A termék pH-jának mérése

A termék pH-jának mérése egyes természetes kozmetikum-készítési eljárásoknál nagyon fontos. Derítsük ki együtt, hogyan kell csinálni.

Biztosan találkozott már kozmetikai termékeknél különböző, a pH-val összefüggő fogalmakkal. Akár olyan termékről volt szó, amelynek pH-ja közel állt a bőréhez, akár pH-semlegesként volt bemutatva. De mit is jelent valójában a pH, és milyen eljárások vannak a termékek pH-jának mérésére? Miért is fontos ez? Ezt tudhatja meg a következő cikkből.

Mi a pH, és mit árul el nekünk

Egyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy a pH-érték megmutatja, mennyire savas vagy lúgos egy termék. A savasság fogalmával biztosan találkozott már, az ecetsavval vagy citromsavval a főzés során gyakran dolgozunk, és savanyú ízük könnyen felismerhető.

A lúgosság, más néven alkalinitás a savasság ellentéte. Lúgos anyagok, amelyekkel a mindennapokban találkozhat, például a szódabikarbóna vagy a közönséges szilárd szappan. A savas és lúgos anyagok között helyezkednek el a semlegesek, vagyis azok, amelyeknek semleges a pH-juk. Ilyen anyag például a desztillált víz (a közönséges csapvíz oldott ásványi anyagokat vagy klórt tartalmaz, amelyek befolyásolják a pH-ját).

A pH-t legkönnyebb úgy elképzelni, mint egy 0-tól 14-ig terjedő skálát. 0 és 7 között csökken a savasság (tehát a 0-s pH-jú anyagok rendkívül savasak és maró hatásúak, a 7-es pH-hoz közeli anyagok pedig csak enyhén savasak). A 7,0-s pH semleges pH-t jelent, 7 és 14 között pedig nő a lúgosság (a 14-es pH-jú anyagok rendkívül lúgosak és maró hatásúak).

Ahhoz, hogy leegyszerűsítve elképzelje a pH-t, elég tudni, hogy ez az érték a termék savasságáról vagy lúgosságáról tájékoztat. Azok számára azonban, akik szívesen tudnának többet: a pH valójában a H+ ionok – azok, amelyeket a savak az oldatban lehasítanak – aktivitásának (illetve koncentrációjának) negatív tízes alapú logaritmusát fejezi ki.

pH 1-nél a koncentrációjuk 10^-1 mol/l, pH 7-nél 10^-7 mol/l, ami azt mutatja, hogy csökken a savasság. Ezzel a házi kozmetikum-készítés egyszerű szintjén nem kell foglalkoznia. Ha azonban nagyobb mennyiségben szeretne gyártani, vagy haladóbb szinten áll a kozmetikai termékek formulálásában, a pH részletesebb ismerete biztosan jól jön.

Miért fontos a termék pH-jának mérése?

Ha már tudjuk, mi a pH, bizonyára érdekli, mire jó ez az érték. A pH széles körben alkalmazható a kozmetikában, nemcsak a termékeken szereplő reklámszlogenek miatt, hanem elsősorban a biztonság szempontjából.

pH és biztonsági kockázatok

Ha túl magas vagy túl alacsony pH-jú terméket vinne fel a bőrére, marás következne be, ami a károsodott bőrfelület nagyságától függően súlyos sérülés. Ha még nem találkozott marásos sérüléssel, bizonyos mértékig égési sérüléshez hasonlítható – a bőr erősen kivörösödik és ég, súlyosabb marásnál hólyagok jelennek meg, és hegek is kialakulhatnak (természetesen ez nagymértékben függ a vegyi anyag fajtájától, a marás nem mindig csak így nyilvánul meg).

A bőr fiziológiás pH-ja 4,5 – 5,5 között mozog. Ha tehát érzékeny a bőre, érdemes úgy megválasztani a készítményeit, hogy ebbe a tartományba essenek. Házi készítés esetén kerülje az alacsonyabb pH-jú termékeket, hogy feleslegesen ne károsítsa a bőrét.

Vannak olyan termékek is, amelyek enyhén savasabbak, pH-juk kb. 4, ezek azonban csak alkalmi alkalmazásra alkalmasak (például kémiai hámlasztók), és gyakran kizárólag kozmetikai szalonokban érhetők el, ahol szakemberek viszik fel őket. Ebből is következik, hogy a pH mérése a házi kozmetikum-készítéskor fontos szerepet játszik.

A túl lúgos termékek sem tesznek jót a bőrnek. A gyártás során ideális a termék pH-ját 7,5-ig, esetleg 9-ig tartani, ha nátrium-hidroxidból készült szilárd vagy folyékony szappanokról van szó.

A tartósítószerek hatékonysága különböző pH-értékeken

A termékek pH-jának mérése egy másik hasznos oka a megfelelő tartósítószer megválasztása. Minden tartósítószernél megtalálja a gyártó adatát arról, milyen pH-tartományban hatékony ez a tartósítószer. Ha az Ön terméke nem esik ebbe a tartományba, a tartósítószer nem fog működni, vagy hatékonysága csökken, ami jelentősen befolyásolja a termékei stabilitását és eltarthatóságát is.

Mivel szinte minden természetes tartósítószer korlátozott hatékonysággal rendelkezik, amely az Ön terméke végső pH-jához kötődik, ha stabil termékeket szeretne formulálni, győződjön meg róla, hogy ismeri ezt az értéket a tartósítószere esetében, és hogy a termék végső pH-ja ennek megfelel.

Példa erre a Cosgard tartósítószer, amely pH 2 – 7 tartományban hat, és 5,5-ös pH alatt a leghatékonyabb. Ezért ez a tartósítószer savasabb termékekbe megfelelő, mint a különböző vitaminszérumok vagy AHA savakat tartalmazó készítmények. Másrészt az Euxyl PE 9010 egészen pH 12-ig hatékony, ezért jó választás a kozmetikum-készítésben kezdők számára, de szintetikus tartósítószerről van szó.

A pH stabilitása a termékben

A pH-érték egyes terméktulajdonságokat is befolyásol, például a színét, viszkozitását (egyszerűsítve: sűrűségét) vagy más fizikai és kémiai tulajdonságokat, amelyeknek a termék tárolása során nem szabadna változniuk.

Ugyanakkor a pH hirtelen változásai a termékben jelzésül is szolgálhatnak arra, hogy jelentős mikrobiális szennyeződés következett be. Ezért az, hogy a termék pH-ja a tárolás során nem ingadozik, a jó stabilitás és a készítmény biztonságának feltétele.

Az aktív anyagok hatékonysága a pH függvényében

Egyes, kozmetikumokba adagolt aktív anyagok csak bizonyos pH-értékeken hatékonyak. Például az aszkorbinsav (C-vitamin) a túlságosan lúgos készítményekben hatástalan lesz, mert semlegesítődik. Ugyanakkor a tiszta, koncentráltabb vizes C-vitamin oldat viszonylag alacsony pH-jú, ami a bőr számára nem megfelelő, ezért ilyenkor ismét célszerű a pH-t bázis hozzáadásával enyhén megemelni a bőr fiziológiás pH-értékére.

A retinol (az A-vitamin egyik formája) pedig 5,5 és 6 közötti pH-n a leghatékonyabb. Az alfa-hidroxi savak (AHA savak), mint a tejsav vagy a glikolsav, amelyeket gyakran alkalmaznak kémiai hámlasztásra, az organikus savak között is viszonylag erősek. 10%-os oldataik túl savasak lennének, és túlságosan károsítanák a bőrt, ezért a velük készülő kozmetikumok előállításánál szükséges a pH mérése, és adott esetben annak fiziológiás értékre történő beállítása.

Igaz, hogy ezzel a sav egy részét semlegesíti, ami gazdaságtalannak tűnhet. Másrészt viszont, ha csak kis mennyiségű savat szeretne hozzáadni, épp annyit, hogy 4,5-ös pH-t érjen el, ilyen mennyiséget a hagyományos mérlegeken nem tudna lemérni – túl kicsi lenne, mivel erős savakról van szó.

A termék pH-jának mérése — hogyan kell?

A termék pH-jának mérésére több módszer létezik, a kevésbé pontosaktól egészen a legpontosabbakig. Néhányat bemutatunk közülük. Fontos azonban tudatosítani, hogy a pH mérése mindig homogén oldatban történik (vagyis jól elkevert, így mindenhol azonos összetételű, és nem úsznak benne anyagdarabkák).

Ha tehát sűrűbb szérum vagy arckrém pH-ját szeretné megmérni, 10%-os oldatot kell készítenie belőlük desztillált vízben (például 5 g termék és 45 g víz vagy 10 g termék és 90 g víz). Ügyeljen arra, hogy az oldatot alaposan elkeverje, különben a pH-mérés nem lesz pontos. A desztillált vízzel való hígításnak csak elhanyagolható hatása lesz a végső pH-ra.

Ha fel szeretné gyorsítani a pH-mérést, léteznek speciális pH-mérők is, amelyeket nagyon sűrű oldatokban (vagyis krémekben, szérumokban) való használatra kalibráltak, anélkül hogy azokat hígítani kellene.

Lakmuszpapír a pH mérésére

Ez a legegyszerűbb formája annak, ahogyan a pH-mérés elvégezhető. A lakmuszpapírok lakmusz sav-bázis indikátorral vannak átitatva, amely az oldat pH-jától függően változtatja a színét. Ezeket a papírokat mellékelt színskálával együtt árusítják, általában pH 1-től 12-ig, illetve 14-ig.

A papírral végzett mérés menete egyszerű:

1. Vigye fel az oldatot a papírra

   Cseppentsen egy csepp termékoldatot a papírra. A végét be is márthatja az oldatba, de ilyenkor előfordulhat, hogy a papír festékanyaga kissé megszínezi az oldatát.

2. Azonnal olvassa le az értéket

   Azonnal olvassa le az értéket a szín alapján a skáláról — a szín ugyanis gyorsan változhat.

Előfordulhat, hogy nem tud dönteni két szín között a skálán. Ilyen esetben igénybe vehet pontosabb indikátorpapírokat is, amelyek négy különböző párnácskát (papírdarabot) tartalmaznak indikátorral. Mindegyik adott pH-nál másként színeződik el, így a mellékelt skálán könnyebben leolvashatja az értéket, mivel 4 ellenőrzési pontja is van.

A lakmuszpapírok tehát egyszerű és gyors lehetőséget jelentenek a termék pH-jának tájékozódó ellenőrzésére. Nem beszélünk azonban nagyon pontos pH-mérésről. Ugyanakkor fontos a papírokat nedvességtől, fénytől és hőtől védve tárolni.

pH-mérők

A pH-mérők olyan elektronikus készülékek, amelyek pontosságuktól függően akár két tizedesjegy pontossággal teszik lehetővé a pH mérését. Belsejükben ion-szelektív üvegelektródát tartalmaznak, amely éppen a pH-t befolyásoló H+ ionokra érzékeny.

A pH-mérőkkel kapott eredmények pontosabbak, ugyanakkor kezelésük bonyolultabb, és drágábbak is. A pH-mérőket legalább havonta egyszer kalibrálni kell, pontos pH-értékű kalibráló oldatokba merítve (ezek megvásárolhatók).

Az elektródáknak a pH-mérőben tárolás közben pufferoldatba merítve kell lenniük, és minden használat után szükséges leöblíteni őket úgy, hogy a pH-mérőt desztillált vizet tartalmazó edénybe merítjük. Az elektródák egyúttal érzékenyek a karcolásra és a károsodásra, ezért soha ne érjen hozzájuk, és ne törölje meg őket.

Attól függően, milyen típusú pH-mérőt választ, a pH-mérést előzetes hígítás nélkül is elvégezheti a mintákban (mindig kövesse a gyártó adatait). Ha a termékei pH-ját szeretné módosítani, a pH-mérők elengedhetetlenek a pontos munkához.

A szappan pH-jának mérése

A szappan olyan speciális termék, amelynél szükség van a pH mérésére, mivel a túl lúgos szappan könnyen irritálhatja vagy károsíthatja a bőrt. Folyékony szappanok esetében a pH-mérés menete megegyezik a krémeknél vagy más sűrűbb készítményeknél alkalmazottal.

Ha szilárd szappan pH-ját méri, vagy készítsen belőle a fent leírt módon 10%-os oldatot, vagy a gyors, kisebb pontosságú pH-méréshez használjon lakmusz-, illetve fenolftaleinpapírt. Elég, ha a papírt a szappan nedves felületére helyezi, és leolvassa az értéket a színskáláról.

A termék pH-jának beállítása

Ha sikeresen megmérte a terméke pH-ját, de az az adott termékhez képest túl magas vagy túl alacsony, vannak lehetőségek ennek megváltoztatására. Ez a termékek pH-jának beállítását jelenti. A pH beállítását még azelőtt végezzük, hogy a készítményhez olyan összetevőt adna, amely meghatározott pH-jú közeget igényel, például tartósítószert.

Természetesen a pH beállításánál figyelembe kell venni a termék teljes összetételét is. A pH módosítása előtt győződjön meg arról, hogy nincsenek-e a készítményben más összetevők, amelyek az új pH-n esetleg nem lennének hatékonyak.

Például ha savas közegbe való tartósítószert szeretne használni, de folyékony szappant tartalmazó arctisztító habot készít, amely azonban természeténél fogva lúgos, és így a termék teljes pH-ját is növeli. Ebben az esetben meg kell változtatnia a tartósítószert, mivel a szappan mindig lúgos lesz (ha a lúgostól eltérő pH-ja lenne, az már nem szappan). Ilyen nyersanyag-összeférhetetlenség esetén módosítania kell a receptúrát, és gyakran az adott nyersanyagot másikra kell cserélnie.

pH-számítás haladóknak

Ebben az esetben inkább ínyenceknek való módszerről beszélünk, mivel minél nagyobb a termékben a savasságát vagy lúgosságát befolyásoló összetevők száma, annál bonyolultabb a számítás is. Egyszerűbb készítményeknél, például AHA savakat tartalmazó tonereknél vagy hasonló termékeknél azonban ez a módszer alkalmas lehet a pH tájékozódó meghatározására. A számítás segítségével előre, hozzávetőlegesen meg tudja állapítani, mennyi bázisra vagy savra lesz szüksége a pH értékének beállításához.

Ennek köszönhetően nem kell a pH-t módosító oldatot az elejétől fogva cseppenként adagolnia, hanem egy nagyobb mennyiséget ad hozzá, amely valamivel alacsonyabb a kiszámítottnál, majd keverés és folyamatos pH-mérés mellett cseppenként egészíti ki. Ezeknél a számításoknál leggyakrabban a Henderson-Hasselbalch egyenletből és a savak disszociációs állandóiból indulnak ki.

A termék pH-jának csökkentése

Ha azt szeretné, hogy terméke savasabb legyen, a pH-ját fogja csökkenteni. A pH-érték csökkenését savas oldatokkal érheti el. Erre a célra leggyakrabban a citromsavat használják, amely olcsó, könnyen hozzáférhető és biztonságos.

Esetleg a tejsavat, amely hígított állapotban szintén biztonságos, koncentráltan azonban marást okozhat. Előnye, hogy már eleve oldat formájában dolgozik vele, amelyet csak hígítani kell — nem kell desztillált vízben feloldania, mint a kristályos citromsavat.

1. Készítse el a savoldatot

   Bármelyik említett sav használatához először 10%-os oldatot kell készítenie belőle desztillált vízben.

2. Adagolja cseppenként

   Az oldatot ezután cseppenként adagolhatja a termékéhez, alapos keverés mellett. Valóban nagyon kis mennyiségeket adjon hozzá, és alaposan keverje el a készítményt, mert néha néhány csepp sav is jelentős pH-csökkenést okozhat.

3. Folyamatosan mérje a pH-t

   Minden alkalommal vegyen ki egy kis mennyiségű terméket, és készítsen belőle 10%-os oldatot a pH pH-mérővel történő méréséhez, ahogyan azt fentebb említettük.

   A lakmuszpapírok erre a célra alacsonyabb pontosságuk miatt nem igazán alkalmasak. Léteznek ugyan olyan indikátorpapírok, amelyek például csak pH 4 – 7 tartományban működnek, ezért kisebb beosztású skálájuk van, de sokszor még ez sem lesz elég pontos.

A termék pH-jának növelése

A savasság csökkentésének ellentéte a lúgosság növelése, más szóval a termék pH-jának lúgok segítségével történő emelése. Erre a célra leggyakrabban 10%-os nátrium-hidroxid oldatot használnak.

1. Készítse el az oldatot ellenálló edényben

   A nátrium-hidroxid szilárd anyag, granulátum formájában árulják. Vízben való oldásakor nagy mennyiségű hő szabadul fel, ezért az oldat készítéséhez mindig műanyag vagy rozsdamentes acél edényt használjon.

   A keletkező hő az üveg megrepedését okozhatja, a szokásos konyhai fémanyagokra (a rozsdamentes acélon kívül) pedig a nátrium-hidroxid korrozív hatású. Az üvegnél kivételt képez a vegyi üveg (leggyakrabban boroszilikát), amelyből a laboratóriumi főzőpoharakat és egyéb eszközöket készítik, ezeknek bírniuk kell a hőterhelést is (mindig ellenőrizze azonban, hogy tanúsítottak-e).

2. Adagoljon és közben mérjen

   A nátrium-hidroxid adagolását és az azt követő pH-mérést ugyanúgy végezze, mint a savasítás esetében, egészen a kívánt pH eléréséig.

A nátrium-hidroxid alternatívája lehet a nátrium-hidrogénkarbonát (szódabikarbóna).

pH-mérés — összegzés

E cikk segítségével a pH-mérés már egyáltalán nem kell, hogy tudomány legyen. Válassza ki az Önnek leginkább megfelelő módszert, és fogjon hozzá. Csak egy pillanatig tart, és máris megvan az eredmény.

• Biztonságos a bőrnek

  A túl magas vagy túl alacsony pH-jú termék marást okozhat — a pH ellenőrzése ezt megelőzi.

• Működő tartósítás

  Minden tartósítószer csak egy bizonyos pH-tartományban működik — azon kívül a hatékonysága csökken, és a termék eltarthatósága is romlik.

• Stabil készítmény

  A pH ingadozása a tárolás során romló stabilitást vagy mikrobiális szennyeződést jelez.

• Hatékony aktív anyagok

  A C-vitamin, a retinol vagy az AHA savak csak a megfelelő pH-értékeken fejtik ki hatásukat.

Hisszük, hogy ez a cikk segített jobban megérteni a pH és a mérésének teljes témakörét. Örülni fogunk neki.

Szép, alkotó napot kívánunk. A következő elszappanosodásig, barátaink.

Információforrás: https://skinchakra.eu/blog/archives/497-How-to-adjust-the-pH-of-your-cosmetic-products.html

Gyakori kérdések a pH mérésével kapcsolatban