Emulsionanti: un approfondimento

In un’emulsione una fase viene dispersa nell'altra mediante un processo endoergonico: l’aumento della superficie di contatto tra le due fasi causa l’incremento dell’energia libera del sistema e l’instabilità termodinamica della dispersione.

L’aggiunta di un tensioattivo (molecola anfifilica con testa polare idrofila e coda non-polare lipofila) forma un film orientato in modo che la porzione idrofila della molecola sia a contatto con la fase acquosa e la porzione lipofila sia a contatto con la fase oleosa. Questo aumenta la stabilità dell’emulsione.

CLASSIFICAZIONE DEGLI EMULSIONANTI:

Se l'emulsionante è idrofilo, il film tende ad assumere forma concava verso la fase oleosa, le micelle d'olio d'olio vengono così circondate dall'acqua (emulsione O/A).

Se l'emulsionante è lipofilo, il film tende ad assumere forma concava verso la fase acquosa, le micelle d'acqua vengono così circondate dall'olio (emulsione A/O).

1. Gli emulsionanti anionici e gli emulsionanti cationici sono più efficaci degli emulsionanti non ionici. Sono potenzialmente irritanti nei confronti della pelle (CATIONICI: si legano alle membrane cellulari del derma modificandone la permeabilità e denaturando proteine ed enzimi; ANIONICI: hanno attività delipidizzante) e per questo motivo vengono associati ad altri emulsionanti che ne attenuino l’aggressività. I tensioattivi anionici hanno la testa polare con carica NEGATIVA (es. Sodium Cetearyl Sulphate, Potassium Cetyl Phosphate).I tensioattivi cationici hanno la testa polare con carica POSITIVA (es. Cetearyl Alcohol and Behentrimonium Methosulfate, Cetrimonium Chloride).Tensioattivi anionici e cationici sono incompatibili tra loro, se associati formano sali insolubili.
2. Gli emulsionanti anfoteri (es. lecitina) sono sostanze che reagiscono in modo diverso a seconda del pH della soluzione in cui si trovano e possono comportarsi da acidi o da basi. Una molecola anfotera è elettricamente neutra, ma presenta cariche localizzate sia positive che negative. Sono compatibili con emulsionanti ionici e non ionici. Non irritano la pelle e vengono spesso associati agli emulsionanti anionici per migliorarne la tollerabilità cutanea. 
3. Gli emulsionanti non ionici sono meno efficaci di quelli ionici, per questo motivo vengono utilizzati in dosi maggiori nelle formulazioni. Non sono dotati di carica elettrostatica netta, ma possiedono caratteristiche polari conferite dagli atomi dei legami eterei, esterei e amidici presenti nella struttura molecolare del tensioattivo. Non sono sensibili alle variazioni di pH e alla presenza di elettroliti. Hanno scarso potere irritante. Si distinguono tra emulsionanti non ionici IDROFILI (es. Cetilstearilglucoside e Alcol Cetilstearilico, Methyl Glucose Sesquistearate) ed emulsionanti non ionici LIPOFILI (es. Sorbitan Olivato).

EMULSIONANTI AUSILIARI: molecole incapaci di dare da sole emulsioni stabili, ma che vengono utilizzate come stabilizzanti in associazione ad altri emulsionanti. Si tratta di addensanti della fase acquosa o della fase oleosa (es. gomma guar, acido stearico, alcol cetilico…).

Piccola nota sugli emulsionanti etossilati...

Gli emulsionanti etossilati vengono chiamati PEG e sono molecole trasformate attraverso la reazione con l’ossido di etilene. I PEG sono molecole poco tossiche (se non atossiche) e vengono normalmente utilizzati nell’industria farmaceutica. PROBLEMA: purtroppo la regolamentazione sull'uso cosmetico dei PEG è scarsa (a differenza di quella farmaceutica, che è più rigorosa), soprattutto riguardo agli eventuali contaminanti presenti nel composto. Inoltre non sono adatti a formulare cosmetici BIO per via della loro derivazione petrolifera.

Altre informazioni sulle emulsioni:
Emulsioni - concetti base

Fonti:

Wikipedia

www.mypersonaltrainer.it

www.nononsensecosmethic.org

TENSIOATTIVI: Solubilizzazione e Detergenza

Eccoci arrivati al secondo capitolo sui concetti fondamentali che ogni spignattatore/spignattatrice deve sapere...

La scorsa volta abbiamo parlato di TENSIONE SUPERFICIALE e BAGNABILITÀ, oggi cominciamo ad entrare nel vivo dell'argomento TENSIOATTIVI.
Cercherò di non essere tremendamente noiosa...

TENSIOATTIVO

Cominciamo con il dare una definizione di che cos'è un tensioattivo.
Per prima cosa, si tratta di una molecola (insieme di atomi). 

• Com'è fatto un tensioattivo?

Le molecole di tensioattivo sono anfipatiche (o anfifiliche), formate da componenti di natura idrofoba e idrofila.

SOLUBILIZZAZIONE

• Come funziona un tensioattivo?

Il tensioattivo è meglio conosciuto con il nome di SURFATTANTE (Surface Active Agent) perchè agisce sulla tensione superficiale del liquido in cui è disciolto.
A basse concentrazioni, le molecole di tensioattivo sono libere e si dispongono sulla superficie del liquido. Al di sopra della concentrazione critica micellare (CMC), le molecole si aggregano formando micelle le cui teste idrofile si dispongono ad interfaccia del fluido, mentre le code idrocarburiche si orientano verso l'interno. 

• Che cosa si intende per solubilizzazione?

Si intende la dispersione omogenea in acqua di sostanze non idrosolubili.
Avviene mediante l'incorporazione della fase insolubile all'interno delle micelle, formando un colloide micellare.
L'incorporazione avviene in modo diverso a seconda della struttura fisico-chimica del solubilizzato.

SOLUBILIZZATO APOLARE: si inserisce nella zona idrocarburica, all'interno della micella.

SLUBILIZZATO SEMIPOLARE/POLARE: gli inserimenti all'interno della micella possono variare di posizione ed essere lunghi, corti o superficiali.

CASO PARTICOLARE:

• SOLUBILIZZATO IN UN TENSIOATTIVO NON IONICO: in genere, un tensioattivo non ionico in soluzione non ha cariche che possono legarsi all'acqua, quindi la sua porzione idrofila è determinata dall'ossigeno dell'ossido di etilene che è in grado di formare legami idrogeno con le molecole d'acqua.

Attenzione: i tensioattivi si comportano in modo diverso a seconda della loro composizione molecolare ed è proprio questa che determina la solubilità del nostro tensioattivo.

Infatti, calcolando il rapporto quantitativo tra le porzioni polari (idrofile) e le porzioni apolari (lipofile) della molecola, si ottiene un valore preciso per ogni sostanza, l'HLB, che potrà darci un'idea di come essa interagirà all'interno del nostro sistema.

DETERGENZA

Un tensioattivo si definisce "detergente" quando le molecole anfifiliche che circondano la sostanza insolubile (es. grasso) formano delle micelle in sospensione che possono essere allontanate (es. con un risciacquo).

⇦ ARTICOLO PRECEDENTE

ARTICOLO SUCCESSIVO ⇨

Per oggi è tutto, spero di esservi stata utile!

A presto...

Crema Lenitiva all'Ossido di Zinco

Utilissima per lenire le irritazioni di grandi e piccini!
Questa crema ha una formulazione molto semplice e unisce le proprietà lenitive dell'ossido di zinco a quelle emollienti e rigeneranti del burro di karitè e dell'olio d'oliva.
La cera d'api protegge la pelle: fa il famoso "effetto barriera".
Inoltre ho arricchito la ricetta con vitamina E (tocoferolo) e provitamina B5 (pantenolo).
Non ho aggiunto nessuna profumazione e nessun olio essenziale.
Io la uso davvero spessissimo e anche mia sorella la apprezza molto (e lei ha la pelle più delicata che io abbia mai visto!).
La consistenza della crema è ricca e soda, si stende con molta facilità.

Ho incorporato l'ossido di zinco nella fase acquosa, non nella fase grassa (come si fa di solito per le polveri), perchè si disperde molto bene nell'acqua e forma meno grumi nella crema.
Ho usato anche un po' di sali d'Epsom per stabilizzare l'emulsione.

Ricetta (dosi in peso):

FASE A

• 7% cera emulsionante OLIVE PROTECTION (sorbitan olivate)
• 4% CERA D'API
• 10% BURRO DI KARITE
• 35,4% OLIO D'OLIVA

FASE B

• 20,8% ACQUA
• 1,2% SALI D'EPSOM
• 13% OSSIDO DI ZINCO

AGGIUNTIVI

• 3% TOCOFEROLO
• 5% PANTENOLO al 75%
• 0,6% COSGARD

Pesare gli ingredienti e preparare le due fasi. Incorporare l'ossido di zinco nella fase B. Mettere in contenitori a bagnomaria, attendere che le cere si sciolgano e, quando le due fasi avranno raggiunto la stessa temperatura, unirle ed emulsionare.
Continuare ad emulsionare finchè la crema non si sarà intiepidita.
A questo punto, incorporare gli ingredienti aggiuntivi.

Correttore in crema

Finalmente sono riuscita a fare un correttore in crema degno di questo nome!
A dire la verità, si può anche utilizzare come fondotinta se si ha bisogno di una coprenza medio/alta...
Si tratta di un'emulsione acqua in olio (W/O): questo è molto importante per via del fatto che i pigmenti in polvere vengono incorporati nella fase grassa e con un'emulsione olio in acqua non si stenderebbero sulla pelle in modo uniforme.
Siccome in questa crema è presente dell'ossido di zinco, ho utilizzato un emulsionante W/O, non ionico e non etossilato.
Non ho tamponato il ph (risulta comunque neutro) perchè normalmente l'ossido di zinco, a ph < 7, rilascia ioni che solubilizzano in acqua.

So che molti storceranno il naso perchè questa ricetta prevede l'utilizzo del biossido di titanio. Ho provato a usare solo l'ossdo si zinco, ma l'emulsione si smonta.
Io non sono contraria a prescindere all'uso esterno del biossido di titanio perchè:

• permette di ottenere una texture dalla coprenza più uniforme e compatta rispetto al solo ossido di zinco.
• la granulometria del biossido di titanio usato come pigmento è tale per cui le particelle non possono essere assorbite dallo strato corneo.
• è vero che risulta essere estremamente fotoreattivo (dal punto di vista fotochimico in modo molto simile all'ossido di zinco) e con l'esposizione solare rilascia radicali liberi, ma ci sarebbe da aprire un dibattito sulle reali differenze fotochimiche tra ossido di zinco e biossido di titanio e sugli effetti che questi radicali possono avere sullo strato corneo integro. In ogni caso, per contrastare i radicali liberi, è consigliabile utilizzare un antiossidante come radical scavenger. Io utilizzo il tocoferolo.
• non secca la pelle come l'ossido di zinco.

Comunque continuerò a sperimentare per ottenere un risultato decente usando solo ossido di zinco!

Ricetta (dosi in peso):

POLVERI

• BIOSSIDO DI TITANIO 5,8%
• OSSIDO DI ZINCO 5%
• CAOLINO 2,5%
• TALCO 3,3%
• PIGMENTO COLOR CARNE q. b.

FASE A

• COCO CAPRYLATE (coco-silicone) 12,5%
• CAPRILICO 25%
• ALCOL CETILICO 3,3%
• BURRO DI KARITE 4,2%
• CERA D'API 0,8%
• SORBITAN OLIVATE (olive protection) 6,7%

FASE B

• ACQUA 26,9%
• GLICERINA 3,3%

FASE C

• TOCOFEROLO 0,2%
• COSGARD 0,5%

Resa sulla pelle

Pestare al mortaio le polveri e incorporarle negli oli della FASE A. Unire anche le cere alla FASE A.
Scaldare FASE A e FASE B a bagnomaria e, quando avranno raggiunto la stessa temperatura, emulsionare.
Quando l'emulsione si sarà raffreddata, aggiungere il tocoferolo e il cosgard ed eventualmente anche un po' di olio essenziale come fragranza.
A questo punto, se si possiede un emulsionatore sufficientemente veloce, è possibile inserire dell'altro pigmento per aggiustare il colore senza che si formino grumi.