poniedziałek, 11 lutego 2013

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

22 komentarze:

  1. bardzo fajny post!
    wreszcie wiem co właściwie używam ;)

    OdpowiedzUsuń
  2. Jak dla mnie ciut zbyt dużo teorii - biologia i chemia nigdy nie była moją mocną stroną ;) Ale micele używać bardzo lubię ;)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Trochę się bałam, że właśnie zbyt dużo będzie chemii i nie uda mi się przetłumaczyć tego na język przyswajalny.
      Ale z drugiej strony kiedy pierwszy raz usłyszałam o micelach bardzo chciałam się dowiedzieć, dokładnie co to takiego jest i nie znalazłam opisu, który by w pełni zaspokoił moją ciekawość. Musiałam prawie 5 lat studiów poświęcić by w końcu zgłębić tą wiedzę tajemną :D

      Usuń
    2. Dla mnie jako laika, dla którego kosmetyk najważniejsze by działał - za dużo chemii, ale z drugiej strony, jeśli ktoś faktycznie będzie chciała dowiedzieć się teorii to post na piątkę! :)

      Usuń
  3. Szczerze mówiąc nigdy nie używałam płynów micelarnych. Noszę się z zamiarem wypróbowania jakiegoś. Jaki polecasz?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Bardzo długo używałam płynu z AA ultra nawilżenie i byłam z niego zadowolona, teraz mam chrapkę na płyn z Biedronki, biorąc pod uwagę cenę- warto spróbować :)

      Usuń
    2. Próbuję swoich sił w byciu konsultantką Marizy i tam właśnie przyuważyłam płyn micelarny wczoraj i chyba najpierw go przetestuję :) a potem ten z biedronki i z AA jak mi micele podpasują :) swoją drogą masz sympatycznego fanpage :) dołączyłam :)

      Usuń
  4. Pewnie, że fajnie wiedzieć jak to wszystko działa, chociaż na co dzień wystarcza mi to, że po prostu micele dają radę:)

    OdpowiedzUsuń
  5. nigdy az tak im doglebnie sie nie przygladalam ale powiem, ze ciekawy post:)

    OdpowiedzUsuń
  6. o świetny blog
    i sądząc po zdjęciach w postach- ładna jesteś (bardzo ;) )

    ano OBSERWUJĘ ;) i liczyłabym na to samo ?? :D <----------

    do wygrania KSIĄŻKA!
    DEMORDIE.blogspot.com

    OdpowiedzUsuń
  7. Odpowiedzi
    1. Do czegoś się te studia przydają :)

      Usuń
    2. hhahahah no nie sądzę... ale może ;)

      nie ma to jak świadomość że coś się osiągnęło ;)

      Usuń
  8. bardzo lubię posty z których mogę się czegoś ciekawego dowiedzieć. Dziękuję!

    OdpowiedzUsuń
  9. stosuję micele dopiero od pół roku, ale ich skuteczność przekonała mnie do siebie :)

    OdpowiedzUsuń
  10. Podoba mi sie przekazana wiedza, widac ze musialas popracowac nad tekstem zeby wszytko łatwo przedstawić i mysle ze Ci sie to udało.

    OdpowiedzUsuń
  11. Czym właściwie wg Ciebie różni się płyn micelarny od mydła w płynie? Czy wg Ciebie mydło w płynie lub szampon nie zawiera miceli?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Płyn micelarny ma, jak nazwa mówi, micele w środku. Mydło ma cząstki soli kwasów tłuszczowych, które nie występują w formie miceli tylko pojedynczych cząstek. Oczywiście micele mogą w nim powstać, jeśli tylko tych cząstek jest więcej niż krytyczne stężenie micelizacji, które zależy od całej masy czynników. Przy płynach micelarnych, producenci dobrze znają tą wartość.

      Usuń
    2. A gdzież może być większa koncentracja (stężenie) cząstek surfaktantu , jeśli nie w mydle czy szamponie właśnie. Jeśli gdziekolwiek to stężenie miałoby być przekroczone, to w mydle czy żelu do kąpieli przede wszystkim. I może tu jest problem? Być może micele nie tworzą się zarówno w roztworach zbyt słabo jak i w zbyt mocno stężonych? Czy jesteś absolutnie pewna, że pojemnik z żelem do kąpieli nie zawiera miceli?

      Usuń
    3. Nie, nie jestem. A mydło musisz najpierw rozpuścić w wodzie by utworzyła się micela. W ciele stałym trudno o ruchy tak dużych cząsteczek jak cząsteczka surfaktantu.
      Nie każda cząsteczka musi przyłączyć się do grupy tworzącej micele, a taka micela jest "żywą" strukturą, każda cząstka może w każdej chwili opuścić micelę, a na jej miejsce przyjść nowa. Wszystko zależy od termodynamiki i kinetyki procesu.
      Może być tak, że teoretycznie surfaktant obecny w szamponie może utworzyć micelę i jego stężenie jest wystarczające, ale szybkość procesu (kinetyka) jest zbyt wolna by coś takiego powstało, a zysk energetyczny(termodynamika) jest mały lub energia aktywacji zbyt duża.
      Między wszystkimi cząstkami występują oddziaływania fizyczne, zarówno przyciągające, jak i odpychające, które mogą uniemożliwić powstanie miceli. Cząstki zamiast przyciągać się z "utworzeniem wiązania" (piszę w cudzysłowu bo oddziaływania fizyczne, nawet jeśli w nazwie mają słowo "wiązanie", wiązaniem chemicznym nie są) oddalają się od siebie, bo oddziaływanie odpychające jest większe niż przyciąganie. Wtedy nie ma siły by powstała micela, a w roztworze znajdują się tylko pojedyncze cząstki.

      Usuń
    4. Piszesz, że mydło trzeba najpierw rozpuścić w wodzie. Zwróć uwagę, że skład szamponów i żeli do mycia, zaczyna się zwykle tak: (aqua, SLS.....), wygląda więc na to że są to roztwory wodne. Rzeczywiście lepkość szamponu czy mydła w płynie może być przeszkodą. Wysoka lepkość może wynikać z dużego stężenia surfaktantu w roztworze. Jeśli więc przyjąć, że nie ma miceli w tych produktach, trafną mogłaby okazać się hipoteza, że do utworzenia miceli stężenie musi być nie tylko większe od wartości minimalnej, ale że istnieje wartość maksymalna takiego stężenia po przekroczeniu którego micele się nie tworzą lub ich tworzenie zanika stopniowo. Szkoda, że tego nie wiemy na pewno. Dążę do potwierdzenia lub obalenia hipotezy, że handlowe płyny micelarne są zgrabnym tworem marketingowym, a ich ewentualna przewaga nad roztworem mydła w wodzie polega nie tyle na tworzeniu się miceli (bo te ponad wszelką wątpliwość tworzą się w wodnym roztworze SLS czy LSS) a polega na odpowiedniej, lekkiej formule (pH, lepkość)i odpowiednio dobranych dodatkach (np. inhibitory piany, dodatki pielęgnujące - nawilżające ). Wokół nas istnieje i było wykorzystywanych od dawna mnóstwo płynów micelarnych, tyle że ich nikt w ten sposób nie nazywał i nie jest to wynalazek ostatnich lat.

      Usuń
    5. Chwyt marketingowy na pewno w tym jest. Masz rację, natura od wieków zna micelę, nasz organizm też korzysta z miceli, (np. kwasy żółciowe). Micele też stosuje się w medycynie (antybiotyki).
      Nie jestem w stanie powiedzieć, że istnieje jakaś górna granica stężenia, powyżej której micelizacja już nie zachodzi. Aczkolwiek takie rozumowanie ma sens.

      Usuń

Dziękuję za każdy komentarz :)

Spamu nie toleruję i wszystkie reklamy usuwam. A na blogi komentatorek chętnie zaglądam.