том, что эмульсия легко разбавляется жидкостью, служащей ее дисперсионной средой. Обычно испытания проводят с двумя каплями эмульсии, сравнивая их по разбавлению водой и маслом. Метод недостаточно надежен, так как при разбавлении возможен переход дисперсной фазы в дисперсионную среду (более подробно такой процесс будет рассмотрен ниже).

Смачивание фильтровальной бумаги. Если при нанесении капли эмульсии на бумагу жидкость быстро распространяется по поверхности, оставляя в центре небольшую каплю, то в большинстве случаев это означает водную дисперсионную среду. Указанный прием, однако, непригоден для эмульсий воды в бензоле и в ряде других сочетаний.

Изменено 18 февраля, 2010 пользователем mamushka

[Тея]

Система ГЛБ - это и есть эмпирика. Если для неионогенных можно по формуле просчитать ГЛБ соединения, то для ионных нельзя, только эмпирикой.

Многие из них образуют эмульсию типа «масло в воде» при обычных температурах и типа «вода в масле» — при повышенных температурах.

Обращение фаз при остывании. Тоже одна из проблем.

Вероятнее всего, комбинация ПАВ с сильно различающимися значениями КПУ обеспечивает лучшую упаковку ПАВ на межфазной поверхности по сравнению с упаковкой индивидуального ПАВ.

Я так понимаю, что при использовании двух эмульгаторов (например, сорбитан и полисорбат) даст "двойную упаковку" молекул масла, более стабильную.

Стеарат сахарозы имеет ГЛБ - 11, а применяется для обраток! Видимо, все только опытным путем!

Это откуда инфа? Стеараты тоже могут разные ГЛБ иметь, см. первую страницу темы.

при разбавлении возможен переход дисперсной фазы в дисперсионную среду (более подробно такой процесс будет рассмотрен ниже).

С этого момента поподробнее.

[mamushka]

Обращение фаз эмульсий. Обращением (инверсией) фаз называют изменение типа эмульсии, т.е. переходы эмульсия М/В—«-эмульсия В/М и эмульсия В/М—«-эмульсия М/В. Для изучения обращения фаз эмульсии можно воспользоваться любым методом, позволяющим надежно установить тип эмульсии.

Обращение фаз эмульсии вызывается различными способами. Важнейшие из них - добавка эмульгатора противоположного действия (эмульгатора-антагониста), введение в эмульсию веществ, взаимодействующих с эмульгатором, добавка электролита, повышение концентрации дисперсной фазы.С первым способом мы частично ознакомились, изучая свойства лецитина и холестерина. Лецитино-холестериновый антагонизм, с которым связано обращение фаз эмульсий при изменении соотношения этих эмульгаторов, возможно, играет значительную роль в биологических процессах, поскольку очень часто лецитин и холестерин присутствуют вместе.

Введение в эмульсии добавок с целью обращения фаз хорошо изучено на примере эмульсии растительных масел, стабилизированных натриевыми мылами. Обращение фаз вызывается добавкой СаСЬ2 и других солей ще-лочно-земельных металлов. Их действие объясняется образованием кальциевых, стронциевых и других мыл по реакции обмена. Как указывалось выше, эти мыла стабилизируют эмульсии вода в масле (В/М).

Обращение фаз эмульсий при достижении определенной концентрации дисперсной фазы встречается довольно часто. Наглядное изменение свойств эмульсий, связанное с обращением их, дает рис. 3, на котором показана зависимость относительной вязкости от объемной концентрации воды (данные получены Ф. Шерманом). Пик вязкости при 74% соответствует точке обращения фаз. Одной из причин обращения фаз при высоких концентрациях дисперсной фазы могут быть такие геометрические соотношения, при которых минимуму поверхности раздела соответствует система с большей по объему дисперсной фазой.

Многие исследователи изучали влияние электролитов на эмульсии. Было установлено, что в ряду многозарядных ионов металлов инвертирующая способность, т. е. способность вызывать обращение фаз эмульсии масло в воде (М/В), падает в следующем порядке:

 

А13+ > Сг3+ > М2+ > РЬ2+ > Ва2+ > 8г2+

 

Предполагается, что масляные капли в эмульсиях обладают поверхностным зарядом и окружены слоем про-тивоионов. Обращение эмульсии связывается с действием ионов на двойной электрический слой. В результате сжатия двойного электрического слоя ослабляются силы отталкивания между капельками, и они слипаются, заключая между собой воду. Таким образом, вода оказывается дисперсионной средой.

Обращение фаз эмульсий можно вызвать изменением температуры. Важным показателем является температура обращения фаз (ТОФ), при которой происходит переход эмульсии М/В—В/М и обратный переход В/М—М/В. Значение ТОФ соответствует такой температуре, при которой уравнивается действие гидрофобной и гидрофильной частей эмульгаторов. Температура обращения фаз связана с величиной гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) системы.

К явлению обращения фаз близка еще одна особенность эмульсии. В промежуточной области объемных соотношений никакой тип эмульсий не является предпочтительным, и, следовательно, система в равной мере способна образовывать эмульсии масло в воде (М/В) и вода в масле В/М. поэтому по соседству с точкой обращения фаз возможно содержание в дисперсной фазе еще более мелких капелек жидкости, составляющей дисперсную. Среду. Такие более сложные системы можно записать как эмульсии масло вода масло (М/В/М) или вода масло вода (В/М/В). Известны даже пятикратные эмульсии масло вода масло вода масло М/В/М/В/М. эмульсии, в которых дисперсная фаза содержит капельки дисперсионной среды, называют множественными

 

Про стеарат сахарозы - ГЛБ из описания эмульгатора на аромашке, по поводу обраток - это в тексте о пищевой промышленности. Посмотрела табицу (это которая цветная на английском?) - судя по разбросу значений, можно и прямые, и обратные делать, смотря какой стеарат и какое значение. Короче, все в мире относительно и "100% гарантию может дать только страховой полис"

Документ_Microsoft_Word.pdf

[Тея]

Хочу еще обратить внимание на такой момент:

Неионогенные ПАВ не вызывают повышения ТЭПВ и не обладают цитотоксичностью.

Повышение ТЭПВ, получается, вызывают анионные ПАВ, механизм этого уже описан.

"Наиболее выраженным действием обладают анионные ПАВ, которые связываются с поверхностью корнеоцитов и повреждают липидные структуры, в некоторых случаях вызывая даже экстракцию эпидермальных липидов [16,17]. Этот феномен наблюдается при нанесении на кожу раствора алкилсульфата натрия и алкилэтоксисульфата натрия. Однако эти типы ПАВ редко встречаются в косметике, предназначенной для ухода за кожей. "

_medy.ru/pages.php?id=1865&page=4

 

Цитотоксичность - это удел катионных ПАВ, и вот почему.

"В противоположность анионным эмульгаторам они не обладают неограниченной физиологической инертностью, но обладают иногда значительным собственным эффектом, преимущественно - сильно консервирующими свойствами, поэтому особое внимание следует уделять аспекту дерматологической совместимости.

Эмульсии на основе катионных эмульгаторов на коже очень легко разрушаются, что можно объяснить сильным взаимодействием с поверхностью кожи. У катионных амфифильных соединений высокая адсорбционная способность обусловлена электростатическим притяжением между разноименными зарядами отрицательной поверхности кожи и катионом эмульгатора. Вследствие этого гидрофобный остаток молекулы направлен наружу. В результате образуется гидрофобизированная поверхность кожи, которая кажется эластичной и мягкой".

Г. Кутц, "Косметические кремы и эмульсии"

 

"Катионные (катионактивные) ПАВ — поверхностно-активные вещества, молекулы которых диссоциируют в водном растворе с образованием поверхностно-активного катиона с длинной гидрофильной цепью. К катионным ПАВ относятся амины и их соли, а также четвертичные аммониевые соединения. Катионные эмульгаторы менее эффективны, чем анионные, так как в меньшей степени снижают поверхностное натяжение, но они могут взаимодействовать, например, с клеточными белками бактерий, обусловливая бактерицидное действие. В косметической практике используются в качестве антисептиков."

cosmetologue.ru/k/kationnye-kation/

 

"они химически взаимодействуют с поверхностью адсорбента, напр. с клеточными белками бактерий, обусловливая бактерицидное действие."

greenfuture.ru/dictionary/ПАВ

При этом ничто не мешает им также воздействовать на живую клетку, если такой эмульгатор проберется сквозь роговой слой.

 

Катионные ПАВ применяются как антистатики в средствах для волос, в волосах живых клеток уже нет, поэтому применение их вполне оправдано.

"Приятное" ощущение от крема на коже - всего лишь ощущение, как у Кутца отмечено. При этом реально кожа от этого не улучшается, смыли - ощущение прошло.

 

А вот еще любопытная и полезная информация:

"В последнее десятилетие установлено, что добавки ПАВ могут оказывать существенное влияние на скорость и механизм окисления углеводородов и липидов. Характер влияния зависит от природы ПАВ и окисляющегося субстрата. На ряде примеров показано, что катионные ПАВ могут катализировать процессы радикально-цепного окисления углеводородов , ускоряя распад пероксидных продуктов на свободные радикалы.

 

Каталитическое разложение липопероксидов клеточных мембран на радикалы в присутствии КПАВ , и последующие реакции радикалов с полиеновыми соединениями, липидами, белками и другими компонентами клетки, приводящие к их необратимому разрушению – возможный механизм бактерицидного

действия катионных ПАВ.

 

Установлено, что в отличие от КПАВ , анионные и неионогенные ПАВ не инициируют радикальный распад гидропероксидов . Эффект анионных ПАВ зависит от природы гидропероксида и ПАВ . В сочетании с ГПК додецилсульфат натрия катализирует нерадикальный гетеролитический распад гидропероксида на фенол и ацетон."

_chem.msu.su/rus/theses/avtoreferat/2009-03-20-trunova.pdf

Получается, что в креме и на коже катионные ПАВ усиливают окисление липидов, что оказывает свое негативное влияние на кожу и ее липиды.

 

"Дерматологическое действие ПАВ

 

Дерматологическое воздействие ПАВ порождает серьезные проблемы и является объектом многих современных исследований. Основные дерматологические проблемы в рабочих условиях связаны с контактом незащищенной кожи с растворами ПАВ, которые используются в качестве разнообразных чистящих средств, а также жидкостей для резки, масляных эмульсий для прокатки и т.д. Обычно эффект сводится к раздражению кожи различной тяжести, реже возникают аллергические реакции. Раздражение кожи вызывается непосредственным воздействием ПАВ, а аллергические реакции активируются побочными продуктами, присутствующими в композициях ПАВ. Хорошо известным примером тяжелой аллергической реакции является так называемая «маргариновая болезнь», обнаруженная в Нидерландах в 1960-х гг. Было установлено, что эту болезнь вызывает побочный продукт, обнаруженный в новом ПАВ, которое добавляли в маргариновые продукты для уменьшения разбрызгивания при жарке. Это ПАВ позволяет сохранять капельки воды в тонкодисперсном состоянии. Сенсибилизирующим агентом в составе ПАВ оказалось вещество с ярко выраженными электрофильными свойствами. При реакции с нуклеофильными группами белков происходит их денатурация, и организм воспринимает это вещество как чужеродный антиген. ПАВ, использованное в производстве маргарина, содержало заметное количество непрореагировавшего промежуточного продукта, в котором при попадании в организм, по-видимому, происходило раскрытие цикла при взаимодействии с аминными или тиоловыми группами белков.

 

Физиологическое действие ПАВ на кожу исследуется различными дерматологическими и биофизическими методами, начиная с поверхности кожи и рогового слоя с его защитными функциями до более глубокого слоя базальных клеток. Индивидуальная чувствительность или восприимчивость кожи регистрируется по осязательным ощущениям и опыту. К числу ПАВ, мягких по отношению к коже, относятся ПАВ на основе многоатомных спиртов, цвиттер-ионные ПАВ и изетионаты. Эти ПАВ часто используют в косметических средствах.

 

В гомологических рядах ПАВ обычно наблюдается максимум раздражающего действия на кожу при определенной длине гидрофобного радикала. Например, при сравнительном изучении алкилглюкозидов, содержащих 8,10, 12,14 и 16 атомов углерода в алкильных радикалах, максимальное воздействие на кожу обнаружено для С12-производных. Тот же максимальный эффект обнаружен при изучении биоцид ной активности ПАВ. По-видимому, эти данные отражают тот факт, что биологические реакции, вызываемые действием ПАВ на мукозную мембрану или бактериальные поверхности соответственно, обусловлены высокой поверхностной активностью и высокой концентрацией молекулярно растворенного ПАВ. Так как увеличение длины цепи гидрофобного «хвоста» ПАВ приводит к возрастанию его поверхностной активности и к уменьшению ККМ, т. е. к уменьшению молекулярно растворенного ПАВ, при определенной длине углеводородной цепи в гомологическом ряду появляется экстремум.

 

К сравнительно мягким ПАВ относятся этоксилаты спиртов, но они уступают по мягкости воздействия на кожу неионным ПАВ на основе многоатомных спиртов, например алкилглюкозидам. Исследования последних лет показали, что дерматологические эффекты этоксилатов спиртов вызываются не самим ПАВ, а продуктами его окисления, происходящего в процессе хранения. Обнаружено, что все этоксилированные продукты претерпевают автоокисление с образованием гидропероксидов на метиленовых группах, связанных с эфирным кислородом в полиоксиэтиленовых цепях. Такие гидропероксиды не очень устойчивы, что затрудняет их выделение. Однако гидропероксид с ООН-группой у второго атома углерода гидрофобного «хвоста» относительно стабилен и был выделен в количестве ~1% после хранения «-алкилэтоксилата в течение года. Это вещество оказывает сильное раздражающее действие на кожу. Другой продукт окисления с аналогичным действием на кожу -- альдегид, показанный ниже. Этот альдегид нестабилен, и его дальнейшее окисление приводит к разрыву полиоксиэтиленовой цепи и образованию формальдегида и других продуктов. Оба альдегида оказывают раздражающее действие на кожу и глаза:

 

Чтобы контролировать автоокисление этоксилированных спиртов, полезно измерять изменение точки помутнения во времени. На рис. 12 приведены примеры такого теста для С12Е5 и С12Е6. Из рисунка видно, что оба НПАВ обнаруживают резкое уменьшение температуры помутнения при хранении при 40°С вследствие автоокисления.

 

Анионные ПАВ, как правило, в большей степени воздействуют на кожу, чем НПАВ. Так, додецилсульфат натрия, используемый в составе некоторых средств личной гигиены, обладает относительно высокой токсичностью по отношению к коже. Простые эфиры алкилсульфатов Данные НПАВ не содержали примесей гомологов. Измерения проведены при двух температурах натрия являются более мягкими ПАВ по сравнению с алкилсульфатами натрия, по этой причине эфирные производные чаще используются в средствах для ручного мытья посуды. Немаловажную роль для таких средств играют хорошие пе-нообразующие свойства этих ПАВ. Лучшие дерматологические характеристики эфиров алкилсульфатов по сравнению с алкилсульфатами послужили основной причиной интереса к этоксилатам с узким распределением по гомологам, которые были рассмотрены выше. При сульфатировании таких этоксилатов в качестве промежуточного продукта содержание агрессивных алкилсульфатов заметно ниже, чем при использовании стандартных этоксилатов с широким распределением по гомологам.

 

Влияние ПАВ на кожу часто определяют, используя тест с модифицированной камерой Дюринга. На рис. 13 приведены типичные результаты такого теста для додецилсульфата натрия, децилглюкозида и их смеси. Раздражающее действие на кожу уменьшается практически линейно с увеличением в смеси глюкозидного ПАВ. В других случаях уже небольшие добавки мягкого ПАВ могут вызывать весьма существенное улучшение дерматологических свойств композиций: такой синергетический эффект, возможно, связан с сильным снижением ККМ композиции из-за образования смешанных мицелл. Некоторые амфотерные ПАВ чрезвычайно сильно снижают раздражение кожи, вызванное контактом с анионными ПАВ, например эфирами алкилсульфатов. Эффект можно связать с протонированием карбоксильных

 

Рис. 13. Тест на величину относительного раздражающего действия.

 

Измерения проведены с помощью модифицированной камеры Дюринга. С разрешения Wiley-VCH

 

групп бетаинового ПАВ, превращающегося в катионное ПАВ с последующей упаковкой в смешанные мицеллы с анионными ПАВ. Таким образом, выигрыш в энергии образования смешанных мицелл приводит к протони-рованию карбоксильной группы бетаинового ПАВ уже при значениях рН, много больших рАГа."

Рисунков, к сожалению, нет.

Более подробно строение и свойства прописаны тут.

 

На предыдущей странице опубликовала сообщение про ламеллярные эмульсии, кому интересно - читайте.

[Nemo]

Доброе время суток!

Мужиков на форум принимаете?

 

Народ, кто подскажет, какое значение ГЛБ у стеарата натрия?

[Тея]

Доброе!

Принимаем, если по делу.

 

Стеарат натрия, по этой инфе, около 18.

"It is surprising that the stearate salt forms a water-in-oil emulsion, ie, an emulsion characterized at least by a continuous oil phase because the value of the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) of stearate salts, eg, sodium stearate, is about 18."

[Zira]

Тея и другие спецы!

Простите, что засоряю тему, НО, вот уже неделю изучаю форум, была на семинаре недавно, начала немного, как новичок разбираться в этой сложной многоранной теме "Как приготовить свой крем" и не могу, вернее у меня НЕТ ДОСТУПА к интересующей меня тематике, Например, на сегодня главный для меня вопрос - Эмульгаторы для прямых эмульсий и обратных. Хотелось бы найти список Названий Эмульгаторов для прямых эмульсий и обратных, какие соэмульгаторы хороши для тех или иных Эмульгаторов и видов соответственно эмульсий. У меня жирная кожа и я понимаю, что прямой тип Эмульсии мой. Но, также считается, что именно обратные Эмульсия более эффективны, особенно для Ночных кремов. Для того чтобы составить свой первый крем, мне необходимо четкое понимание видов Эмульгаторов, а доступ информации для меня закрыт, т.к. я не набрала 5 глупых сообщений...Это, простите второе "сообщение". Если тема эта раскрыта для Новичков, перенаправьте меня, плиз. Если же она в доступе только после 5 сообщений, то вынуждена набирать сообщения и дальше.

[Тея]

Zira, тут немного логику включите. На сайте есть описания эмульгаторов с указанием ГЛБ. Кроме спана-60 - все эмульгаторы прямые.

Если почитать с начала эту тему, часть прояснится.

Списков всех эмульгаторов на форуме нигде нет. Начните с прямой эмульсии.

Обратка требует определенных навыков и аккуратности в исполнении. Не рекомендую для новичков.

(У меня у самой терпения не хватает ее сделать).

Слэмульгаторами, а скорее как стабилизаторами, выступают гелеобразователи (камеди или спец. гели типа симульгеля).

Классический вариант эмульсий спан-60 + полисорбат 60. Спан в данном случае стабилизирует эмульсию.

Однако по ощущениям надо тоже смотреть, что-то может забивать поры, что-то давать жирность и пленку. Поэтому только классификация прямая-обратная, это как день и ночь без учета погодных условий.

П.С.

Ответы на форуме могут быть не в режиме он-лайн, а как смогут ответить пользователи. Имейте терпение.

[Zira]

Спасибо Тея за оперативный ответ...

Вообще-то информацию более конкретную по Эмульгаторам действительно непросто найти... Спасибо за ссылку, я прочитала и в дневничок уже положила... А на семинаре с обраткой все просто выглядело...Буду пробовать.

[mari1960]

Большое спасибо за полезную информацию.Но ее так много,что голова кругом идет.А тут еще лицо стареет не по дням,а по часам. Посоветуйте,пожалуста, какой-нибудь надежный и проверенный эмульгатор для зрелой и увядающей кожи. У меня есть монтанов68,но он по описанию годится для 30% МФ. Хочется сделать крем с большим количеством базовыз масел масел.

[DayDream]

Хочется сделать крем с большим количеством базовыз масел масел.

А зачем много масел? От их количества качество ухода не зависит С 30% и так жирненький крем получится.

Если хочется много масел, можно просто смесями масел пользоваться

Рецептуру крема нужно подбирать по типу кожи с подходящими вам маслами.

Изменено 26 марта, 2011 пользователем DayDream

[mari1960]

А зачем много масел? От их количества качество ухода не зависит С 30% и так жирненький крем получится.

Если хочется много масел, можно просто смесями масел пользоваться

Рецептуру крема нужно подбирать по типу кожи с подходящими вам маслами.

DayDream, спасибо. Очень хочется пожирнее для рук и пяток.

[Тея]

mari1960, давайте Вы почитаете другую теорию. Разберетесь, что дают коже масла, а что другие компоненты. И тогда решите, что нужно - жирное средство или увлажняющее.

А эта тема не для этого.

[Тея]

Если растопленные основы с подогретой водной жидкостью перемешивать при охлаждении до полного застывания, то водная фаза диспергируется лишь механически. При охлаждении вязкость жировой основы постепенно повышается. Вместе с тем увеличиваются препятствия к слиянию водных капелек. Внутри жировой основы остаются крупные капли незаэмульгированной водной жидкости. В то же время внутри водной фазы могут быть частицы жира в грубодисперсном состоянии; иными словами, получают мазь смешанного типа (ложная эмульсия).

Такие мази при растирании расслаиваются с выделением водной фазы. Чтобы получить стойкую мазь-эмульсию, ложную эмульсию необходимо подвергнуть длительному размалыванию с добавлением соответствующего эмульгатора.

_medicalplanet.su/farmacia/240.html

[Jil]

Если растопленные основы с подогретой водной жидкостью перемешивать при охлаждении до полного застывания, то водная фаза диспергируется лишь механически.

Что-то не понятен смысл фразы: получается по ней, что нельзя подогретые фазы перемешивать в процессе остывания? А когда тогда прекратить? или не то что-то поняла? я считала, что нужно при температуре приблизительно плавления эмульгатора перемешивать, тогда лни сэмульгируют, а не смешаются, а потом можно просто еще для улучшения консистенции чуть взбить, если позволительно. Неправильно?

[Тея]

Это то, что я часто говорю. У эмульгаторов есть температурные границы, в которых они могут осуществлять эмульгирование. Если крем уже холодный, а мешать продолжаете, то есть риск развалить эмульсию.

Вы когда смешали обе фазы, уже образовалась эмульсия. Оставьте ее в покое. Можно спокойно ложкой помешать, к примеру, у монтанова спокойное помешивание способствует образованию жидких кристаллов, как пишут. Но можно и не мешать.

Я против взбивания = набивания воздуха в крем. Кислород - это окисление, раз, развитие аэробных бактерий, два, возможная нестабильность эмульсии, три.

[Сашеньkа]

девочки, я начиталась и немного запуталась. растолкуйте мне пожалуйста-- может ли быть совместим или не совместим эмульгатор с загустителем? они должны быть одинаковыми по признаку масло в воду или вода в масло? или это не имеет значения? заранее благодарю!

[Котя-Бергамотя]

Сашеньkа, конечно может но загустители не делятся по типу эмульсий, скорее иногда есть рекомендации к использованию в определённых типах.

[Сашеньkа]

Котя-Бергамотя

спасибо за ответ. ох, как все сложно, но я не сдамся

[Котя-Бергамотя]

Сашеньkа, молодец