Ανασκόπηση Τί είναι μόρια, τί είναι άτομα. Πως δημιουργούνται οι μαγνήτες στα μόρια. Οι μαγνήτες μαζεύονται μεταξύ τους και βγάζουν το λάδι στην απ' έξω. Είπαμε ότι τα μόρια είναι τα μικρότερα κομμάτια της ύλης που μπορεί να είναι ελεύθερα στην φύση, αποτελούνται από άτομα που είναι ακόμη μικρότερα αλλά δεν συναντώνται στην φύση ελεύθερα. Τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους μέσω ηλεκτρονίων που υπάρχουν αναμεταξύ τους και σχηματίζουν έναν δεσμό. Όταν τα άτομα που συμμετέχουν στον δεσμό είναι ίδια τότε δεν δημιουργείται μαγνήτης όταν συμμετέχουν δύο διαφορετικά (με εξαίρεση C-H και C-S) τότε στο σημείο αυτό δημιουργείται μαγνήτης. Τα μόρια που έχουν αρκετούς μαγνήτες σε σχέση με το μέγεθός τους αγαπάνε το νερό που είναι επίσης μαγνήτης και έλκοντας το ένα το άλλο καθώς και το νερό μαζεύονται σε μια μάζα αφήνοντας απ' έξω μόρια που δεν είναι μαγνήτες.
Μερικές ερωτήσεις ανασκόπισης Βρείτε αν τα παρακάτω μόρια είναι λιπόφιλα ή υδρόφιλα βάση της μοριακής τους δομής. Περιέχουν δεσμούς C με άλλο μόριο; Πόσους τέτοιους δεσμούς περιέχουν; Αν είναι αρκετοί σε σχέση με το μέγεθος του μορίου τότε αυτό είναι πολικό και διαλύεται στο νερό. Όπως έχουμε πει στα μόρια που μελετάμε όταν ο C ενώνεται με κάποιο άλλο άτομο (εκτός C,S και Η), τότε σχηματίζεται μαγνήτης (δίπολο), αν το μόριο έχει πολλά τέτοια δίπολα πάνω του σε σχέση με το μέγεθός του τότε διαλύτεται στο νερό. Αυτό γίνεται γιατί και τα μόρια του νερού ουσιαστικά είναι μικροί μαγνήτες και αγγαλιάζουν τα μόρια αυτά (επιδυαλύτωση, εφυδάτωση) με αποτέλεσμα τα μόρια να κατανέμονται μέσα στο νερό. Σε διαφορετική περίπτωση όπως φαίνεται και στο video που έχουμε αναρτημένο στο blog μας τα νερά έλκονται μεταξύ τους και αφήνουν έξω τα μόρια που δεν έχουν μαγνήτες.
Tween 20 Το μόριο αυτό είναι και λιπόφιλο και υδρόφιλο, είναι αυτό που είπαμε αμφίφιλο. Βλέπουμε πάνω στην δομή του πολλά μόρια O συνδεδεμένα με C οπότε και πολλούς μαγνήτες πάνω στο μόριο που το κάνουν υδατοδιαλυτό
Ισομερή Λινολεϊκού Οξέος Είναι συστατικά του ελαιολάδου. Δεν είναι καθόλου υδρόφιλα και για αυτό και το ελαιόλαδο δεν διαλύεται στο νερό. Το μόριο έχει δύο οξυγόνα και παρουσιάζει κάποια πολικότητα. Καθώς όμως στο περισσότερο μήκος του δεν έχει πολικότητα, συμπεριφέρεται σαν άπολο και δεν διαλύεται στο νερό.
Σαλικυλικό οξύ Το σαλικυλικό οξύ χρησιμοποιείται σε πολλά σκευάσματα και καλλυντικά για την κερατολυτική οπότε και απολεπιστική του δράση. Έχει αρκετά οξυγόνα (δεσμούς C-O) στο μόριό του όποτε γίνεται υδατοδιαλυτό.
Διαλύματα Την προηγούμενη φορά είδαμε παρασκευάσματα που έχουν δύο φάσεις. Στην μια φάση είναι τα μόρια που συμπεριφέρονται σαν μαγνήτες και στην άλλη αυτά που δεν συμπεριφέρονται έτσι. Ας δούμε όμως ακριβώς τί γίνεται σε κάθε μια από τις φάσεις αυτές που μελετήσαμε. Στο τέλος του μαθήματος αυτού θα έχουμε παρασκευάσει δύο διαφορετικά διαλύματα. Ένα διάλυμα καθαρισμού με επιφανειοδραστικό και ένα έλαιο με ήπια μυοχαλαρωτική δράση.
Τί γίνεται μέσα στο νερό Τα μόρια που συμπεριφέρονται σαν μαγνήτες κολυμπάνε μέσα στο νερό. Έχουν την τάση να διαχυθούν σε όλη την μάζα του νερού. Δεν καθιζάνουν αντίθετα ομογενοποιούνται πλήρως με το νερό. Τα μόρια που διαλύονται μέσα στο νερό τείνουν να διαχυθούν ομοιόμορφα στην μάζα του διαλύτη. Με ανάδευση επιταχύνουμε την διαδικασία αυτή. Τα μόρια που δεν διαλύονται είτε επιπλέουν στην επιφάνεια είτε πέφτουν (καθιζάνουν) στην βάση του περιέκτη.
Πώς φτάνουμε στην διάλυση. Τί είναι η διάλυση; Στα στερεά είναι ο κατακερματισμός (αποσάθρωση) του στερεού και στην συνέχεια η κατανομή του σε όλη την μάζα του διαλύματος. Όταν έχουμε να διαλύσουμε ένα υγρό τότε το στάδιο του κατακερματισμού δεν υφίσταται και χρειάζεται μόνο η κατανομή. Η διαδικασία αυτή μπορεί να γίνει με ανάδευση την οποία κάνουμε εμείς μηχανικά ή μπορεί να γίνει από μόνη της (παθητικά) λόγω ενός φαινομένου που λέγεται διάχυση και φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Το διάλυμα με την χρωστική προστίθεται στο νερό και καθώς ο χρόνος περνά αυτό πιάνει όλο τον όγκο του περιέκτη (διάχυση).
Διαλυτότητα Δεν διαλύονται όλα τα υλικά το ίδιο. Για κάθε υλικό υπάρχει ένα μέγιστό διαλυτότητας στο νερό (και σε κάθε διαλύτη) που είναι φυσική του σταθερά και χρησιμεύει συχνά στην ταυτοποίησή του. Όσο πλησιάζουμε στο μέγιστο τόσο δυσχεραίνεται η διάλυση.
Τί πετυχαίνουμε με την πλήρη διάλυση. Ομοιομορφία στην όψη του υλικού. Ομοιομορφία στην υφή την μυρωδιά και τα λοιπά ποιοτικά χαρακτηριστικά. Ομοιομορφία δόσης στα δραστικά συστατικά του σκευάσματος. Όλα αυτά είναι ποιοτικά χαρακτηριστικά που παίζουν μεγάλη σημασία στην αίσθηση που δίνει το καλλυντικό και στην ικανοποίηση του χρήστη.
Αντισηπτικό χεριών. Ένα πολύ κοινό προϊόν και αρκετά διαφημισμένο τα τελευταία χρόνια. Παρασκευάζεται εύκολα και παρέχει ικανοποιητική αντισηψία. Η αντισηψία δεν κρίνεται ικανοποιητική αν δεν συνοδεύεται από αντίστοιχη απορρύπανση Τα αντισηπτικά χεριών αποτέλεσαν μόδα στην χώρα μας σε άλλες εποχές και πωλούνταν πολύ για την σύσταση τους και την αποτελεσματικότητά τους. Η χρήση σάπωνα με τρεχούμενο νερό είναι πάντα ανώτερη της αμφίβολης αντισηψίας αυτού του είδους. Σε περίπτωση που δεν μας το ορίσει ο ιατρός μας και για ειδικούς λόγους δεν υπάρχει κανένας λόγος να χρησιμοποιούμε αντισηπτικά διαλύματα. Παρ' όλα αυτά θα έχουμε μια παρασκευή για να μην τα πληρώνετε και για να φτιάξετε ένα μονοφασικό υδατικό σύστημα (περισσότερα για μονοφασικα/διφασικά συστήαματα σε επόμενα μαθήματα).
Συστατικά Αιθυλική αλκοόλη 70%v/v (δραστικό). Carbopol 0.5% w/v 940. Triethanolamine (μερικές σταγόνες) Η αλκοόλη είναι το δραστικό δηλαδή ο αντιμικροβιακός παράγοντας, το carbopol είναι ένας πολυσακχαρίτης και η τριαιθανολαμίνη είναι μια βάση (ένωση με βασική αντίδραση ) ειδική για την παρασκευή μας.
Αιθυλική αλκοόλη (αιθανόλη, οινόπνευμα) Το γνωστό μας οινόπνευμα. Εκτός από τα αλκοολούχα ποτά χρησιμοποιείται και για αντισηψία και είναι το δραστικό μας συστατικό.
Carbopol 940 Το μόριο αυτό είναι συμπτηγμένο σε κουβάρι και με την προσθήκη τριαιθανολαμίνης ανοίγει και πιάνει περισσότερο χώρο. Έτσι σχηματίζει ζελέ. Ενας πολυσακχαρίτης που διογώνεται μόλις βάλλουμε τριαιθανολαμίνη. Τι γίνεται τότε; Η τριαιθανολαμίνη που δρα σαν βάση αποσπά ένα Η (πρωτόνιο) από κάθε καρβοξύλιο (COOH) της αλυσίδας του πολυσακχαρίτη αφήνοντας κατιόντα COO-. Τα κατιόντα απωθούνται μεταξύ τους και η αλυσίδα εξαναγκάζεται σε ξετύλιγμα.
Τριαιθανολαμίνη Η βάση μας. Το κεντρικό άζωτο είναι αυτό που δέχεται το Η. Πρέπει να γνωρίζουμε ότι η τριαιθανολαμίνη δεν πρέπει να συνυπάρχει στο παρασκεύασμά μας με μια σειρά από ενώσεις (νιτρώδη, νιτρικά, νιτρώδες οξυ) γιατί τότε σχηματίζονται νιτροζαμίνες γνωστές από την καρκινογόνο τους δράση.
Χρειάζεται συντηρητικό;;; Όχι γιατί 70% αλκοόλη είναι απαγορευτική για την ανάπτυξη μικροοργανισμών.
Η παρασκευή μας Αιθυλική αλκοόλη 70ο 100ml Carbopol 940 0.5gr Triethanolamine ~0.5gr (μέχρι επιθυμητό ιξώδες) Αναμυγνείεται η αλκοόλη 70%v/v με το carbopol εν ψυχρώ (χωρίς θέρμανση) και προστίθεται η τριαιθανολαμίνη στον τελικό περιέκτη. Αν η τριαιθανολαμίνη προστεθεί πριν βάλλουμε το υγρό στον τελικο περιέκτη τότε λόγω του ιξώδους του gel δεν θα μπορέσουμε να το μεταγγίσουμε στον τελικό περιέκτη. Η ανάδευση του carbopol και της αιθυλικής αλκοόλης προς διάλυση του πρώτου δεν πρέπει να γίνεται πολύ έντονα για να μην παγιδευτούν φυσαλίδες που θα χαλάσουν την όψη του τελικού παρασκευάσματος.
Ένα καθημερινό διάλυμα. Το χρησιμοποιούμε για να πλένουμε (απορρυπαίνουμε τα χέρια). Μια πιο δραστική του έκδοση χρησιμοποιούμε στο πλύσιμο των πιάτων ή των ρούχων. Τα καθαριστικά των χεριών είναι πιο ήπια από τα άλλα καθαριστικά για να μην απομακρύνουν χρήσιμα λιπίδια από το χέρι.
Ας θυμηθούμε πώς δούλευουν. Τα αμφίφιλα μόρια συνδέονται στην μία μεριά τους με τους λιπαρούς ρύπους. Στην άλλη μεριά συνδέονται με το νερό που τρέχει και ξεπλένονται (απομακρύνονται από το δέρμα). Δεν παρέχει αντισηψία αλλά απορρύπανση. Τα αμφίφιλα μόρια όπως είπαμε (σαν τις λεκιθίνες ή το tween 20) είναι και υδατοδιαλυτά και λιποδιαλυτά. Το χαρακτηριστικό τους αυτό έχει μια εξαιρετική επίπτωση που οι άνθρωποι χρησιμοποιούν ήδη από πολύ παλιά, απομακρύνουν τους ρύπους από τα χέρια και το σώμα. Πώς γίνεται αυτό; Τα αμφίφιλα μόρια βυθίζονται με την λιπόφιλη (άπολη) πλευρά τους στους ρύπους και η υδρόφιλη πλευρά είναι πρός τα έξω. Καθώς λοιπόν το τρεχούμενο νερό περνάει αρπάζει τις υδρόφιλες ουρές από τα μόρια και τα συμπαρασύρει μαζί με τους ρύπους που είναι συνδεδεμένα.
Τι περιέχει;
Συστατικά Δραστικό (επιφανειοδραστικό). Νερό Συντηρητικά Χρωστικές Αρωματικές ύλες + διαλυτοποιητές αυτών. Αποσκληρυντικά ύδατος. Βελτιωτικά του δέρματος (συνήθως ενυδατικά). Αυξητικά του ιξώδους.
Τί θα φτιάξουμε εμείς Sodium lauryl sulphate (SLS). (Ess. Oil Neroli/Tween 20.) Triethanolamine/Carbopol Methylparaben/propylparaben/phenonxyethanol Είναι ένα διάλυμα, αν θέλουμε να βάλλουμε και άρρωμα, τότε χρειάζεται να γαλακτωματοποιήσουμε το αιθέριο ελαιο γιατί αυτό είναι λιποδιαλυτό. Δεν θα το κάνουμε τώρα αλλά αργότερα, το αναφέρω μόνο και μονο για να δικαιολογήσουμε την απουσία αρρώματος.
Sodium lauryl sulphate (SLS) Το επιφανειοδραστικό καθαριστικό. Είναι το επιφανειοδρασικό μας και χρησιμοποιείται για να απομακρύνονται οι ρύποι όπως αναφέραμε παραπάνω και όπως φαίνεται στα σχετικά video που βρίσκονται στο blog μας.
Neroli - Μια οικεία εικόνα Neroli: Τα άνθη νερατζιάς, το έλαιο που χρησιμοποιούμε είναι στην πραγματικότητα συνθετικό λόγω του απαγορευτικά μεγάλου κόστους που έχει το φυσικό. Το ess oil neroli δεν είναι τίποτα άλλο από το εθαίριο έλαιο της νερατζιάς και πήρε το όνομά του από την περιοχή Nerola της κεντρική Ιταλίας όπου έγινε το εν λόγω αιθέριο έλαιο της μόδας στα τέλη του 17ου αιώνα.
Tween 20 Χρησιμοποιείται για να διαλύσουμε το άρωμα στο νερό. Στην πραγματικότητα γαλακτωματοποιούμε το άρωμα στο νερό. Για απλοποίηση μπορούμε να μην το προσθέσουμε και να έχουμε ένα αμιγές διάλυμα. Χρησιμεύει για να διαλυτοποιήσει (γαλακτωματοποιήσει) το άρρωμα.
Triethanolamine / Carbopol Ο γνωστός μας συνδιασμός για να φτιάξουμε το gel.
Methylparaben/ propylparaben/ phenonxyethanol Συντηρητικά, χωρίς αυτά το παρασκεύασμά μας θα μούχλιαζε ή θα μάζευε βακτήρια και μόνο καθαριστικό δεν θα ήταν.
Παρασκευή Carbopol 0.4gr Aqua 100ml Sodium lauryl sulphate 2gr Triethanolamine μερικές σταγόνες (2-3) Το sodium lauryl sulphate προστίθεται πρώτα στο νερό πριν παρασκευαστεί το gel ώστε να είναι πιο εύκολη η ανάδευση και διαλυτοποίησή του.
Διάλυμα ελαίου Τα έλαια που που συνήθως χρησιμοποιούμε δεν περιέχουν ένα συστατικό (όπως πχ το νερό) αλλά είναι σύνθετα μείγματα πολλών λιπαρών οξέων. Έτσι είναι πχ το ελαιόλαδο, το λάδι jojoba, το αμυγδαλέλαιο κοκ
Παράδειγμα συστατικά ελαιολάδου (πηγή wikipedia en) Oleic acid 55 to 83% Linoleic acid 3.5 to 21% Palmitic acid 7.5 to 20% Stearic acid 0.5 to 5% α-linolenic acid 0 to 1.5% ~30 Φαινολικά παράγωγα Για παράδειγμα στο ελαιόλαδο προεξέρχει το ελαϊκό οξύ και σε μικρότερες αναλογίες υπάρχουν άλλα λιπαρά οξέα.
Παρασκευή διαλύματος ελαίου Λάδι Argane Ess. Oil Hyssopus Arnica Montana TM Δράση μυοχαλαρωτική παυσίπονη κατευναστική Εμείς στο ήδη σύνθετο μείγμα που είναι το έλαιο Argane θα προσθέσουμε αιθέριο έλαιο ύσσοπου και λιπαρό εκχύλισμα Arnica montana 1:1. Το έλαιο Argane είναι ένα εξαιρετικό μη λιπαρό έλαιο, το εθαίριο έλαιο του ύσσοπου έχει ήπια μυοχαλαρωτική όπως και το εκχύλισμα arnica. Το 1:1 σημαίνει ότι η arnica παρασκευάστηκε έτσι ώστε σε 1 ml εκχυλίσματος να αντιστοιχεί 1gr ξηρής δρόγης (περισσότερα για αυτό σε επόμενα μαθήματα). Παρατηρήστε ότι και τα τρία υλικά είναι σύνθετα μείγματα με αποτέλεσμα το τελικό παρασκεύασμα να είναι ένα εξαιρετικά σύνθετο μείγμα από λιπαρά οξέα αρωματικές ενώσεις και αλκαλοειδή. Είναι ένα πολύ καλό παράδειγμα για να καταλάβουμε πόσο σύνθετα είναι τα φυσικά παρασκευάσματα (πχ. Καλλυντικά). Αυτό έχει κάποιες επιπτώσεις, όπως για παράδειγμα την ύπαρξη πολλών αλλεργιογόνων Για αυτό πάντα πριν χρησιμοποιήσουμε τέτοια σκευάσματα πρέπει