Química dos Cosméticos

Trabalho dos Alunos: Aliny, Dayane, Vanessa e Natália - 3C - 1 SEM 2011 - Etec - Sapopemba.

Introdução

O interesse pelos cosméticos vem desde a Grécia antiga, quando eram extraídos óleos fixos e essenciais de diversas plantas com finalidades cosméticas. Mas como tudo se desenvolve em conjunto com a tecnologia, a partir do século X, nos primórdios da química, começaram a surgir as primeiras formulações visando criar cosméticos mais eficientes e variados, em princípio a partir da combinação de diversos óleos vegetais como, por exemplo, amêndoas com outros óleos.Com o desenvolvimento da química como ciência a partir do século XVIII, muitos métodos químicos vêm sendo aplicados aos cosméticos, como por exemplo: melhores métodos de extração de essências e óleos, síntese de essências artificiais, procuram por novas formulações e substâncias que possuem maior eficiência sobre a pele humana (em conjunto com bioengenharia).

Química orgânica dos cosméticos

Esmaltes

O esmalte é uma substância que em seu estado líquido pode ser aplicada a uma superfície e quando solidificada dá origem a uma camada dura e brilhante.
O esmalte pode ser encontrado em diversas cores e diversas composições. Dependendo da sua fórmula pode ser usado para fins diferentes.O polimetilacrilato, no esmalte tem a função de ligar os ingredientes por conta disso ele não escorre.

O esteralcônio de hectorita é um minério de onde é extraído o lítio. Triturado é usado em forma de pó no esmalte e vira uma espécie de cola. Em contato com a temperatura da mão (cerca de 35°C) ele provoca e evaporação dos solventes usados como a acetona e assim o esmalte fixa na unha. Nitrocelulose é usado como detonador de explosivos, mas na unha forma um filme plástico e maleável. O Copolímero de etileno garante que o filme formado não saia se despedaçando

A composição química do esmalte de unha é caracterizada por ser constituída por uma formulação básica em base a água, água combinada com CMC e tripolifosfato de sódio, todos combinados em diversas proporções, os quais e mediante a adição de outros elementos permitem criar até quatro versões de esmalte para unhas, sendo que a primeira versão utiliza 10 gr de frita ; 3 ml de água com CMC ; 3 ml de água ; 03 gotas de tripolifosfato de sódio e 01 gota de óleo mineral branco. A segunda versão utiliza 5 gr de corante ; 9,5 gr de transparente MTP-621 ; 2 ml de água com CMC ; 3 ml de água ; 03 gotas de tripolifosfato de sódio e 01 gota de óleo mineral branco. A terceira versão utiliza 5,5 gr de corante ; 9,5 gr de transparente MTP-621 ; 2 ml de água com CMC ; 3 ml de água ; 03 gotas de tripolífosfato de sódio e 01 gota de óleo mineral branco. E a quarta e última versão utiliza 3 gr de betonita ; 87 gr de RYG 855 ; 2 ml de água com CMC ; 3 ml de água e 06 gotas de tripolifosfato de sódio.

Cremes para cabelo

Atualmente, muitos corantes são superiores àqueles que podem ser extraídos de substâncias naturais, o que é evidenciado pelas diversas cores que conhecemos. Mas há um problema com relação à tintura de cabelo humano, um paradoxo: a porção externa do cabelo humano, ou cutícula apresenta inúmeras camadas de escamas interligadas; caso se deseje que a cor não saia do cabelo ou não seja facilmente lavada, as moléculas do corante devem penetrar na cutícula e serem absorvidas pelo córtex. No entanto, diferente dos tecidos, que podem ser tingidos em temperaturas altas e por muitas horas, o cabelo humano deve ser tingido em temperatura ambiente, com período de aplicação relativamente curto. Portanto, para que as moléculas penetrem na cutícula do cabelo humano, elas devem difundir muito rapidamente. Isto significa que as moléculas que constituem as tinturas de cabelo devem ser pequenas. Contudo, para colorir o suficiente e ser utilizada como corante, a molécula deve ser relativamente grande: Este é o PARADOXO. Embora pareça uma situação impossível, há pelo menos quatro diferentes soluções para o problema, e cada solução dá origem a um tipo diferente de produto colorante para os cabelos. Os processos de coloração dos cabelos são baseados em sistemas oxidativos, iônicos, metálicos ou reativos. Estes são classificados como:

Sistema Permanente ou Oxidante:

São formados por substâncias intermediárias ou precursoras de cor e acopladores. As substâncias intermediárias funcionam como corantes apenas depois de oxidadas (H2O2), ligando-se aos acopladores e produzindo a cor desejada. O processo baseia-se, portanto em reações de precursores - pigmentos, que ocorrem no interior da fibra capilar sob condições específicas , estas reações geralmente ocorrem em meio alcalino (amônia) pH 8 a 10. A amônia promove a tumefação e abertura das cutículas facilitando a absorção dos corantes e do peróxido de hidrogênio. Ajustando as proporções de oxidante (H2O2), precursores e acopladores, pode-se obter tonalidades mais claras ou escuras.

Mecanismo de Sistema de Coloração Permanente.

Os corantes precursores são derivados da Anilina. Os precursores são di-funcionais orto ou para-diaminas ou amino-fenóis que são oxidados para diimina p-quinona.

Ex. de Corantes Precursores utilizados em Colorações para Cabelos.

Estes produtos, em geral, proporcionam abertura demasiada das cutículas, necessária para otimizar a absorção dos corantes pelo córtex, como conseqüência deste mecanismo, há diminuição da maciez, brilho, aumento do esforço necessário para pentear, atributos indispensáveis e desejados em um cabelo saudável.

Sistema Semi-Permanente

Outra solução ao grande paradoxo da tintura de cabelo envolve o uso de moléculas de tamanho intermediário. Um número relativamente pequeno de materiais apresenta tamanho molecular suficientemente pequeno para penetrar no cabelo, embora ainda sejam grandes para serem usadas como tinturas. Alguns exemplos são dados na Figura 05.

Exemplos de Corantes utilizados em Tinturas Semi-Permanentes.

Uma peculiaridade que pode ser observada nas estruturas acima é que se para cada cor há dois corantes que podem ser utilizados, um de peso molecular relativamente baixo e outro significativamente maior, Figura 06. Isto, como será aplicado, não é uma simples coincidência. Neste momento, deve-se entender que estes corantes realmente penetram na cutícula do cabelo e são depositados no córtex. Eles não são removidos com uma simples lavagem com água e não sofrem o efeito fricção, como ocorre com os corantes temporários serão descritos posteriormente. Contudo, como estes corantes são bem pequenos para se difundir através da cutícula para o córtex, é provável que eles retornem novamente para fora, e a utilização de xampus os remova gradualmente. Em geral, eles saem do cabelo com cinco ou seis aplicações de xampus, o brilho acaba e o cabelo cinza começa a aparecer, sendo necessário reaplicar o produto. Como estes corantes não são verdadeiramente permanentes, nem são completamente removidos com uma ou duas lavagens com xampu, eles são denominados semipermanentes.

Estes produtos, também, de forma geral, proporcionam abertura das cutículas, necessária para otimizar a absorção dos corantes pelo córtex, como conseqüência deste mecanismo, há diminuição da maciez, brilho, aumento do esforço necessário para pentear, atributos indispensáveis e desejados em um cabelo saudável.

Mecanismo de Sistema de Coloração Semi-Permanente.

Sistema Temporário

Uma das soluções para o paradoxo acima é ignorar totalmente o problema, isto é, usar corantes que apresentem moléculas grandes em sua composição, demasiadamente grandes que não podem atravessar a cutícula do cabelo sob condições normais. Corantes como esses, normalmente são muito grandes para penetrar a cutícula do cabelo. Os produtos de tintura de cabelo que usam tais corantes geralmente são aplicados por processo de deposição. Deixa-se a solução de corante secar sobre o cabelo e os corantes se depositam sobre a superfície da cutícula

Mecanismo do Sistema de Coloração Temporária.

Algumas desvantagens importantes também estão associadas às tinturas temporárias: os corantes são removidos pelo uso de xampu, e até pela simples umectação dos cabelos. A exposição à chuva pode transferir o corante para as roupas ou pode mesmo colorir a pele; o corante pode até manchar superfícies como roupas de cama.

Xampus

Composto por álcool comum, álcool oléico (age como condicionador) e alginato de sódio (age como espessador) está entre os ingredientes dos produtos que deixam seus cabelos limpos. A maior parte dos xampus modernos, denominados xampus ácido balanceados, contêm em suas formulações ingredientes ácidos cuja função é manter o pH do cabelo lavado próximo de seu pH natural. Este efeito é obtido, por exemplo, adicionando-se à formulação do xampu o ácido cítrico, cuja função é neutralizar os efeitos temporários de xampus alcalinos.

Como agem os xampus e condicionadores?

Ambos possuem, em sua formulação, moléculas de surfactantes. Os xampus e condicionadores diferem, basicamente, na carga do surfactante: os xampus contêm surfactantes aniônicos, enquanto que os condicionadores têm surfactantes catiônicos. Quando o cabelo está sujo, ele contém óleo em excesso e uma série de partículas de poeira e outras sujeiras que aderem à superfície do cabelo. Esta mistura é, geralmente, insolúvel em água - daí a necessidade de um xampu para o banho. O surfactante ajuda a solubilizar as sujeiras, e lava o cabelo.

Um problema surge do fato de que surfactantes aniônicos formam complexos estáveis com polímeros neutros ou proteínas, como é o caso da queratina. O cabelo, após o uso do xampu, fica carregado eletrostaticamente, devido a repulsão entre as moléculas de surfactantes (negativas) "ligadas" à queratina. É aí que entra o condicionador: os surfactantes catiônicos interagem fracamente com polímeros e proteínas neutras, e são capazes de se agregar e arrastar as moléculas de xampu que ainda estão no cabelo. Nos frascos de condicionadores existem, ainda, alguns produtos oleosos, para repor a oleosidade ao cabelo, que foi extraída com o xampu. O cabelo, após o condicionador, fica menos carregado e, ainda, com mais oleosidade.

O cabelo, após o condicionador, fica menos carregado e, ainda, com mais oleosidade.
Segundo este critério, não existe xampu "2 em 1", ou seja, uma formulação capaz de conter tanto um surfactante aniônico como um catiônico. Os produtos encontrados no mercado que se dizem ser "xampu 2 em 1" são, na verdade, xampus com surfactantes neutros ou, ainda, surfactantes aniônicos com compostos oleosos, que minimizam o efeito eletrostático criado pelo xampu normal.

Conclusão

Portanto a química orgânica é imprescindível para os cosméticos. Cosméticos podem ser definidos como toda substância ou conjunto de substâncias, que neste caso são chamadas de formulações cosméticas, capazes de atuar na manutenção e melhora da aparência humana, ou até mesmo na higiene pessoal. A química pode auxiliar na otimização de um novo cosmético ou prover meios de estabilização e conservação de formulações que sejam mais eficientes. Tais formulações devem ser estáveis, ou seja, os seus componentes não devem reagir entre si, pois do contrário haveria degradação da formulação e é papel da química garantir que isso não ocorra. Concluímos então que sem a química orgânica não haveria como fazer nenhum cosmético, a química é responsável pela ação de um produto em contato com a pele ou o cabelo.

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