Информационно-поисковый исследовательский проект "Химия средств гигиены и косметики"

                  МОБУ «Ленинская средняя общеобразовательная школа №2 имени А.В.Чихирева»

                      ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

                                       «ХИМИЯ СРЕДСТВ ГИГИЕНЫ И КОСМЕТИКИ»

                                                                          Выполнили: ученицы 9Б класса Арапова Анастасия

                                                                                                                                        Тарасова Дарья

                                                                          Руководитель:                  учитель химии и биологии

                                                                                                             Чистякова Наталья Васильевна

                                                                    п. Ленинский, 2013

                                                                      Содержание.

   1. Введение.                                          

   2. Практическая работа (анкетирование).

   3. Изучение теоретических основ:

      а) мыла и моющие средства;

      б) средства ухода за зубами;

      в) дезодоранты и озоновый «щит» планеты;

      г) косметические средства.

   4. Заключение. Практические рекомендации:

      а) как правильно выбирать косметику и средства личной гигиены;

      б) с какого возраста начинать пользоваться косметическими средствами.

   5. Список литературы.

    6. Приложение.

Введение

 Во все времена женщины мечтали быть красивыми. И это совсем не зависело от того, насколько они богаты, к какой социальной группе относятся. Ученые до сих пор находят древние средства по уходу за кожей давно ушедших в небытие красавиц, но и в наше время женщина стремиться выделиться, хотят как можно дольше сохранить молодость, вернуть коже упругость, свежесть, нежный персиковый цвет и естественный румянец. Современные косметические фирмы предлагают широкий выбор различных косметических средств и средств гигиены, поэтому мы должны правильно их выбирать и использовать. Косметические средства должны быть качественные, безопасные и эффективные.

 Поэтому целью нашего проекта является выяснить, каков химический состав средств гигиены и косметики и как влияют на здоровье человека химические вещества, входящие в состав гигиенических и косметических средств.

 Задачи проекта: изучить химический состав средств гигиены и косметики; выяснить влияние химических компонентов гигиенических и косметических средств на здоровье человека и окружающую среду; изучить практические рекомендации по выбору и безопасному использованию средств гигиены и косметики и ознакомить с ними девочек, девушек и женщин нашей школы.

 Основные методы: изучение теоретического материала по проблеме, выполнение практической работы (анкетирование), анализ, сравнение.

                                                          ЭТАПЫ РАБОТЫ

                               1 этап: ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА (АНКЕТИРОВАНИЕ) (Приложение)

 Изучению теоретического материала по теме проекта предшествовало исследование в форме анкетирования девушек и женщин в возрасте от 12 до 50 лет о применении средств гигиены и косметики.

 В исследовании участвовало 50 человек.

 Результаты исследования:

 1) 100% опрошенных  постоянно пользуются такими средствами гигиены как туалетное мыло, зубная паста, шампунь и дезодорант;

2) среди девушек 12-17 лет:

- тени для век постоянно используют 7% опрошенных, иногда – 33%;

- тушь для ресниц постоянно используют 53%;

- помадой постоянно пользуются 53 % опрошенных;

- пудрой – 33%;

- кремы для лица и рук постоянно используют 67% опрошенных;

- средний возраст начала использования косметики – 12-13 лет;

3) среди женщин 30-50 лет:

- тени для век постоянно используют 27% опрошенных;

- тушь для ресниц – 53%;

- помаду – 67 %;

- пудрой или тональным кремом постоянно пользуются 53%;

- кремами для рук и лица – 80%;

- средний возраст начала использования косметики – 14-16 лет.

4) 13% женщин предпочитают использовать дешевые косметические средства, 13% - дорогую косметику известных фирм, 70% опрошенных выбирают косметику с натуральными компонентами;

5) 63% опрошенных подбирают средства гигиены и косметики с учетом типа кожи и волос, 27% делают это иногда, 10% - никогда;

6) 60% опрошенных  обращают внимание при покупке на химический состав и срок годности средств гигиены и косметики, 23% делают это иногда и 17% - никогда;

7) 47% женщин 30-50 лет проводят химическую окраску волос, 33% делают это иногда.

 среди девушек 12-17 лет постоянно красят волосы 13%, иногда – 27%;

8) 52 % опрошенных предпочитают для ухода за зубами зубную пасту комплексного действия;

9) обычное твердое мыло предпочитают 43% опрошенных, жидкое – 57%, с натуральными компонентами выбирают мыло 50% , с хорошим запахом – 47% опрошенных;

10) 80% опрошенных осведомлены о вредных веществах, содержащихся в гигиенических и косметических средствах, 84% участников анкетирования хотели бы знать о вредных последствиях для здоровья химических компонентов средств гигиены и косметики.

 Таким образом, из анализа результатов анкетирования мы увидели необходимость изучения данной темы.

                                               2 этап: ИЗУЧЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ

 Слово гигиена происходит от греч. «гигиенос», что означает целебный, приносящий здоровье, а косметика – от греч., означающее искусство украшать. В настоящее время термин «косметика» употребляют, прежде всего, в связи с уходом за кожей лица и тела.

 К важнейшим гигиеническим средствам следует, прежде всего, отнести мыла и моющие средства, зубные порошки и пасты, дезодоранты, различные косметические средства: пудры, крема, губная помада и др.  Конечно, охватить все химические средства гигиены и косметики невозможно, поэтому в проекте будет обращено внимание лишь на некоторые из них.

Мыла и моющие средства

 Мыло было известно человеку до новой эры летоисчисления. Ученые не располагают информацией о начале приготовления мыла в арабских странах и Китае. Самое раннее письменное упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и ученого Плиния Старшего (23...79 гг.). В трактате «Естественная история» (в 37 томах), который, по существу, был энциклопедией естественно-научных знаний античности, Плиний писал о способах приготовления мыла омылением жиров. Мало того, он писал о твердом и мягком мыле, получаемом с использованием соды и поташа соответственно. Раньше для стирки одежды использовали щелок, получающийся от обработки золы водой. Скорее всего, это было до того, как стало известно, что зола от сжигания топлива растительного происхождения содержит поташ.

 Развитию мыловарения способствовало наличие сырьевых источников. Например, марсельская мыловаренная промышленность, известная с эпохи раннего средневековья, располагала оливковым маслом и содой. Оливковое масло получают простым холодным прессованием плодов масличных деревьев. Масло, получаемое после первых двух прессовок, употребляли для пищевых целей, а после третьей – использовали для переработки на мыло. Марсельское мыло было важным товаром торговли уже в IX в. Оно уступило свое место международной торговле венецианскому мылу лишь с конца средних веков (XIV в.). Кроме Франции, мыловарение в Европе развивалось в Италии, Греции, Испании, на Кипре, т.е. в районах, культивирующих оливковые деревья. Первые германские мыловарни были основаны в XIV столетии.

 Несмотря на то, что в конце эпохи средневековья в разных странах существовала довольно развитая мыловаренная промышленность, химическая сущность процессов, конечно, была не ясна. Лишь на рубеже XVIII и XIX вв. была выяснена химическая природа жиров и внесена ясность в реакцию их омыления. В 1779 г. шведский химик Шееле показал, что при взаимодействии оливкового масла с оксидом свинца и водой образуется сладкое и растворимое в воде вещество. Решающий шаг на пути изучения химической природы жиров был сделан французским химиком Шеврелем. Он открыл стеариновую, пальмитиновую и олеиновую кислоты, как продукты разложения жиров при их омылении водой и щелочами. Сладкое вещество, полученное Шееле, было Шеврелем названо глицерином. Сорок лет спустя Бертло установил природу глицерина и объяснил химическое строение жиров. Глицерин – трехатомный спирт. Жиры – сложные эфиры глицерина (глицериды) тяжелых одноосновных карбоновых кислот, преимущественно пальмитиновой CH3(CH2)14COOH, стеариновой CH3(CH2)16COOH и олеиновой CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH. Их формулу и реакцию гидролиза можно описать следующим образом:

 В быту, не говоря о промышленности, мойке подвергают разные предметы и объекты. Загрязняющие вещества бывают самые разнообразные, но чаще всего они малорастворимы или нерастворимы в воде. Такие вещества, как правило, являются гидрофобными, поскольку водой не смачиваются и с водой не взаимодействуют. Поэтому нужны и различные моющие средства.

 Если попытаться дать определение, то мытьем можно назвать очистку загрязненной поверхности жидкостью, содержащей моющее вещество или систему моющих веществ. В качестве жидкости в быту используют главным образом воду. Хорошая моющая система должна выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемой поверхности и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом и переводить его в воду или водный раствор. Следовательно, молекула моющего вещества должна иметь гидрофобную и гидрофильную части. «Фобос» – по-гречески означает страх, боязнь. Значит, гидрофобность означает боящийся, избегающий воду. «Филео» – по-гречески – люблю, а гидрофильность – любящий, удерживающий воду. Гидрофобная часть молекулы моющего вещества обладает способностью взаимодействовать с поверхностью гидрофобного загрязняющего вещества. Гидрофильная часть моющего вещества взаимодействует с водой, проникает в воду и увлекает с собой частицу загрязняющего вещества, присоединенную к гидрофобному концу.

 Таким образом, моющие вещества должны обладать способностью адсорбироваться на пограничной поверхности, т.е. обладать поверхностной активностью. Их называют поверхностно-активными веществами (ПАВ).

 Соли тяжелых карбоновых кислот, например CH3(CH2)14COONa (пальмитат натрия), являются типичными поверхностно-активными веществами. Они содержат гидрофильную часть (в данном случае – карбоксильную группу) и гидрофобную часть (углеводородный радикал).

 Животные жиры – древнее и весьма ценное сырье мыловаренной промышленности. Они содержат до 40% (насыщенных) жирных кислот. Искусственные, т.е. синтетические, жирные кислоты получают из парафина нефти каталитическим окислением кислородом воздуха. В упрощенном виде реакцию можно описать следующим уравнением:

CH3(CH2)mCH2 – CH2(CH2)nCH3 + 2,5O2
↓
CH3(CH2)mCOOH + CH3(CH2)nCOOH + H2О

 Молекула парафина при окислении разрывается в разных местах и потому получается смесь кислот, которые разделяются на фракции. При производстве мыла используют две фракции: C10–C16 и C17–C20. В хозяйственное мыло синтетические кислоты вводят в количестве 35...40%. Для производства мыла также применяют нафтеновые кислоты, выделяемые при очистке нефтепродуктов (бензина, керосина и др.). С этой целью нефтепродукты обрабатывают раствором гидроксида натрия и получают водный раствор натриевых солей нафтеновых кислот (монокарбоновые кислоты ряда циклопентана и циклогексана). Этот раствор упаривают и обрабатывают поваренной солью, в результате чего на поверхность раствора всплывает мазеобразная масса темного цвета – мылонафт. Для очистки мылонафт обрабатывают серной кислотой, т.е. вытесняют из солей сами нафтеновые кислоты. Этот нерастворимый в воде продукт называют асидолом или асидол-мылонафтом. Непосредственно из асидола можно изготавливать только жидкое или, в крайнем случае, мягкое мыло. Оно имеет нефтяной запах, но зато обладает бактерицидными свойствами.

 В производстве мыла давно используют канифоль, которую получают при переработке живицы хвойных деревьев. Канифоль состоит из смеси смоляных кислот, содержащих в цепи около 20 углеродных атомов. В рецептуру хозяйственного мыла обычно вводят 12...15% канифоли от массы жирных кислот, а в рецептуру туалетных мыл – не более 10%. Введение канифоли в больших количествах делает мыло мягким и липким.

 Процесс производства мыла состоит из химической и механической стадий. На первой стадии (варка мыла) получают водный раствор солей натрия (реже калия) жирных кислот или их заменителей (нафтеновых, смоляных). На второй стадии проводят механическую обработку этих солей – охлаждение, сушку, смешивание с различными добавками, отделку и упаковку.

 Варку мыла заканчивают обработкой мыльного раствора (мыльного клея) избытком щелочи (NaOH) или раствором NaCl. В результате этого на поверхность раствора всплывает концентрированный слой мыла, называемый ядром. Полученное таким образом мыло называют ядровым, а процесс его выделения из раствора – отсолкой или высаливанием. При высаливании происходит повышение концентрации мыла и его очистка от белковых, красящих и механических примесей – так получают хозяйственное мыло.

 Если мыло варилось из животных или растительных жиров, то из раствора после отделения ядра выделяют образующийся в результате омыления глицерин. Он находит широкое и разнообразное применение: в производстве взрывчатых веществ (тринитроглицерина) и полимерных смол; в качестве умягчителя тканей и кожи; для парфюмерных, косметических и медицинских препаратов; при производстве кондитерских изделий и ликеров. Последним он придает вязкую консистенцию.

 Для получения особо чистого и светлого мыла его очищают (шлифуют) переведением снова в раствор кипячением с горячей водой и повторным высаливанием. В результате шлифования мыло приобретает большую однородность, низкую вязкость и надлежащую пластичность. Для изготовления туалетного мыла в очищенном ядровом мыле снижают содержание воды от 30 до 12%. Затем в него вводят парфюмерные отдушки, отбеливатели типа TiO2, красители и др. Хорошие сорта туалетного мыла содержат до 50% мыла, полученного из импортного кокосового или пальмового масла. Кокосовое масло хорошо растворяется в холодной воде и характеризуется высоким пенообразованием. Иногда туалетное мыло содержит до 10% свободных жирных кислот. Самое дорогое туалетное мыло целиком изготавливают из кокосового масла.

 Для улучшения некоторых характеристик хозяйственного мыла (иногда и туалетного), а также для удешевления в него вводят наполнители. К ним относятся некоторые натриевые соли (Na2CO3, Na2B4O7, Na5P3O10, жидкое стекло), которые при растворении в воде приводят к подщелачиванию, клеи (казеин, казеиновый студень), углеводы (крахмал). Клеи и крахмал способствуют пенообразованию мыльного раствора и стойкости пены, однако моющей способностью не обладают. Для получения паст в жидкое хозяйственное мыло вводят тонкоизмельченный песок, толченый кирпич, жирные глины. Они способствуют механической очистке. Такие мыла применяют для чистки кухонной посуды, некрашеной мебели, полов и т.д.

 Особое место среди наполнителей занимает сапонин, получаемый выщелачиванием некоторых растений и, прежде всего мыльного корня. Он хорошо растворяется в воде и его растворы сильно пенятся. Поэтому сапонин используют для улучшения пенообразования и применяют для дорогих сортов мыл.

 Следует отметить, что замена натрия на калий приводит к изменению консистенции мыла. Из твердого оно становится мягким или мазеобразным.

 Кроме использования мыла в качестве моющего средства оно широко применяется при отделке тканей, в производстве косметических средств, для изготовления полировочных составов и водоэмульсионных красок. Имеется и не столь безобидное его применение. Алюминиевое мыло (алюминиевые соли смеси жирных и нафтеновых кислот) применяют в США для получения некоторых видов напалма – самовоспламеняющегося состава, используемого в огнеметах и зажигательных авиабомбах. Само слово напалм происходит от начальных слогов нафтеновой и пальмитиновой кислот. Состав напалма довольно простой – это бензин, загущенный алюминиевым мылом.

Средства ухода за зубами

 Зуб состоит из трех частей: коронки (часть, выступающая над десной), корня (часть, погруженная в альвеолу челюсти) и шейки – место перехода коронки в корень. Коронка покрыта эмалью, а под ней находится дентин. Корень покрыт слоем ткани, называемой цементом. Эмаль, дентин и цемент – это твердые ткани. Внутри зуба имеется полость, которая содержит пульпу, состоящую из рыхлой соединительной ткани, в которой проходят нервы и сосуды, питающие ткани зуба.

 Зубы подвержены ряду заболеваний и одним из наиболее распространенных является кариес. К сожалению, никому не удается избежать этого заболевания, но ограничить его распространение на многие зубы можно, принимая профилактические меры. Сущность кариеса состоит в том, что под влиянием микроорганизмов и вырабатываемых ими кислот происходит разрушение тканей зуба. Самой прочной тканью является эмаль. Ее состав близок к минералу гидроксидапатиту Ca5OH(PO4)3. При разрушении эмали микроорганизмы попадают в дентин, а затем в пульпу и вызывают ее воспаление (пульпит).

 Закреплению микроорганизмов на эмали способствует зубной камень – твердые пористые отложения на зубах. Микроорганизмы поселяются в порах этого камня. Первая стадия образования зубного камня связана с отложением на зубах мягкого налета из остатков пищи, отживших клеток, слизи. На второй стадии происходит минерализация мягкого налета, т.е. его пропитывание минеральными компонентами слюны. Слюна содержит ионы Ca2+ и HPO24–. Они препятствуют растворению эмали зуба, но, откладываясь в мягком налете в виде малорастворимой соли, приводят к его минерализации.

 Слюна здорового человека имеет нейтральную реакцию (рН 7,0...7,5). В результате расщепления бактериями (Стрептококкус мутанис) остатков пищи, содержащей углеводы (в частности, сахар), образуются органические кислоты – в основном молочная. Эти кислоты снижают рН до 4,5...5,0. В данных условиях разрушение эмали ускоряется, что и приводит к весьма неприятным результатам. Давно замечено, что любители сладкого часто не могут похвастаться хорошим состоянием зубов.

 Таким образом, одним из путей профилактики кариеса является очистка зубов и полоскание ротовой полости после приема пищи. Это приводит к предотвращению образования мягкого налета и зубного камня.

 Трудно сказать, когда люди начали чистить зубы, но имеются сведения, что одним из древнейших препаратов для чистки зубов была табачная зола. Еще сравнительно недавно для чистки зубов широко применяли зубные порошки. Они состоят из абразивного материала: чаще всего это мел CaCO3, реже CaHPO4, а иногда их смеси. Эти абразивы получают химическим осаждением, например, в соответствии с уравнением

Ca(NO3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaNO3

 Природный мел использовать нельзя, так как в нем содержатся твердые частицы от панцирей морских организмов, которые обладают высокой прочностью и могут привести к сильному истиранию и повреждению эмали зуба. К абразивным материалам добавляют MgO, полученный прокаливанием MgCO3. Оксид магния придает порошкам легкость и рыхлость. В некоторые сорта порошков вводят пероксид магния MgO2, который обладает отбеливающими свойствами. В небольших количествах в порошки включают поверхностно-активные вещества, например лаурилсульфат натрия C12H25OSO3Na, а также отдушки – чаще всего ментол или экстракт мяты. В настоящее время существенно сокращено производство зубных порошков, поскольку они стали менее популярными, чем пасты.

  Важнейшим средством ухода за зубами являются зубные пасты. Они имеют меньшую истирающую способность по сравнению с порошками, более удобны в применении и характеризуются более высокой эффективностью. Зубные пасты – это многокомпонентные составы. Они подразделяются на гигиенические и лечебно-профилактические. Первые оказывают только очищающее и освежающее действие, а вторые, кроме того, служат для профилактики заболеваний и способствуют лечению зубов и полости рта.

 Основные компоненты зубной пасты следующие: абразивные, связующие, загустители, пенообразующие. Абразивные вещества обеспечивают механическую очистку зуба от налетов и его полировку. В качестве абразивов чаще всего применяют химически осажденный мел CaCO3. Установлено, что компоненты зубной пасты способны влиять на минеральную составляющую зуба и, в частности, на эмаль. Поэтому в качестве абразивов стали применять фосфаты кальция: CaHPO4, Ca3(PO4)2, Ca2P2O7, а также малорастворимый полимерный мета-фосфат натрия (NaPO3)x. Кроме того, в качестве абразивов в различных сортах паст применяют оксид и гидроксид алюминия, диоксид кремния, силикат циркония, а также некоторые органические полимерные вещества, например метилметакрилат натрия. На практике часто используют не одно абразивное вещество, а их смесь. Для превращения смеси абразивных порошков в стойкую пасту применяют желатинирующие компоненты. Их часто получают в промышленном масштабе из растений; например, из морских водорослей извлекают природные полисахариды: натриевые соли альгиновых кислот и каррагинаты. Для этой цели реже применяют растительные камеди – трагакант и пектины. Из синтетических веществ широкое применение нашли производные клетчатки (хлопковой и древесной) – натрийкарбоксиметилцеллюлоза, оксиэтилированные этиловый и метиловый эфиры целлюлозы или просто этиловый и метиловый эфиры целлюлозы. Для получения пластичной, тиксотропной массы, легко выдавливающейся из тюбика, применяют полиатомные спирты: глицерин, сорбит, полиэтиленгликоль. Они способствуют сохранению в пасте влаги при хранении, повышают температуру замерзания и улучшают вкусовые свойства пасты. Растительные экстракты и камеди чувствительны к действию микробов. Поэтому для устранения их разрушительного действия в состав паст вводят антисептические вещества: формальдегид, хлорированные фенолы и алкильные эфиры оксибензойных кислот.

 В качестве пенообразующих веществ в зубных пастах в прошлом использовали мыла. Однако их низкая пенообразующая способность в жесткой воде и неприятный мыльный привкус снижали качество паст. Вместо мыла стали использовать ализариновое масло (сульфированное касторовое масло). Оно не связывается в малорастворимое вещество ионами кальция и магния и обладает смачивающими и бактерицидными свойствами. Кроме него в качестве пенообразователей используют натрийлаурилсульфат C12H25OSO3Na и натрийлаурилсаркозинат.

 Считают, что последний обладает антикариесным действием. Уже в концентрации 0,3% он подавляет действие бактерий, образующих в полости рта молочную кислоту, которая разрушает эмаль зуба. Действие лаурилсаркозината сохраняется в полости рта после чистки зубов в течение примерно 12 ч. Хорошими пенообразующими, очищающими и смачивающими свойствами обладает натриевая соль таурида жирной кислоты RCONHCH2SO3Na.

 Борьбу с кариесом при помощи лечебно-профилактических зубных паст ведут по двум направлениям: 1) укрепление минеральной ткани зуба; 2) предупреждение образования зубного налета. Первое достигается введением в пасты соединений фтора: монофторфосфата натрия, формулу которого условно можно записать в виде двойной соли NaF·NaPO3, а также фторида натрия NaF и фторида олова (II) SnF2. Существуют две точки зрения на влияние фторидных ионов на укрепление эмали зуба. 1. Ионы F– переводят гидроксидапатит эмали CaOH(PO4)3 в менее растворимый в кислотах фторапатит Ca5F(PO4)3. 2. В результате обменной реакции в пасте образуется CaF2, который адсорбируется на гидроксидапатите и предохраняет его от воздействия кислот. Известно также, что фторидные соединения способствуют подавлению жизнедеятельности бактерий, вызывающих образование в полости рта органических кислот. В настоящее время в антикариесных пастах стали широко использовать ферменты, а иногда в них вводят антибиотики.

 В зубные пасты обязательно вводят отдушки и вкусовые компоненты. Наиболее распространены отдушки мятного и коричного характера. Мятная отдушка обеспечивается применением ментола, мятных масел – перечной или кудрявой мяты, а также различных модификаторов. В отдушках применяют метилсалицилат, гвоздичное масло, эвкалиптол, коричный альдегид. В качестве подслащивающего компонента чаще всего используют сахарин и некоторые его производные. За рубежом для этой цели рекомендуют сахарат натрия и дульцин вместе с небольшим количеством хлорида натрия или лимонной кислоты. Недавно стали применять натриевую соль цикламеновой кислоты, которая по вкусу напоминает сахар.

 Некоторые зарубежные фирмы приступили к производству безабразивных гелеобразных прозрачных зубных паст. В них используют гели SiO2, а также сополимеры акриловой кислоты и аллилового спирта. Эти пасты обладают высокой пенообразующей способностью, имеют приятный вкус и красивый внешний вид. Они легко окрашиваются в различные яркие цвета – красный, синий, зеленый, желтый. Однако их очищающая способность намного ниже, чем паст с использованием абразивов.

Дезодоранты и озоновый «щит» планеты

 Каждый знает, что дезодоранты – это средства, устраняющие неприятный запах пота. На чем основано их действие? Пот выделяется особыми железами, расположенными в коже на глубине 1...3 мм. У здоровых людей на 98...99% он состоит из воды. С потом из организма выводятся продукты метаболизма: мочевина, мочевая кислота, аммиак, некоторые аминокислоты, жирные кислоты, холестерин, в следовых количествах белки, стероидные гормоны и др. Из минеральных компонентов в состав пота входят ионы натрия, кальция, магния, меди, марганца, железа, а также хлоридные и иодидные анионы. Неприятный запах пота связан с бактериальным расщеплением его составляющих или с окислением их кислородом воздуха. Дезодоранты (косметические средства от пота) бывают двух типов. Одни тормозят разложение выводимых с потом продуктов метаболизма путем инактивации микроорганизмов или предотвращением окисления продуктов потовыделения. Действие второй группы дезодорантов основано на частичном подавлении процессов потовыделения. Такие средства называют антиперспиранами. Этими свойствами обладают соли алюминия, цинка, циркония, свинца, хрома, железа, висмута, а также формальдегид, таннины, этиловый спирт. На практике из солей в качестве антиперспиранов чаще всего используют соединения алюминия. Перечисленные вещества взаимодействуют с компонентами пота, образуя нерастворимые соединения, которые закрывают каналы потовых желез и тем самым уменьшают потовыделение. В оба типа дезодорантов вводят отдушки.

 Чем же создается давление в аэрозольных баллонах? Это не праздный вопрос, так как с ним, можно сказать, связана судьба человечества. Рабочее давление в баллонах создается парами сжиженного газа, либо за счет сжатого газа, например, N2, CO2 или N2O. До сих пор баллоны со сжатыми газами применялись редко, поскольку их рабочее давление падает по мере расходования содержимого баллона, т.е. по мере увеличения объема парового пространства. Давление над сжиженным газом постоянно, так как оно поддерживается испарением жидкости и заполнением увеличивающегося пространства. В качестве веществ, создающих давление в аэрозольных баллонах, оказались удобными фторхлоруглероды. Так, при 21°C давление паров над жидким CF2Cl2 составляет 5 атм, а над смесью (50%:50%) CF2Cl2 и CF2Cl2 2,5 атм. Эти вещества, кроме того, обладают важным свойством – малой химической активностью по отношению ко многим веществам. Легкокипящие и химически инертные вещества, используемые для создания повышенного давления в аэрозольных баллонах, называют пропеллентами. Таким образом, в аэрозольных баллонах в жидком веществе (основе), ради которого и создается устройство, содержится жидкий пропеллент. Довольно часто растворы аэрозольного баллона (одеколоны, кремы для бритья и др.) содержат воду. Пропелленты CF2Cl2 и CFCl3 со временем частично гидролизуются (взаимодействуют с водой) и поэтому нежелательны. В таких случаях в качестве пропеллента используют CF2Cl – CF2Cl (1,2-дихлортетрафторэтан). В настоящее время принято международное соглашение по сокращению производства аэрозольных баллонов, содержащих в качестве пропеллентов фторхлоруглероды, поскольку установлено, что они плохо влияют на озоновый слой Земли.

 В атмосфере на определенной высоте от Земли имеется повышенная концентрация озона. Он получается в результате фотодиссоциации молекулярного кислорода и взаимодействия атомарного кислорода

O2 ← [hν (свет)] → 2O

с молекулярным в соответствии с уравнением

O + O2 ↔ O3*

 Образующиеся молекулы озона содержат избыточную энергию, т.е. они возбуждены. Если не отвести от молекулы озона эту избыточную энергию, то она долго не просуществует, а распадется на исходные атомарный и молекулярный кислород. Чтобы молекула озона стала стабильной, она должна отдать избыток энергии какой-то другой молекуле, например молекуле азота:

O3* + N2 → O3 + N2*

 Концентрация озона в атмосфере зависит от двух причин. 1. Для диссоциации молекул O2 на атомы нужно интенсивное коротковолновое солнечное излучение, которое поглощается по мере приближения к Земле. Следовательно, диссоциация O2 на атомы преимущественно протекает в верхних слоях. 2. Для стабилизации образующихся молекул озона необходимо столкновение с другими частицами, т.е. разрежение воздуха не должно быть слишком большим, а следовательно, высота должна быть также не очень большая. В результате этих двух факторов, действующих в противоположных направлениях, озон накапливается в определенных слоях атмосферы. Опыт показывает, что наибольшая его концентрация наблюдается на высоте около 50 км. Этот слой атмосферы и называют озоновым «щитом» планеты. Он играет чрезвычайно важную роль в сохранении жизни на Земле. Оказалось, что молекулы озона, как никакие другие, находящиеся в атмосфере, сильно поглощают фотоны с длиной волны от 200 до 310 нм, т.е. ультрафиолетовое излучение Солнца. Известно, что растения и животные гибнут при интенсивном облучении этим светом. Таким образом, можно сказать, что от концентрации озона зависит судьба нашей планеты.

 Концентрация озона в атмосфере зависит от содержания оксидов азота и фторхлорметанов. Оксиды азота постоянно присутствуют в низких концентрациях в результате фотохимического взаимодействия азота и кислорода. Оксид азота (II) разрушает озон, а оксид азота (IV) связывает атомарный кислород.

Таким образом, оксиды азота играют роль катализаторов в разложении озона.

За 4,6 млрд лет существования нашей планеты установилось равновесие, и жизнь на Земле возникла и развилась при определенном равновесном составе атмосферы. Однако интенсивное развитие сверхзвуковой авиации начинает оказывать влияние на создавшееся в атмосфере равновесие. Поскольку сверхзвуковые самолеты предназначены для полетов в стратосфере, верхний предел которой подходит к «озоновому» слою, то появляется опасность влияния сверхзвуковой техники на этот слой. При сгорании топлива в двигателях самолетов в довольно больших количествах образуются оксиды азота.

 Другим источником опасности озоновому слою являются фторхлорметаны (главным образом CF2Cl2 и CFCl3). Эти вещества широко используют в баллонах в аэрозольной упаковке, а также в качестве хладоагентов в промышленных и бытовых холодильниках. Фторхлорметаны – чрезвычайно инертные химические вещества. В атмосфере они разрушаются лишь в верхних слоях под действием ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 190...225 нм. Одним из продуктов разложения фторхлорметанов является атомарный хлор:

CCl4–xFx – [hν (свет)] → CCl3–xFx + Cl

 Скорость разрушения фторхлорметанов максимальна на высоте около 30 км, т.е. в слое, примыкающем к озоновому. Атомарный хлор так же, как и оксиды азота, способен катализировать разложение озона.

 Научная общественность высказывает озабоченность разрушением озонового слоя Земли и требует сокращения использования фторхлорметанов в качестве распылителей аэрозолей.

 Необходимо отметить еще раз, что ожоги солнечным светом вызываются ультрафиолетовыми лучами в области длин волн 280...315 нм (эритемная область). Ультрафиолетовые лучи с длинами волн 315...400 нм способствуют образованию на коже человека пигмента меланина, который служит защитой от эритермы (от ожога). В некоторых странах налажен выпуск фотозащитных кремов, которые поглощают или отражают солнечные лучи эритемной области, но пропускают лучи, стимулирующие появление на коже загара. В качестве примеров фотозащитных соединений можно указать на этиловый эфир циннамилиденуксусной кислоты (I) и 2-фенилбен-зоксазол (II).

Косметические средства

 В мире считается, что среди наиболее прибыльных отраслей промышленности на одном из первых мест стоит косметическая. Наблюдения показывают, что если нужно, то женщины могут отказать себе во многом, только не в том, что сделает их хотя бы чуточку красивее.

 Искусство косметики уходит в далекое прошлое. Так, при раскопках найдены египетские мумии, ногти которых раскрашены. В усыпальницах египетских пирамид обнаружены натуральные краски и косметические инструменты, различные плитки для приготовления смеси красок и румян, сосуды для хранения мазей и масел. Найден письменный документ – папирус Эберса, в котором изложены косметические правила и рецепты. Его написание относят к пятому тысячелетию до новой эры.

 Письменные источники далекого прошлого и наблюдения современных путешественников свидетельствуют о том, что на ранней стадии развития к раскрашиванию тела красками были неравнодушны и мужчины. Как атавизм этого можно рассматривать склонность некоторых мужчин к накожной татуировке. По мере развития культуры мужчины теряют этот интерес. Стремление женщин к подкрашиванию кожи (особенно лица) наоборот усиливается. Судя по всему, для женщин нет простой связи между культурой и количеством используемой косметики. Связь скорее можно уловить между количеством косметики и прирожденным вкусом.

 Древние рукописи свидетельствуют, что уже тысячи лет назад женщины Востока подкрашивали веки в голубой цвет тончайшей пыльцой из толченой бирюзы. Бирюза – это природный минерал, имеющий состав СuАl6(PO4)4(OH)8·4H2О.

 С незапамятных времен для подкрашивания бровей использовался мягкий природный минерал – сурьмяный блеск Sb2S3. В русском языке было выражение «сурьмить брови». Сурьмяный блеск поставлялся в различные страны арабами, которые называли его стиби. От этого названия и пошло латинское стибиум, означавшее в древности не химический элемент, а его сульфид Sb2S3. Природный сурьмяный блеск имеет цвет от серого до черного с синей или радужной побежалостью.

 Достоверно известно, что в России косметические краски применялись в конце XVI и особенно широко в XVII в. Историк П.М. Лукьянов в одной из своих книг цитирует саксонского путешественника Олеария, который посетил Россию в первой половине XVII в. и позднее описал свои впечатления: «Женщины в России среднего роста, вообще стройны, нежны лицом и сложением, но в городах все румянятся и так грубо и заметно, что глядя на них подумаешь, будто кто вымазал их рукою полною муки и потом кисточкой намазывал им на щеки красной краской. Брови и ресницы они также подкрашивали черной, а иногда и коричневой краской». Впечатления того же времени другого путешественника по России голландца Стрюйса на этот счет записаны следующими словами: «Хотя женщины обыкновенно белы, и кожа на лице их очень гладкая, все-таки они почти все румянятся или вернее натираются аляповато белилами и приглашают для этого белильшиц». Румянами в то время красили не только щеки, но и губы.

 Естественно, что в далеком прошлом в качестве косметических препаратов использовались лишь природные минеральные и органические вещества. С развитием химии для этой цели все чаще стали применять синтетические продукты. Так, например, в качестве пигмента для губных помад применяют малиново-красный бис-ди-метилглиоксимат никеля. Органический реагент ди-метилглиоксим химики-аналитики используют для качественного обнаружения и количественного определения ионов никеля (II), а реакция образования этого соединения носит имя нашего соотечественника Л.А. Чугаева.

 Промышленность выпускает перламутровые губные помады и кремы, а также шампуни с перламутровыми блесками. Перламутровый эффект в косметических средствах создается солями висмутила BiOCl и ВiO(NO3) или титанированной слюдой – перламутровым порошком, содержащим около 40% TiO2. Давно известны жемчужные или испанские белила. Их основным компонентом является ВiO(NO3)2, образующийся при растворении нитрата висмута Вi(NO3)3 в воде. В косметике эти белила используют для приготовления белого грима.

 Для создания специальных косметических средств (гримов) применяют оксид цинка ZnO, получаемый прокаливанием основного карбоната (ZnOH)2CO3. В медицине его используют в присыпках (в качестве вяжущего, подсушивающего, дезинфицирующего средства) и для изготовления мазей.

 Косметические декоративные пудры – многокомпонентные смеси. В них входят: тальк, каолин, ZnO, TiO2, MgCO3, крахмал, цинковые и магниевые соли стеариновой кислоты, а также органические и неорганические пигменты, в частности Fe2O3. Тальк придает пудре сыпучесть и скользящий эффект. Его недостатком является способность впитываться в кожу и придавать жирный блеск. Тем не менее в состав пудр он входит в количестве до 50...80%. Каолин обладает высокой укрывистостью и способностью впитывать избыток жировых выделений кожи. Его повышенная гигроскопичность способствует слеживаемости и неравномерному распределению пудры на коже, поэтому каолин вводят не более 25%. Оксиды цинка и титана обладают хорошей укрывистостью. Кроме того, оксид цинка обладает антисептическими свойствами и потому одновременно выполняет роль дезинфицирующей добавки. Эти оксиды вводят в пудры до 15%. В больших количествах они приводят к сухости кожи. Крахмал придает коже бархатистость, а благодаря стеаратам цинка и магния пудра хорошо удерживается на коже и делает ее гладкой.

 Компактная пудра в отличие от рассыпной содержит связующие добавки: натрийкарбоксиметилцеллюлозу, высшие жирные кислоты, воски, многоатомные спирты и их эфиры, минеральные и растительные масла. Они позволяют получать при прессовании брикеты определенной формы, которые сохраняют прочность при длительном употреблении.

 В быту в качестве дезинфицирующего и отбеливающего средства широко используют растворы (3, 6, 10%-ные) пероксида водорода. Более концентрированный – 30%-ный раствор пероксида водорода – называют пергидролем. Пероксид водорода – неустойчивое (особенно на свету) химическое соединение. Оно разлагается на воду и кислород:

2H2O2 = 2H2О + O2

 В момент образования кислород находится в атомарном состоянии и лишь затем переходит в молекулярный:

2О = O2

 Атомарный кислород обладает особенно сильным окислительным свойством. Благодаря ему растворы пероксида водорода разрушают красящие вещества и отбеливают ткани из хлопчатобумажных и шерстяных тканей, шелк, перья, волосы. Способность пероксида водорода обесцвечивать волосы используют в косметике. Она основана на взаимодействии атомарного кислорода с красящим веществом волос меланином – смесью сложных органических веществ. При окислении меланин переходит в бесцветное соединение. Следует помнить, что пергидроль вызывает ожоги кожи и слизистых оболочек.

 В настоящее время для окраски волос имеется большой ассортимент различных органических красителей.

 Иногда же для этой цели применяют соли серебра, меди, никеля, кобальта, железа. В таком случае крашение волос осуществляют при помощи двух растворов. Один из них содержит соли данных металлов: нитраты, цитраты, сульфаты или хлориды, а второй – восстановители: пирогаллол, таннин и др. При смешении этих растворов ионы металлов восстанавливаются до атомов, которые и осаждаются на поверхности волос.

 Наиболее распространенный лак для ногтей представляет раствор нитроцеллюлозы в органических растворителях. Нитроцеллюлозу получают нитрованием целлюлозы (хлопковой или древесной) смесью азотной и серной кислот. Она является сложным эфиром азотной кислоты и характеризуется общей формулой [C6H7O2(OH)3–x(ONO2)x]n. В качестве растворителей используют амиловый эфир уксусной кислоты, ацетон, различные спирты, этиловый эфир, а также их смеси. В лак добавляют пластификаторы – касторовое масло или другие экстракты, которые препятствуют обезжириванию ногтей и предотвращают их ломкость.

 Следует отметить, что косметика тесно соприкасается с гигиеной, так как имеется много косметических средств (лосьоны, кремы, шампуни и др.), которые выполняют и гигиеническую функцию.

Как правильно выбирать косметику и средства личной гигиены?

 Вы пользуетесь косметикой сами или знаете людей, которые пользуются косметикой? А Вы знаете, что косметика может Вам сохранить красоту и молодость, а может нанести не поправимый вред красоте и здоровью Вашей кожи?

 Каждая ухаживающая за собой женщина знает, что красота – это серьезная работа, чтобы сохранить ее как можно дольше, мы занимаемся фитнесом, посещаем салоны красоты или устраиваем спа-салоны дома, внимательно следим за тем, какие продукты мы употребляем в пищу и многое многое другое. Но совершенно забываем, что одним из самых важных способов сохранения молодости и красоты являются, конечно же, использование косметических средств. Изучив рекомендации специалистов по косметологии хотим дать несколько важных советов при выборе косметики.

Совет №1

 Пользуйтесь только натуральными  косметическими средствами.

 Перед тем, как купить очередной натуральный крем, поинтересуйтесь, есть ли на упаковке знак, свидетельствующий о том, что продукт безопасен. Основой такой косметики являются растительное сырье, которое выращивается в контролируемых биологических сельских хозяйствах. Кроме того, она не содержит синтетических ингредиентов, т.е. канцерогенов – опасных, токсичных веществ, которые могут вызывать злокачественные опухоли.

Совет № 2

 Внимательно читайте состав косметического средства, которое вы намереваетесь приобрести.

 Конечно, человеку, не имеющему специального образования химика, сложно разобраться в длинных латинских словах, однако будет очень полезно все-таки запомнить несколько названий, которые ни в коем случае не должны иметь возможность попасть на вашу кожу, поскольку они опасны не только для вашей красоты, но и для здоровья:

- синтетические консерванты: Butylparaben (бутилпарабен), Ethylparaben
(этилпарабен), Isobutylparaben (изобутилпарабен), Methylparaben (эфир метиловый параоксибензойной кислоты);
- синтетические растворители:
Propylene Glycol (пропиленгликоль) и  другие синтетические вещества, увеличивающие дегидратацию (обезвоживание) и снижающие барьерную функцию кожи и являются самой частой причиной угрей и аллергической сыпи, в крайних случаях подобные аллергические реакции могут приводить даже к артриту, мигрени, эпилепсии и диабету;

-Mineral oil (минеральное масло), Paraffin (парафин) и другие продукты переработки нефти.

Совет № 3

 Перед тем, как купить то, или иное косметическое средство, поинтересуйтесь, каким образом оно произведено и каким образом попадает на рынок сбыта. Завораживающее воздействие косметических баночек, тюбиков и бутылочек на женский пол далеко не только теоретический факт. Каждая женщина может элементарно проверить это на практике, и покривит душой, если не признается в том сладком удовольствии, которое получает от разглядывания и ощупывания разноцветной косметической
массы. При этом иногда достаточно ярких красок, большого количества, доброго слова рекламы – и тогда вовсе неважно, какого качества косметика и, какого возраста женщина: магия уже подействовала. Но все-таки, как нужно выбирать косметику?
Хорошо разбираться в косметике не только признак хорошего тона, это еще неоценимо полезно для здоровья, особенно если учитывать каким количеством косметики пользуется особа женского пола за всю свою жизнь.

 И все - таки как выбрать эффективную косметику?

 И все - таки перед приобретением новой косметики полезно ознакомиться с некоторыми важными правилами, которые помогут выбрать действительно эффективную косметику.

 Хотите приобрести новую косметику? Прежде всего, избавьтесь от старых косметических средств, даже если в них «осталось». В этом вопросе не стоит рисковать, ведь косметика со временем становится опасной для вашего здоровья, так как ее использование может стать причиной различных воспалительных процессов и аллергии.

 Покупайте хорошее. Не стоит экономить на своем здоровье, покупая самую дешевую косметику. Следует ориентироваться на солидных производителей качественной косметики. Ведь в состав косметических средств входит множество химических соединений, которые через кожу всасываются в наш организм.
Естественно, чтобы при производстве косметики использовалось качественное сырье, а оно не может быть дешевым. Многие косметические компании нашли выход и предложили другой способ распространения. Чтобы не увеличивать стоимость своего продукта и не вкладывать денежные средства в рекламу и в услуги транспортных и торгующих фирм, компания привлекает дистрибьюторов, а освободившиеся денежные средства вкладывает в качественное сырье. К тому же качественная косметика лучше ложится на кожу и отличается большей стойкостью, а от этого зависит и то, как будет
выглядеть ваш макияж.  Средства декоративной косметики: тональный крем, пудра, тени – все эти средства должны быть хорошего качества, ведь они контактируют с нашей кожей и слизистой оболочкой, а также составляют значимую часть нашего макияжа.

 Подбирайте правильно. Чтобы косметика не причинила вреда, надо еще и уметь
ее правильно подбирать в зависимости от типа вашей кожи и назначения косметического средства.

 Выбирайте одну линию. Косметологи советуют покупать и пользоваться косметическими средствами одной линии, чтобы повысить эффективность косметики и избежать аллергических реакций. Дело в том, что в основе всех средств одной серии лежат одинаковые компоненты, и таким образом, различные средства не вступают в «конфликт» друг с другом и не вызывают раздражение. Более того, серии
продумываются таким образом, чтобы компоненты различных средств усиливали эффективность друг друга.

 Тестируйте. Прежде чем купить косметику, постарайтесь протестировать ее. Особенно это правило касается декоративной косметики. Поэтому при работе у каждого дистрибьютора должна быть продукция, которую он может предложить своему покупателю в качестве тестера!

С какого возраста начинать пользоваться косметическими средствами?

 С самого раннего детства, как мальчикам, так и девочкам очень хочется стать взрослее или, хотя бы казаться, более старшими.

 И, если мальчики для подтверждения своей взрослости обычно орудуют кулаками, а в более старшем возрасте - интеллектом, то в понятии девочек взрослость, как правило, ассоциируется с применением парфюмерии и косметики. Еще несколько десятилетий назад для того чтобы пользоваться духами и косметическими средствами девочкам нужно было ждать многие годы, то в настоящее время ситуация кардинально изменилась. В магазинах появилось множество косметических средств предназначенных для юных леди и даже для совсем маленьких девочек, предлагаемых различными торговыми марками. Да, специалисты научились создавать для детей не только безопасную косметику, но и приносящую им несомненную пользу. Тем не менее, прежде, чем покупать девочке такую желанную для нее тушь для ресниц, туалетную воду, помаду или лак для ногтей, каждая мама должна сначала убедиться, что это косметическое средство предназначено именно для детей. Учитывать также нужно и возраст девочки. Так с какого же возраста девочке можно пользоваться тем или иным косметическим или парфюмерным средством? И так, детские дерматологи и педиатры пришли к единому мнению, что чем позже девочка начнет пользоваться косметикой и парфюмерией, тем лучше. Однако для самых нетерпеливых разработали некоторые рекомендации. Специальной детской косметикой, не содержащей вредных для юной детской кожи веществ и созданной по особой технологии специально для детей можно начинать пользоваться уже в 6-12 лет. Эта серия косметики включает в себя детские туалетную воду или духи, тени для век, блеск для губ и лак для ногтей.  В косметические наборы для 9-10 летних девочек включают уже и детскую помаду. По сравнению с обычной помадой для взрослых, она менее стойкая. Детские губки в этом возрасте имеют четкие очертания, поэтому обводить их карандашом пока не рекомендуется. Что же касается гигиенической помады, то при необходимости ее можно использовать с раннего детства.

 Как известно, в предпубертатный период из-за гормональных изменений начинают более активно работать потовые железы, а девочки в это время становятся особенно стеснительными и скованными. И настоящим комплексом может обернуться появление под мышками пятен или же исходящий запах пота, особенно если в это время девочка находится в компании или на вечеринке. Поэтому в 9-10 лет можно уже начинать пользоваться дезодорантами, но только теми, которые разработаны специально для девочек-подростков. Они способны защитить девочку не только тогда, когда жарко, но и в моменты волнений, которые так присущи юным леди в этот период жизни.

 Далее следует период полового созревания, чреватый угрями и прыщами. Именно в возрасте 12-13 лет девочке может понадобиться лосьон для лица, дабы справиться с этими возрастными изменениями. Приобретите средство с очищающим и отшелушивающим эффектом.

 А вот тональный крем или специальный корректирующий карандаш рекомендуется использовать с 16-17 лет и только по мере необходимости, чтобы скрыть недостатки подростковой кожи. Тональный крем следует выбирать с легкой нежирной структурой.

 Тушью для ресниц можно начинать пользоваться с 17-18 лет. Но не стоит забывать о тщательной очистке ресниц от туши перед сном, для этого лучше воспользоваться специальными средствами, а не водой и мылом. При покупке косметики нужно остерегаться подделок, которые часто можно встретить на рынках и других подобных местах - покупать косметику и парфюмерию лучше в фирменных магазинах или в проверенных Интернет - магазинах.

 Естественное желание каждой девочки иметь великолепную прическу. Однако специалисты рекомендуют начинать пользоваться средствами для укладки волос как можно позже. Какими дорогими и брендовыми ни были лаки, муссы или пенки для волос, чрезмерное увлечение ними может сделать волосы ломкими и тусклыми и даже привести к их выпадению.

 Помните, что покупая парфюмерию и косметику для  ребенка, следует убедиться, что эти средства созданы именно для детей и подходят по возрасту. А еще, чем известнее косметическая фирма или бренд, тем больше средств она вкладывает в исследования и выпуск товара, а, значит, и качество товара будет соответствующим тому, что написано на упаковке.

                                                                            Литература.

  1. Войцеховская А.Л., Вольфензон И.И. Косметика сегодня. М.: Химия,1998 г.

  2. Кукушкин Ю. Химия вокруг нас. Ж.: Химия и химики. №3,2012 г.

  3. Челмерс Л. Химические вещества в быту и промышленности. Л., Химия, 1999 г.

                                                                          Приложение..

                                       Анкета о применении средств гигиены и косметики.

                                                                               СПАСИБО!