На Горох
Химия, 11 класс

§ 57. Косметические и парфюмерные средст

"Химия (углублённый уровень)", Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А. и др./ Под ред. Лунина В.В.

Объяснение темы В оглавлении: § 57. Косметические и парфюмерные средст

Кратко о теме

Косметические средства очищают, защищают и помогают ухаживать за кожей, волосами и ногтями, а парфюмерные придают телу и предметам аромат. Их свойства зависят от сочетания воды, масел, поверхностно-активных веществ, эмульгаторов, растворителей и других компонентов. Понимание состава объясняет, как удаляется жир, почему кремы не расслаиваются, зачем нужны консерванты и отчего запах духов раскрывается постепенно.

Объяснение темы

Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.

Определения и обозначения

Косметические средства — составы для очищения, защиты и ухода за кожей, волосами и ногтями. По назначению выделяют очищающие, увлажняющие, защитные, декоративные средства и продукты для волос. Такое деление помогает понять, какие свойства и компоненты нужны продукту.

Парфюмерные средства — композиции с душистыми веществами, предназначенные для придания запаха. Духи, парфюмерная вода и туалетная вода различаются долей душистой композиции и особенностями звучания аромата. Эта классификация помогает сопоставлять стойкость и интенсивность запаха, хотя результат зависит и от самих веществ.

Поверхностно-активные вещества, или ПАВ, — компоненты, снижающие поверхностное натяжение и обеспечивающие очищение, смачивание либо образование эмульсий. В их молекулах есть части, по-разному взаимодействующие с водой и жирами. Благодаря этому ПАВ помогают соединить загрязнение с водой или удержать капли жидкости в смеси.

Эмульсия — дисперсная система из взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде капель. Например, в креме капли масляной фазы могут находиться в водной. Понятие нужно, чтобы отличать кремы и лосьоны от настоящих растворов и понимать, почему они способны расслаиваться.

Как это устроено

Косметику классифицируют прежде всего по тому, какую задачу она решает. Очищающие средства удаляют пот, кожное сало и загрязнения; увлажняющие уменьшают потерю воды или помогают удерживать её в верхних слоях кожи. Защитные средства создают барьер или защищают от внешних факторов, декоративные меняют внешний вид, а средства для волос очищают их, облегчают расчёсывание или фиксируют укладку. Разделение по назначению помогает подобрать продукт, не приписывая всем средствам одинаковое действие.

Вода растворяет водорастворимые вещества и создаёт жидкую основу, но сама по себе плохо смешивается с маслами. Масла, жиры и воски смягчают кожу, создают защитную плёнку и придают продукту нужную консистенцию; спирты могут служить растворителями, влиять на испарение и ощущение средства. Полимеры загущают состав, образуют плёнки или помогают удерживать форму. Поэтому компоненты подбирают по их растворимости и роли, а не просто добавляют в смесь без учёта свойств.

ПАВ удаляют жир благодаря строению молекулы: одна её часть гидрофобна, то есть взаимодействует с жиром, а другая гидрофильна и взаимодействует с водой. Гидрофобные части окружают загрязнение, а гидрофильные обращаются наружу, к воде. Так возникают мицеллы — мелкие скопления молекул ПАВ с захваченным жиром внутри. Вода уносит такие частицы при смывании, хотя жир и вода сами по себе не смешиваются.

Чтобы получить эмульсию «масло в воде» или «вода в масле», одну жидкость распределяют в другой в виде мелких капель. Какой именно компонент станет внешней средой, зависит от соотношения фаз и свойств эмульгатора. Эмульгатор помогает каплям образоваться и препятствует их слиянию, а загустители и стабилизаторы замедляют перемещение капель и расслоение. Без такой поддержки капли могут объединиться, и смесь утратит однородность.

Парфюмерная композиция включает растворитель, душистые вещества и, в некоторых формулах, фиксаторы, которые замедляют испарение отдельных компонентов. Запах раскрывается постепенно, поскольку вещества имеют разную летучесть: сначала ощущаются быстро испаряющиеся верхние ноты, затем — средние, а позже — базовые. Растворитель распределяет ароматические вещества и влияет на то, как быстро они попадают в воздух. Поэтому впечатление от аромата определяется не только количеством отдушки, но и её составом и скоростью испарения.

Основные компоненты косметических и парфюмерных средств

Группа компонентовПримеры веществФункция в составеГде применяются
Вода и водорастворимые компонентыВода, глицерин, водорастворимые солиРастворяют компоненты, создают водную основуКремы, лосьоны, шампуни
Масла, жиры и воскиРастительные масла, жиры, пчелиный воскСмягчают, защищают, придают консистенциюКремы, бальзамы, помады
Поверхностно-активные веществаМыла, синтетические ПАВСнижают поверхностное натяжение, очищаютМыло, шампуни, гели
Эмульгаторы и стабилизаторыЛецитин, специальные ПАВ, полимерыПомогают смешать фазы и замедляют расслоениеКремы, лосьоны, эмульсии
УвлажнителиГлицерин, мочевинаПомогают удерживать влагуКремы, маски, средства для волос
Консерванты и антиоксидантыРазрешённые консерванты, токоферолСдерживают микробную порчу и окислениеСредства с водой и жировыми компонентами
Душистые вещества и эфирные маслаАроматические соединения, эфирные маслаПридают запах или маскируют посторонние нотыПарфюмерия, кремы, шампуни
Спирты и другие растворителиЭтанол, вода, пропиленгликольРастворяют компоненты, формируют основуПарфюмерия, лосьоны, косметика

Таблица показывает, что одна и та же функция может обеспечиваться разными веществами, а один компонент иногда выполняет несколько задач. При чтении состава сначала определите назначение продукта, затем свяжите ингредиенты с их растворимостью и ролью. По одной строке нельзя судить о безопасности или эффективности всего средства.

Разбор задач

Задача 1. В крем входят вода, растительное масло и эмульгатор. Определите, какие вещества относятся к водной и масляной фазам, и объясните роль каждого. Решение:

  1. Вода образует водную фазу, поскольку в ней растворяются гидрофильные компоненты.
  2. Растительное масло относится к масляной фазе: оно не смешивается с водой и содержит преимущественно неполярные вещества.
  3. Эмульгатор располагается на границе фаз: его части взаимодействуют и с водой, и с маслом, помогая распределить одну жидкость в другой.

Ответ: вода — водная фаза, растительное масло — масляная, эмульгатор способствует образованию и устойчивости эмульсии. В реальном составе роль конкретного ингредиента уточняют по его свойствам и назначению.

Задача 2. Для приготовления 100 г парфюмерной композиции нужны 80% этанола и 15% душистых веществ. Найдите массы этанола и воды. Решение:

  1. Массу этанола вычисляем по формуле m = w × m(смеси): 0,80 × 100 г = 80 г.
  2. Масса душистых веществ равна 0,15 × 100 г = 15 г.
  3. На воду остаётся 100 г − 80 г − 15 г = 5 г. Проверяем баланс: 80 г + 15 г + 5 г = 100 г.

Ответ: нужно взять 80 г этанола и 5 г воды; вместе с 15 г душистых веществ получится 100 г смеси. Расчёт предполагает, что указанные доли относятся ко всей массе готовой композиции.

Задача 3. Два крема содержат одинаковую долю масла, но разные эмульгаторы. Предположите, какой устойчивее, и предложите проверку. Решение:

  1. Одинаковая доля масла не гарантирует одинаковую устойчивость: важны вид и количество эмульгатора, размер капель и вязкость основы.
  2. Сравнивают, насколько хорошо каждый эмульгатор удерживает капли именно в этой рецептуре. Без данных о составе нельзя заранее назвать победителя, поэтому сначала формулируют проверяемое предположение.
  3. Одинаковые образцы хранят в одинаковых условиях и через равные промежутки времени проверяют на появление слоя или изменение однородности. Дополнительно можно сравнить поведение образцов при контролируемом ускоренном испытании.

Ответ: устойчивее окажется крем, который дольше сохраняет однородность и не расслаивается при одинаковых условиях. Такой вывод подтверждают наблюдениями, а не только названием эмульгатора.

Типичные ошибки

Неверно считать любой спирт безусловно вредным или полезным. Такое мнение возникает, когда не различают виды спиртов, их концентрации и функции: вещество может быть растворителем, частью основы или выполнять другую роль. Проверяйте конкретное название ингредиента, его положение в составе и назначение средства; по одному слову оценку сделать нельзя.

Эмульсию иногда принимают за раствор, потому что оба состава выглядят однородными. Но в растворе компоненты распределены на молекулярном или ионном уровне, а в эмульсии остаются капли одной жидкости в другой. Для самопроверки спросите себя, смешиваются ли жидкости и может ли продукт расслоиться при хранении.

Интенсивность запаха ошибочно связывают только с концентрацией душистых веществ. На восприятие влияют летучесть компонентов, сочетание нот и растворитель, поэтому одинаковая доля отдушки не гарантирует одинакового запаха. Проверяйте, какие вещества испаряются быстрее и как аромат меняется со временем, а не сравнивайте только проценты.

Наличие воды не предотвращает порчу косметики, а при неправильном хранении может создать условия для роста микроорганизмов. Консерванты ограничивают этот риск, но их наличие не отменяет срока годности и требований к хранению. Проверяйте маркировку и состояние продукта; изменение запаха, цвета или консистенции — повод не использовать его.

Связь с другими темами

Для понимания состава косметики нужны знания о строении и свойствах органических веществ, спиртах, карбоновых кислотах, жирах и углеводах. Важно также различать растворы и дисперсные системы, включая эмульсии и суспензии, и понимать принцип действия ПАВ. Эти знания помогают объяснить свойства бытовой химии и материалов, а также связать состав продуктов с биохимией, токсикологией и экологическими последствиями их использования.

Что запомнить

  • Косметические средства различаются прежде всего по назначению и типу основы.
  • ПАВ обеспечивают смачивание, очищение, диспергирование жиров и образование мицелл.
  • Эмульсия состоит из двух взаимно нерастворимых жидкостей и нуждается в стабилизации.
  • Вода, масла, эмульгаторы, консерванты и отдушки выполняют разные функции в одном составе.
  • Парфюмерные средства содержат растворитель и композицию летучих душистых веществ.
  • Состав косметического средства определяет его свойства, устойчивость и безопасность применения.

Частые вопросы по теме

Почему мыло и шампунь удаляют жир, хотя вода с ним не смешивается?

В составе мыла и шампуней есть поверхностно-активные вещества (ПАВ). Их гидрофобная часть связывается с жиром, а гидрофильная взаимодействует с водой, поэтому загрязнение распределяется в воде в виде мицелл и смывается.

Чем эмульсия отличается от обычного раствора?

В растворе частицы одного вещества распределены в другом на молекулярном или ионном уровне. В эмульсии капли одной жидкости находятся в другой, не смешиваясь с ней, поэтому система может со временем расслоиться.

Зачем в косметике нужны консерванты?

Вода и питательные вещества в составе могут поддерживать рост микроорганизмов. Консерванты замедляют порчу и помогают сохранить продукт безопасным в течение срока годности при правильном хранении.

Почему запах духов со временем изменяется?

Разные душистые вещества испаряются с неодинаковой скоростью. Сначала заметнее летучие верхние ноты, затем раскрываются средние, а позже остаются менее летучие базовые ноты.

Можно ли по одному ингредиенту определить, безопасно ли косметическое средство?

Нет: значение имеют вид вещества, его концентрация, сочетание с другими компонентами и способ применения. Следует учитывать полный состав, назначение средства, срок годности и индивидуальную реакцию кожи.

Спросить по теме параграфа

§ 57. Косметические и парфюмерные средст

Учебник

Оглавление →
Предмет
Химия
Класс
11 класс
Учебник
"Химия (углублённый уровень)", Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А. и др./ Под ред. Лунина В.В.