Advertisement
1 / 59

Środki powierzchniowo czynne (spc) PowerPoint PPT Presentation


  • 242 Views
  • Uploaded on 17-11-2012
  • Presentation posted in: General

Środki powierzchniowo czynne (spc). Budowa – amfifilowa Część hydrofilowa Część hydrofobowa Warunek czynności powierzchniowej Udział obu struktur w cząsteczce musi być znaczący. Część hydrofilowa. Część hydrofobowa. SPC. Cząsteczki amfifilowe Powinowactwo do wody - PowerPoint PPT Presentation

Download Presentation

Środki powierzchniowo czynne (spc)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Rodki powierzchniowo czynne spc

Środki powierzchniowo czynne (spc)

  • Budowa – amfifilowa

    • Część hydrofilowa

    • Część hydrofobowa

  • Warunek czynności powierzchniowej

    • Udział obu struktur w cząsteczce musi być znaczący

Część hydrofilowa

Część hydrofobowa


Srodki powierzchniowo czynne spc

SPC

  • Cząsteczki amfifilowe

    • Powinowactwo do wody

      • Woda solwatuje część hydrofilową

    • Powinowactwo do fazy hydrofobowej

      • Olej solwatuje część hydrofobową

  • Solwatacja – stabilizacja układu substancji rozpuszczanej i rozpuszczalnika, polega na tworzeniu oddziaływań pomiędzy cząsteczkami substancji rozpuszczanej a cząsteczkami rozpuszczalnika


Podzia spc

Podział spc

  • Jonowe

    • Anionowe

    • Kationowe

    • amfoteryczne

  • Niejonowe


Srodki powierzchniowo czynne spc

SPC

  • Adsorpcja na granicy faz

    • Cząsteczki orientują się tak by minimalizować energię wewnętrzną układu

      • Fragment hydrofilowy w fazie wodnej

      • Fragment hydrofobowy w gazie lub fazie olejowej


Srodki powierzchniowo czynne spc

powietrze

woda


Srodki powierzchniowo czynne spc

powietrze

woda

olej


Spc zwi kszanie st enia

SPC – zwiększanie stężenia

  • Po wysyceniu granicy faz cząsteczki spc zaczynają organizować się w roztworze

    • Korzystne energetycznie jest dobre solwatowanie cząsteczek, tworzą się agregaty i micele,

    • Wzrasta stopień uporządkowania układu –zmieniają się właściwości fizykochemiczne


Krytyczne st enie miceli cmc

Krytyczne stężenie miceli (CMC)

  • Charakterystyczne stężenie spc w układzie

  • Spc zaczynają organizować się w micele

  • Wysycenie granicy faz

  • Cząsteczki spc zaczynają organizować się wewnątrz układu

  • Minimalizacja niekorzystnych oddziaływań

  • Korzystna konfiguracja energetyczna


Srodki powierzchniowo czynne spc

CMC


Cmc critical micelle concentration

CMC - Critical Micelle Concentration

  • krytyczne stężenie miceli

  • stężenie spc w którym pojawiają się micele

    • Dramatyczna zmiana właściwości fizykochemicznych roztworu:

    • Napięcia powierzchniowego, przewodnictwa itp..

  • CMC jest wartością charakterystyczną dla danego spc w danej temperaturze


Rozpuszczanie i temperatura

Rozpuszczanie i temperatura

  • Podgrzewanie roztworu = dostarczanie energii

  • Wiele związków chemicznych lepiej rozpuszcza się „na ciepło”

    • Zależność liniowa

  • Spc zachowują się nietypowo


Rozpuszczanie i temperatura1

Rozpuszczanie i temperatura

  • Jonowe spc

    • Przekroczenie pewnej, charakterystycznej temperatury powoduje drastyczne poprawienie rozpuszczalności

      • Punkt Kraffta

  • Niejonowe spc

    • Przekroczenie pewnej temperatury powoduje POGORSZENIE rozpuszczalności

      • Punkt zmętnienia


Zat anie roztwor w spc

Zatężanie roztworów spc

  • Zatężanie roztworów spc powyżej wartości CMC powoduje zwiększenie stopnia uporządkowania układu

    • Micele kuliste (sferyczne)

    • Micele walcowe

    • Micele heksagonalne

    • Micele heksagonalne odwrócone

    • Warstwy lamelarne

  • Zmiana stopnia uporządkowania jest związana ze zmianą lepkości


Zastosowanie spc

Zastosowanie spc

  • Emulgatory W/O i O/W

  • Stabilizacja zawiesin

  • Środki pianotwórcze

  • Solubilizacja

  • Środki myjące


Mycie cia a

Mycie ciała

  • Znaczenie dla higieny

  • Problemy kulturowe i ekonomiczne

    • wanna kontra prysznic


Rodki myj ce

Środki myjące

  • Usuwanie brudu

  • Łagodność dla skóry

    • wysuszanie

    • podrażnienia

  • Wygoda i łatwość użycia

  • Przyjemność


Brud na powierzchni sk ry

Brud na powierzchni skóry

  • Sebum

  • Złuszczone korneocyty

  • Kurz

  • NaCl i inne sole mineralne z potu

  • Bakterie

  • Produkty rozkładu sebum przez bakterie

  • Inne zanieczyszczenia


Mechanizm mycia

Mechanizm mycia

  • Oddziaływania spc z zanieczyszczeniami lipofilowymi

    • zmniejszanie napięcia międzyfazowego

  • Odrywanie zanieczyszczeń

    • dyspergowanie, emulgowanie

  • Odprowadzanie zanieczyszczeń

    • spłukiwanie, ścieranie...

  • Adsorpcja spc na mytej powierzchni

  • Adsorpcja innych związków na mytej powierzchni


Oddzia ywanie rodk w myj cych ze sk r

Oddziaływanie środków myjących ze skórą

  • Zmywanie płaszcza hydrolipidowego

    • TEWL

  • Zmiana pH powierzchni naskórka

    • tworzenie i stabilność bariery

  • Wymywanie składników NMF

    • TEWL

  • Wymywanie lipidów warstwy rogowej

    • własności barierowe s.c.

  • Wpływ na strukturę warstw lipidowych s.c.

    • własności barierowe s.c.


Oddzia ywanie rodk w myj cych ze sk r1

Oddziaływanie środków myjących ze skórą

  • Sorpcja na powierzchni struktur proteinowych s.c

    • korneocyty

    • enzymy

  • Penetracja spc do żywych warstw naskórka

    • sorpcja na błonach komórkowych – podrażnienia

    • reakcje z enzymami


Skutki dzia ania spc

Skutki działania spc

Pogorszenie funkcji barierowych

  • suchość i szorstkość skóry

  • alergie

  • Podrażnienia i stany zapalne


  • Rodki myj ce powinny dobrze usuwa brud

    Środki myjące powinny dobrze usuwać brud:

    • rozpuszczać i emulgować tłuszcze

    • zwilżać i odrywać od skóry zanieczyszczenia stałe

    • dawać dobrą pianę


    Podzia rodk w myj cych

    Podział środków myjących

    • mydła - stałe i ciekłe

    • combo - stałe i ciekłe

    • syndety - stałe i ciekłe - żele pod prysznic, płyny kąpielowe, inne


    Myd a

    Mydła

    • Sole kwasów tłuszczowych

      • słabo rozpuszczalne w wodzie

      • zawsze mają odczyn alkaliczny (pH > 8,5)

      • przy pH < 8,5 tracą charakter soli, powstają z nich wolne kwasy tłuszczowe

        • wolne kwasy tłuszczowe działają drażniąco

    • Forma: kostka, „mydła w płynie”


    Myd a1

    Mydła

    • Zalety

      • tradycja

        • już nasze babki...

      • niska cena

        • najtańszy środek myjący

      • doskonałe działanie myjące

        • zmywa praktycznie wszystko

      • ekologia

        • prawie jadalne

        • nie szkodzi środowisku


    Myd a2

    Mydła

    • Wady

      • wysoka wartość pH

        • ale tak naprawdę jest to wada dla 10% użytkowników

      • wrażliwość na twardą wodę

        • czyli - trudno się pieni, powstaje osad...


    Preparaty typu combo

    Preparaty typu “combo”

    Combo = combination bar

    • Zawierają: mydła i środki powierzchniowo czynne

  • alkaliczne

    • Mogą być mniej alkaliczne niż mydło

  • dobrze myją

  • odporne na twardą wodę

  • Forma: kostka lub płyn/żel


  • Syndety

    Syndety

    • oparte są na detergentach “syntetycznych”

    • nie zawierają mydeł

    • mogą mieć dowolną wartość pH

    • mogą mieć bardzo różną jakość

    • potencjalne działanie drażniące

    • częściej w formie płynów i żeli


    Syndety1

    Syndety

    • Zalety

      • mają niesamowitą siłę działania

        • naprawdę zmywają wszystko

      • mogą mieć dowolne pH

        • nadają się dla wszystkich

      • twarda woda im nie szkodzi


    Syndety2

    Syndety

    • Wady

      • jednak odtłuszczają skórę

      • niestety są drogie


    Formy fizykochemiczne kosmetyk w

    Formy fizykochemiczne kosmetyków


    Emulsja

    Emulsja:

    • Makroskopowy układ heterogenny, składający się z co najmniej dwóch, niemieszających się ze sobą faz, z których jedna jest zdyspergowana w drugiej w postaci kropel


    Emulsje

    Emulsje

    Faza zewnętrzna

    Faza wewnętrzna


    Rodzaje emulsji

    Rodzaje emulsji

    • klasyczne: olej w wodzie (O/W), woda w oleju (W/O), emulsje niewodne

    • wielokrotne: olej w wodzie w oleju (O1/W/O2), woda w oleju w wodzie (W1/O/W2)

    • mikroemulsje (F < 10-8 m)

    • emulsje żelowe (W/O, faza wodna > 90%)

    • układy pochodne: roztwory micelarne, układy ciekłokrystaliczne


    Proste emulsje

    Proste emulsje

    W/O

    O/W


    Emulsje wielokrotne

    Emulsje wielokrotne

    układy W/O/W i O/W/O


    Emulgatory

    Emulgatory

    • Substancje umożliwiające otrzymanie stabilnej emulsji, dzięki temu, że obniżają napięcie międzyfazowe. Efektywność działania emulgatorów zależy od zdolności do obniżania wyżej wymienionego napięcia, a także od możliwości uczestniczenia w innych zjawiskach stabilizujących emulsje


    Emulgatory1

    Emulgatory

    O/W

    W/O


    Hlb hydrophilic lipophilic balance

    HLB - Hydrophilic-lipophilic balance

    Metoda Griffina obliczania HLB


    Hlb emulgatora

    HLB emulgatora

    olej

    woda

    Niskie HLB

    Wysokie HLB


    Srodki powierzchniowo czynne spc

    HLB

    • HLB = 1-4

      • Silna lipofilowość

      • Brak rozpuszczalności w wodzie

      • Brak dyspergowalności w wodzie

    • HLB = 3-6

      • Umiarkowana lipofilowość

      • Brak rozpuszczalności w wodzie

      • Słaba dypergowalność


    Srodki powierzchniowo czynne spc

    HLB

    • HLB = 6-8

      • Umiarkowana lipofilowość

      • Brak rozpuszczalności w wodzie

      • Umiarkowana dyspergowalność

    • HLB = 8-10

      • Umiarkowana lipofilowość

      • Brak rozpuszczalności w wodzie

      • Bardzo dobra dyspergowalność


    Srodki powierzchniowo czynne spc

    HLB

    • HLB = 10-13

      • Słaba hydrofilowość

      • Umiarkowana rozpuszczalność w wodzie

    • HLB > 13

      • Związki hydrofilowe

      • Dobra rozpuszczalność w wodzie

      • Słaba rozpuszczalność w oleju


    Srodki powierzchniowo czynne spc

    HLB = 1

    HLB = 10

    HLB = 19

    olej

    woda


    Srodki powierzchniowo czynne spc

    HLB


    Emulsja i solubilizat

    Emulsja i solubilizat

    solubilizat

    Układ transparentny, ponieważ oddziaływania, pomiędzy spc, a substancją solubilizowaną są na poziomie molekularnym

    emulsja

    Układ nietransparentny


    Odwracalna niestabilno emulsji

    Odwracalna niestabilność emulsji

    śmietanowanie

    sedymentacja


    Niestabilno nieodwracalna

    Niestabilność nieodwracalna

    Koalescencja

    Flokulacja(odwracalna niestabilność)

    Łamanie


    Hydro ele

    Hydrożele

    • Roztwory wodne lub wodno-alkoholowe zagęszczane polimerami naturalnymi lub syntetycznymi

    • Zastosowania

      • Modelowanie włosów

      • Pielęgnacja skóry („zageszczone toniki”)

      • Demakijaż

      • Maseczki

      • Higiena jamy ustnej (żel krzemowy + polimery stabilizujące)


    Modyfikatory reologii

    Modyfikatory reologii


    Zag stniki

    Zagęstniki

    • Zastosowania

      • modyfikacja reologii roztworów

      • żele

      • stabilizacja i modyfikacja reologii emulsji


    Zag stniki1

    Zagęstniki

    • Klasyfikacja

      • polimery

        • naturalne

        • syntetyczne

        • otrzymywane biotechnologicznie

      • zagęstniki niskocząsteczkowe (najczęściej nieorganiczne)


    Zag stniki2

    Zagęstniki

    • Polimery

      • jonowe

        • lepkość silnie zależy od pH

        • punkt izoelektryczny jest granicą przejścia ciecz-żel

      • niejonowe

        • lepkość zależy od stężenia