Micele z trochę innej strony

Sesja, sesja i po sesji, a że na jeden egzamin miałam trochę o micelach, postanowiłam podzielić się z wami nowo zdobytą wiedzą. Micele swego czasu stały się bardzo popularne w kosmetyce, dzięki swoim doskonałym właściwościom myjącym. Na rynku można znaleźć przeróżne produkty zawierające micele.

 Ale co to takiego właściwie jest?

Budowa miceli

Trzymając się nomenklatury naukowej micele można inaczej nazwać koloidem asocjacyjnym. Koloid, czyli coś bardzo małego (rzędu nanometrów), a asocjacyjny, bo powstały w wyniku asocjacji (łączenia się w grupy) pojedynczych cząstek. W każdej miceli można wyróżnić indywidualne cząstki- amfifile, zbudowane z dwóch zasadniczych części -takiej, która lubi wodę i takiej, która lubi tłuszcze, a od wody ucieka jak tylko może. Te poszczególne części będziemy nazywać odpowiednio hydrofilową i hydrofobową.  

Budowa miceli oraz pojedynczej cząstki budującej micelę

Jeśli chodzi o część lubiącą wodę, jest to zazwyczaj grupa jonowa lub polarna. „Ogonek” zbudowany jest natomiast z łańcucha węglowodorowego ( np. –CH₂­ –CH₂-…- CH­₃), może on wyglądać przeróżnie, mieć więcej lub mniej grup –CH­₂ (metylowych), być rozgałęziony lub nie, zawierać części aromatyczne (czyli takie z pierścieniem, jak benzen) albo tylko alifatyczne (łańcuch).

Cząstki amfifilowe wykazują silne działanie powierzchniowo czynne, czyli są surfaktantami, których działanie jest tym silniejsze im więcej grup metylowych w łańcuchu.

Micelizacja

Takie surfaktanty istnieją sobie w roztworze samodzielnie i zachowują się jak typowe, znane od wieków środki myjące. Żeby te cząstki zaczęły łączyć się w grupy i utworzyć naszą upragnioną micelę musi być ich odpowiednio dużo. Ta minimalna liczba cząstek w roztworze nosi nazwę krytycznego stężenia micelizacji, po jego przekroczeniu amfifile ulegają samoorganizacji w większe skupiska –micele.

Po utworzeniu się micel, zmieniają się niektóre właściwości takiego roztworu, pomimo, że skład chemiczny jest taki sam.

Każdy amfifil tworzący micelę, nie jest jakoś mocno przywiązany do swojej grupy i bardzo szybko może się od niej odłączyć, by później do niej wrócić. Tworzenie się miceli można podzielić na etapy, od których będzie zależeć jak szybko micele będą powstawać, ale to nie jest w tym momencie istotne (przynajmniej nieistotne z punktu widzenia konsumenta).

Struktura miceli

W micelach występuje pewne uporządkowanie cząstek, dzięki czemu można wyróżnić rdzeń miceli (R), obszar powierzchniowy (S) i obszar już poza naszą micelą (b) . W roztworach wodnych, czyli takich z którymi najczęściej mamy do czynienia, „ogonki” surfaktantów skierowane są do wnętrza miceli (rdzenia). W kierunku wody, natomiast części jonowe- „główki”.

Gdzie tkwi magia?

Roztwory miceli mają zdolność do rozpuszczania trudno rozpuszczalnych substancji. Jest to tzw. proces solubilizacji. Dzięki temu, że rdzeń miceli ma zupełnie inne właściwości niż jej powierzchnia i może rozpuszczać związki niepolarne, takie jak węglowodory, tłuszcze itp. Powstają mikro emulsje typu O/W (olej w wodzie). To dzięki temu micele tak dobrze zmywają makijaż.

Nie tylko przemysł kosmetyczny wykorzystuje micele. Proces solubilizacji ma zastosowanie także w przeróbce ropy naftowej, przy ekstrapolacji złóż i lecznictwie. Dzięki micelom można podawać leki nierozpuszczalne w organizmie ludzkim, jak np. antybiotyki, dzięki czemu zwiększa się ich przyswajalność. Ale nasz organizm też wykorzystuje ten proces. Chociażby kwasy żółciowe, mające zdolność do solubilizacji szkodliwych dla zdrowia substancji.

Dlaczego warto wypróbować micele?

1. Bo rozpuszczają to co jest nierozpuszczalne dla innych substancji.
2. Nie podrażniają, a przynajmniej nie powinny. Mogą je stosować osoby z cerą wrażliwą, skłonną do alergii.
3. Nie pozostawia na skórze tłustej warstwy
4. Szybko i skutecznie oczyszczają skórę z sebum, silikonu, kurzu itp.
5. Często spotykam się z teorią, że płyny micelarne można traktować jako płyny 3w1 (płyn do demakijażu, tonik i mleczko), od siebie mogę dodać, że nie każdy, a to będzie zależeć od zawartości innych składników.

Sama kiedyś byłam sceptycznie nastawiona to tego typu "innowacji w pielęgnacji", jednak teraz nie żałuję, że spróbowałam.

Mam nadzieję, że to co napisałam jest zrozumiałe i przydatne :)

Pozdrawiam,

M.

Źródło:

1. E.T. Dutkiewicz, Fizykochemia powierzchni, WNT Warszawa, 1998 
2. L. Sobczak, A. Kisza, Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN, Warszawa, 1975
3. H. Sonntag Koloidy, PWN Warszawa 1982