ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШАМПУНЕЙ И ЕГО СВОЙСТВА.. Лио2020,Итог. Химический состав шампуней и его свойства
 Скачать 103.28 Kb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЛИЦЕЙ № 64 ТЕМА РАБОТЫ: химический состав шампуней и его свойства. ВЫПОЛНИЛ(-А): ученица 10 класса Аполинская Юлия Сергеевна РУКОВОДИТЕЛЬ: учитель Химии Семенюк Н.В. 2019-2020 УЧЕБНЫЙ ГОД САНКТ-ПЕТЕРБУРГ ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ВОЛОСА 5 ГЛАВА 2. СОСТАВ ШАПУНЕЙ 6 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВОВ ПОПУЛЯРНЫХ ШАМПУНЕЙ 10 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 15 ВВЕДЕНИЕАктуальность Уже давно чистые, густые, а самое главное здоровые волосы являются признаком ухоженности человека, следовательно, здоровье волос и оптимизированный, необременительный уход за ними просто необходим. При произношении слова «косметика» у преобладающей части нашего общества возникают ассоциации с женской половиной населения, но уже достаточно давно косметика стала повседневной, как и для женщин, так и для мужчин, других гендеров и даже детей. Речь сейчас идет не о декоративной косметике, о которой вы наверняка подумали, прочитав первое предложение. Косметикой также называют средства и способы ухода за кожей, волосами и ногтями, применяемые с целью улучшения внешности человека. И, наверное, одним из самых важных и незаменимых уходовых средств для человека является шампунь. Вы можете часто наблюдать рекламу той или иной марки шампуня по телевидению или на рекламных плакатах на улицах или в метро. Все производители кричат о чудодейственном влиянии своего продукта на волос и кожу головы. Маркетинговый ход или действительно нас ожидает обещанный производителем результат? И если да, то какими химическими компонентами он был достигнут и не несут ли они вреда для здоровья человека и окружающей среды? Постановка проблемы Большинство опрошенных мною людей (см. приложение 1) знают свой тип волос. Однако лишь малая часть из них знает особенности их типа и влияния на него химических компонентов. Результаты проведенного мною опроса (см. приложение 2) говорят о неосведомленность людей о химических компонентах n-ого шампуня и о их свойствах. Поэтому целью моего исследования является выявление вредных компонентов для кожи головы и волоса в шампуне популярных производителей. Для достижения этой цели, я выделила следующие задачи: Изучить структуру волоса Выяснить основные химические компоненты шампуней и их влияние кожу головы и разные типы волос Провести социологический опрос, по результатам которого выявить наиболее популярные марки шампуней и выполнить практические опыты по определению рН шампуней Проверить составы популярных шампуней на наличие веществ, оказывающих негативный эффект на состояние здоровья человека или окружающей среды и занести полученные результаты в таблицу Методы исследования: Изучение и анализ литературы, интернет ресурсов Анализ и обобщение информации Измерение уровня рН популярных шампуней ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ВОЛОСАВолосы – это ороговевшие эпителиальные нитевидные придатки кожи, покрывающие почти всю кожную поверхность. Здоровый волос на 80– 90% состоит из кератиновой массы, произведенной корнем волоса за несколько лет. Стержень волоса имеет трехслойное строение. В центре его - мозговое вещество, или ме- дуллярный слой. Основной объем волоса (кортекс) состоит из коркового вещества (плотно спрессованных вытянутых клеток). Снаружи волос покрыт кутикулой – плоскими ороговевшими клетками. Кутикула непосредственно прилежит к корковому веществу и образует вокруг него плотную оболочку. Кутикула образована ороговевшими клетками (чешуйками). Эти чешуйки содержат твердый кератин. Кератин – прочный и эластичный белок. Он состоит из молекул, представляющих собой цепочки очень большого количества различных аминокислот, соединенных прочными химическими связями. Кератин составляет основу рогового слоя кожи, волос, ногтей и отвечает за основные физические и химические свойства волоса: эластичность, прочность, электростатичность, способность впитывать влагу, кислотно-щелочной баланс. Таким образом, волосяной стержень – это кератиновые мультифибриллы (кортекс), завернутые в несколько слоев прозрачных кератиновых чешуек (кутикула), защищающих стержень от внешних повреждений.1 ГЛАВА 2. СОСТАВ ШАПУНЕЙШампуни представляют собой один из наиболее крупнотоннажных продуктов косметической промышленности и рынок их постоянно растет. Если сначала к шампуням относились исключительно как к средствам гигиены, то в дальнейшем потребитель потребовал наличия дополнительных свойств – более мягкого ухода, отсутствия раздражающих свойств, наличия биологически активных, функциональных и эстетических добавок. На сегодняшний шампунь самый употребляемый косметический продукт, к которому предъявляются очень высокие требования. Шампунь – это пеномоющее средство для волос и кожи головы. В отличие от щелочного мыла имеет нейтральный или слабокислый рН. Он предназначен для того, чтобы удалять жир, отмершие клетки с волос и кожи головы. Все остальное – функции кондиционеров, бальзамов, лечебных средств против перхоти и других средств. Шампуни для волос делятся на различные типы: – Шампунь для сухих волос. Этот тип шампуня содержит немного моющих веществ. Отличается от других типов шампуней тем, что в него добавлен увлажнитель, который предотвращает излишнюю сухость волос и кожи головы. – Шампунь для жирных волос. Этот тип шампуней не должен содержать жесткой моющей субстанции, так как пересушивание волос приведет к усилению работы сальных желез и еще большему выделению жира. Такие шампуни содержат компоненты, сужающие протоки сальных желез, ограничивая выделение ими сала. – Шампунь для нормальных волос. В своем составе содержит меньше моющих веществ. Такие шампуни очищают волосы, не мешая естественному выделению кожного сала. Однако все эти типы точно имеют следующие вещества в составе: Основной состав шампуня Компоненты, которые обязательно входят в состав любого шампуня, начиная от недорогих отечественных марок и заканчивая профессиональными международными брендами: вода ПАВ (поверхностно-активные вещества) консерванты (увеличивают срок хранения шампуня) ингредиенты для дополнительных свойств (увлажнения, питания и других) красители, отдушки, загустители Непосредственно за «мытье» головы отвечают две первых пункта – без них не будет ни пены, ни очищения. На долю поверхностно-активных веществ и воды приходится 50-80% состава. Естественно, что именно эта основа и определяет качество всего средства. Мы же при выборе марки чаще всего смотрим на рекламные надписи «содержит ионы серебра» или «с молекулами шелка и кашемира», в то время как серебро с шелком оказывают минимальное влияние на волосы2 Вода – главный компонент большинства шампуней. В составе шампуня воды приблизительно 70-85% в ней растворены все остальные компоненты шампуня. Это не простая, а очищенная или деионизированная вода, очищенная от всех минеральных примесей. Такая очистка позволяет сделать однородный и стабильный продукт. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) - это основа любого моющего средства. Органические соединения, имеющие амфифильное строение, то есть их молекулы имеют в своём составе полярную часть, гидрофильный компонент (функциональные группы -ОН, -СООН, -SOOOH, -O- и т. п., или, чаще, их соли -ОNa, -СООNa, -SOOONa и т. п.) и неполярную (углеводородную) часть, гидрофобный компонент); ПАВ делят на две группы: ионогенные и неионогенные. Ионогенные ПАВ диссоциируют в воде с образованием поверхностно-активных ионов. К ним относятся анионоактивные ПАВ (АПАВ) и катионоактивные (КПАВ). Неионогенные ПАВ (НПАВ) неспособны диссоциировать в воде3. Имея белковую природу, волос несет отрицательный заряд. Электростатическое взаимодействие между поверхностью волоса и полярной группой поверхностно-активного вещества –второй фактор, обеспечивающий моющую способность последнего. Именно за счет электростатического взаимодействия можно объяснить механизм воздействия различных ПАВ на волосы. Синтетические анионные ПАВ являются самыми эффективными, образуют много пены и имеют высокую моющую способность, так как анионная частица отталкивается от отрицательно заряженной поверхности волоса, к тому же дешевы, поэтому широко применяются производителями. Вместе с тем они самые агрессивные и токсичные; образуют пленку на коже. Могут проникать через кожный покров и накапливаться в организме, вызывая негативные последствия: аллергию, нарушение иммунитета и много другое. АПАВ на основе сульфатов считаются особенно агрессивными, так как нарушают расположения кутикулы. При высыхании и расчесывании чешуйки кератина отламываются, и на их месте появляются пустоты, через которые возможно проникновение воды в более глубокие слои волоса, что вызывает вымывание белка и минеральных веществ. Вследствие этого волосы истончаются, теряют эластичность, секутся и обламываются. По данным сайта Гринпис РФ, общее содержание ПАВ в косметических моющих средствах не должно превышать 5 %.4 Однако, на упаковках шампуней обычно не указывают процентное содержание компонентов. АПАВ отрицательно влияют на сальные протоки, лишая волос естественного смазочного механизма. Чтобы скомпенсировать это в составы шампуней включают другие группы ПАВ, которые компенсируют пагубное воздействие и смягчают работу шампуня. КПАВ менее активны, благодаря этому происходит реставрация поверхности волоса, сглаженные чешуйки изменяют показатель отражения волос, усиливая интенсивность цвета и естественный блеск, но они могут взаимодействовать с клеточными белками бактерий, чем и обусловлено их бактерицидное действие. НПАВ наиболее безопасны, так как не вступают в электростатическое взаимодействие с поверхностью волоса и тем самым не разрушают его структуру, но в то же время способствуют растворению загрязнений и жиров, переводя их в состояние эмульсии, что облегчает их удаление. Их используют в составе шампуней в основном для улучшения консистенции и реологических характеристик. 5 Пенообразователи – специальная группа ПАВ, которая обеспечивает исключительно пенящие свойства. Эти вещества позволяют давать много пены, практически не увеличивая расход шампуня. На моющие свойства и качество шампуня пенообразователи влияют мало. Загустители не принимают участие в очистке волос, однако без них шампуни бы были очень жидкими и не удобными для применения. Также жидкие шампуни плохо продаются, а более густые и вязкие создают впечатление более концентрированного состава. Наиболее часто в качестве загустителя используют поваренную соль, которая вызывает загустение ПАВ. Гораздо реже используются специальные полимерные ингредиенты, так как являются невыгодными для производителя.6 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВОВ ПОПУЛЯРНЫХ ШАМПУНЕЙЯ провела опрос среди 50 людей разных возрастов. По результатам мы можем сделать вывод, что рынок шампуней действительно велик, и каждый находит подходящий ему шампунь и по свойствам, и по цене. Однако, несмотря на такую разношерстность ответов, мне все-таки удалось выявить наиболее используемые шампуни. Такими стали шампуни Head &Shoulders, Dove и Syoss.  После проеденного мной опроса, я проанализировала состав наиболее популярных марок (для типа нормальных волос) и занесла в таблицу компоненты, способные влиять на человека плохим образом.7
Желтым – компоненты, способные вызвать аллергическую реакцию кожи или являться мягким раздражителем. Красным цветом в таблице отмечены наиболее опасные компоненты в составе: SLS (Sodium Laureth Sulfate) - анионоактивное поверхностно-активное вещество, которое быстро впитывается и накапливается в тканях, причем в значительно большей степени в молодом возрасте. SLS приводит к изменению количества протеинов в тканях глаз, замедляет процесс заживления эпителия роговой оболочки глаз при ее нарушении. Экспериментально доказано, что степень воздействия SLS возрастает с увеличением его концентрации и временем контакта с кожей. Таким образом, их использование может быть относительно безопасным при концентрации не более 1% и тщательном смывании с кожи. DMDM Hydantoin (формалин) — формалин является очень хорошим консервирующим средством, он эффективно защищает от микробов косметические средства. Однако от формалина страдают не только микробы, но и живые клетки, тем более что он легко проникает через кожу. Если содержание формалина в косметике очень малое , он, скорее всего, не нанесёт большого ущерба, но и его консервирующая способность будет меньше. Взятый в более высокой концентрации, он в одиночку способен сохранить крем или шампунь также надёжно, как эмбриона в банке, однако, польза от такой косметики будет сомнительна. Например, в Европе его максимально допустимая концентрация — 0,2%, при этом, если концентрация более 0,05%, производитель косметики должен написать на этикетке: «Внимание, данный продукт содержит формалин». Конечно, наличие формалина в списке ингредиентов не прибавляет привлекательности косметическому средству. Поэтому, чаще всего, в косметику добавляют не свободный формалин, а вещества, которые выделяют формалин, уже находясь в косметических средствах. Это: 5-bromo-5-nitro-1,3-dioxane. 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol. imidazolidinyl urea. methenamine. Quaternium-15. DMDM hydantoin. diazolidinyl urea. sodium hydroximethyl glycinate. benzylhemiformal. Максимально допустимая концентрация этих веществ в косметике рассчитывается таким образом, чтобы количество высвободившегося из них формалина не превышало 0,2%. Существуют методы, с помощью которых измеряют количество формалина, выделяемое каждым из этих консервантов. Однако, скорость высвобождения формалина и его количество сильно зависят от рецептуры, температуры и длительности хранения. В баночке крема, которая месяцами стоит на полке в душной и влажной ванной комнате, формалин может высвобождаться настолько интенсивно, что его концентрация будет гораздо выше той, на которую ориентировались производители косметики. Известно, что четыре консерванта из этого списка — Imidazolidinyl Urea, Diazolidinyl Urea, Sodium Hydroximethyl Glycinate и Benzylhemiformal — особенно быстро выделяют формалин. По мнению экспертов из SCCNFP (Научный комитет по косметическим и непищевым продуктам — Scientific Committee Cosmetic and Non-Food Products ), при применении максимально допустимой концентрации этих веществ, количество выделившегося из них свободного формалина может превышать допустимые 0,2%. TEA-Sulfate (Триэтаноламин) - является значительным раздражителем для кожи и глаз, особенно если им позволяют оставаться в контакте с кожей в течение значительных периодов времени, поэтому ученые призывают сократить использование этого компонента в шампунях.[7] Исходя из составленной мною таблицы, наиболее безопасный для кожи головы состав у шампуня Syoss, он содержит меньше всего опасных компонентов и аллергенов. Далее я определила pH данных шампуней от данных производителей. Поместив в каждую емкостью с шампунем полоски универсальной индикаторной бумажки.
Предпочтительно пользоваться шампунями, уровень pH которых близок к 5, так как они наиболее соответствуют естественной кислотности кожи головы. Следовательно, в данном опыте также лидирует шампунь Syoss. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате проведенной мной работы было выявлено, что шампуни, которыми пользуются большое количество людей, содержат вредные для кожи головы компоненты, однако в правильной концентрации эти вещества несут меньший вред для здоровья. Но, несомненно, это повод задуматься о рассмотрении покупки натуральных шампуней, содержащие меньшее количество ПАВ и являющихся абсолютно безопасными, как и для человека, так и для окружающей среды. Я выполнена поставленные задачи, поставленные мною в начале. Я узнала многое о структуре волоса и об основных химических компонентах шампуней и их влияние кожу головы. К выбору шампуня стоит подходить ответственно, так как продукция различных производителей по-разному влияет на волосы и кожу головы человека. Для выбора подходящего шампуня необходимо проанализировать состояние волос и кожи головы, а также состав шампуней и отзывы о качестве разных марок. Таким образом ваши волосы всегда будут выглядеть ухоженными и здоровыми. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫReceveur L., Benoist C. Biomimetic ceramide as hair restructuring agent // Personal care Europe. – 2013. Войцеховская А.Л., Вольфензон И.И. Химия для Вас. Косметика сегодня. М.: Химия, 2011. Кругляков П. М., Хаскова Т. Н. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 2010. Гринпис РФ URL: http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/ecodom/household-chemicals/ (дата обращения: 23.03.2020). Поверхностно-активные вещества и композиции: Справочник / Под ред. М.Ю. Плетнева. – М.: ООО «Фирма Клавель», 2002 Химический состав шампуня URL: http://www.myhair.su/kosmetika/himicheskij_sostav_shampunya (дата обращения: 03.04.2020). Cosmetics info URL: https://www.cosmeticsinfo.org/ingredient (дата обращения: 10.04.2020) ПРИЛОЖЕНИЕ    1 Receveur L., Benoist C. Biomimetic ceramide as hair restructuring agent // Personal care Europe. – 2013. 2 Войцеховская А.Л., Вольфензон И.И. Химия для Вас. Косметика сегодня. М.: Химия, 2011. 3 Кругляков П. М., Хаскова Т. Н. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 2010. 4 Гринпис РФ URL: http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/ecodom/household-chemicals/ (дата обращения: 23.03.2020). 5 Поверхностно-активные вещества и композиции: Справочник / Под ред. М.Ю. Плетнева. – М.: ООО «Фирма Клавель», 2002 6 Химический состав шампуня URL: http://www.myhair.su/kosmetika/himicheskij_sostav_shampunya (дата обращения: 03.04.2020). 7 Cosmetics info URL: https://www.cosmeticsinfo.org/ingredient (дата обращения: 10.04.2020) |
