Проектная работа по химии "Окрашивание волос"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ-

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №13

МУНИЦИПАЛЬНЫЙ КОНКУРС ЮНОШЕСКИХ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

«ДЕНЬ НАУКИ»

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

ПО ХИМИИ

ТЕМА: «ОКРАШИВАНИЕ ВОЛОС»

Выполнила:

Сорокина Елена Геннадьевна

Клас: 11А

Научный руководитель:

Мисакян Гаянэ Александровна

Должность: учитель химии

Клин 2014

Оглавление

Введение…………………….…………………………………………..……………3

1.Основная часть………..…...……………………………………………………….4

1.1 Вступление……………………………………………..…………………………4

1.2 Строение волоса..……………………………………………………………...…4

1.3 Химический состав волоса…......………………………………………………..6

1.4 Типы волос…...………...…………………………………………………………8

1.5 Классификация красителей…..………………………………………………….8

1.6 Механизм окрашивания волос..……………………………………………..…10

1.7 Травмирующие факторы и средства ухода за волосами……………………..10

2. Практическая часть…………………………………………………………...….12

3.Заключение………………………...……………….………………………..……15

Литература и интернет – источники………………………………………….…...17

Приложения ………………………………………………………………………..18

Введение

Тема: Окрашивание волос

Цель: Изучение влияния красителей на здоровье волос

Задачи: 

1. Исследовать структуру волоса;
2. Ознакомиться с существующими видами красителей для волос;
3. Выяснить механизм влияния красителей на волосы;
4. Провести практическую работу по исследованию влияния красителей на здоровье волос;
5. Дать рекомендации по поддержанию здоровья волос.

Почему я выбрала эту тему? Ни для кого не секрет, что данная тема актуальна среди женщин, а особенно для тех, у кого проявилась седина. Согласитесь же, что не каждая женщина, которая заботится о своей красоте, хочет показывать людям признаки своего старения. Вдобавок краски для волос служат не только для этого. Окрашивание волос стало нормой в современном мире и не только для женщин. Большинство молодежи любят проводить эксперименты, над своими волосами меняя свой имидж и стиль по настроению или состоянию души, создавая новый образ. Однако, некоторые молодые люди чересчур увлекаются экспериментами, выкрашиваясь в различные цвета радуги. Что это? Способ проявить себя или объявить протест обществу? Может быть, и то и другое. Но многих из тех, кого я знаю, волнует другой вопрос: насколько безопасны такие эксперименты для здоровья волос? Не рискуем ли мы, в погоне за сиюминутным беспечно растратить подаренное природой?  Самовыражение – это, безусловно, важно. Но куда важней сохранить здоровье, природную красоту и молодость. Здоровье и красота для меня и моих друзей – синонимы. Думаю, что нашу точку зрения разделяют сегодня многие.

1. Основная часть.

1.1 Вступление

Для всех женщин роскошные волосы – это красота, стиль и имидж. Поэтому, многие из них окрашивают свои волосы для того, чтобы придать им еще больше шика. Но как «работают» красители?  Не обернется ли этот шик со временем потерей и разочарованием? Для того,что бы это выяснить, нужно узнать немного о самом волосе, его структуре и свойствах.

Итак, что же на самом деле представляет из себя волос? Удивительно, но волос похож на мертвую субстанцию – он не чувствителен, его не больно стричь и при этом он не кровоточит. И в то же время волосы могут расти и увядать, как все живое. Для разрешения этого противоречия рассмотрим структуру волоса [3].

1.2 Строение волоса

Волос рождается в верхнем слое кожи – эпидермисе. Стержень волоса закреплен в волосяной   фоликуле и имеет корень и сосочек от которого и начинается рост волоса. За 1 месяц волосы вырастают на 1-2 сантиметра. Жизнь волоса длится от 2 до 5 лет и делится на три периода – рост, покой, выпадение. Каждый фоликул за всю жизнь человека способен произвести до 25 волос.

Число волосяных фоликулов запрограмировано генетически и может достигать 100-150 тысяч штук.  Кровеносные сосуды, окружающие волосяной фолликул снабжают его всеми веществами, необходимыми для размножения клеток и роста волос. Каждый фоликул работает по своему индивидуальному графику, поэтому волосы никогда не выпадают все одновременно. В день человек теряет в среднем до 70 волос.

         В фоликулу открывается сальная железа, выделяющая кожное масло для защиты кожи головы и придающая волосу защитные и водоотталкивающие свойства. К фоликуле примыкает мышца, способная едва заметно приподнимать волос, когда нам холодно (эффект гусиной кожи) или страшно.

Формирование стержня волоса начинается у корня от волосяного сосочка. Клетки делятся и по мере продвижения к поверхности кожи постепенно ороговевают.

Стержень состоит из трех слоев:

 3 - чешуйчатый слой (кутикула)

2 - корковый слой (кортекс)

 1 - сердцевинный слой (медула)

Кутикула – наружный кератиновый чешуйчатый слой – это наложенные друг на друга плоские клетки разных размеров, напоминающие чешуйки рыбы. Эти чешуйки направлены от корня к кончику волоса. Этот слой служит для защиты от воздействий внешний среды. От него зависит, как будет выглядеть внешний вид волосы: у здорового волоса чешуйки плотно прилегают к самому стержню.

Кортекс является сплетением белковых цепей. В данном слое содержится меланин, пигментные тельца, отвечающие за цвет волоса. В волосе содержаться два вида зерновых пигментов – рыжий и черный. В зависимости от количества и доминирования этих пигментов определяется цвет волоса. Целостность, сила волоса, эластичность, способность растягиваться и гнуться, не ломаясь, зависит от толщины, строения и прочности этого слоя.

Медула – сердцевинный слой (отсутствует в пушковых волосах) представляет собой мозговое вещество заполненное пузырьками воздуха, благодаря чему волос обладает определенной теплопроводностью. Вообще назначение этого слоя до конца неизвестно. Возможно, по нему поступают питательные вещества к кортексу и кутикуле, чем можно объяснить быстрое изменение волос при заболевании. 

1.3 Химический состав волоса

Волосы состоят в основном из кератина - белка, построенного из аминокислот. А поскольку аминокислоты и другие питательные вещества, необходимые для роста волос, поступают в наш организм с пищей, то очевидно, что путь к здоровым волосам лежит через соблюдение правильного сбалансированного режима питания [1].

Химический состав волоса приблизительно таков:

Меланин - это пигмент, который определяет цвет кожи и волос. Цветные пигменты нерастворимы в воде, но растворимы в сильных кислотах и ​​растворах с перекисью водорода.
Седина является результатом постепенного сокращения активности меланоцитов, вырабатывающих меланин.

Липиды – формируют кожное сало, которое защищает и смазывает кожу головы и волосы. Когда сальные железы не вырабатывают его в достаточном количестве, возникает проблема сухих волос и кожи головы. И наоборот, когда кожное сало производится в избытке, вам приходится иметь дело с жирной кожей и жирными волосами.

Минералы (микроэллементы), присутствующие в волосах:

Углерод-45%
Кислород-28%
Азота-15%
Водород-6,5%
Сера- 5,2% 

Если волосы подвергались химическим или физическим воздействиям, состав волос может изменяться. Например, при частом окрашивании и химической завивке, неграмотном подборе средств для ухода за волосами, злоупотреблении термическими методами укладки волосы могут терять большой процент влаги. В этом случае необходимо подбирать качественные средства для ухода за волосами, которые восстанавливают нормальный уровень влажности.

Интересные факты: между цветом волос и элементным составом существует тесная связь. Так, железа больше в рыжих волосах, а магния - в черных, свинца – в каштановых. Серы больше в мужских волосах, чем в женских. При недостатке цинка волосы растут медленнее, а при недостатке меди быстрее наступает седина. А недостаток минералов в целом приведет к появлению тонких и секущихся волос.

1.4 Типы волос

Как нам известно, волосы делится на четыре типа [2]:

• Нормальные волосы. Они имеют здоровый блеск и нормальный водно-жировой баланс.
• Сухие волосы. Они обычно тусклые и слабые, а также не имеют блеска.
• Жирные волосы. Такие волосы часто моют, они имеют тусклый блеск.
• Смешанный. Данный тип волос самый распространенный. У них жирные корни и сухие, секущиеся кончики.

1.5 Классификация красителей

Рассмотрим классификацию красок для волос [4].

1) Натуральная краска. Хотя она не так популярна, как химическая, но все же так как сделана из экологически чистых природных продуктов, я считаю, что упомянуть ее стоит первой. К таким красителям относят известные вам басму и хну, а также еще ряд природных красителей, таких как луковая шелуха, ромашка, шалфей, лимон (природный осветлитель, действующий как перекись водорода, но более безвредная).

При всех неоспоримых достоинствах, натуральные продукты также имеют свои недостатки. Среди них неустойчивость, из-за того, что красители не могут проникать глубоко внутрь волоса, покрывая только оболочку; а также  ограниченность в цветовой гамме. Зато эти красители придают волосам естественный цвет и благополучно действуют как на кожу головы, так и на сами волосы. Однако неправильный подбор природного красителя без учета особенностей волос, а также их слишком частое применение способны также нанести ощутимый вред.

 2) Физические краски - эти краски чуть более устойчивые, чем натуральные. Они способны проникать  внутрь волоса, но не так глубоко, как химические красители, в состав которых входит аммиак и перекись водорода. Такие красители легко смываются и не способны избавить от седины. Это оттеночные и тонирующие средства. Эти средства используют для придания нужного оттенка. Благодаря отсутствию тяжелых и агрессивных компонентов ими можно пользоваться чаще, чем химическими красителями.

3) Химические красители - это самые устойчивые красители, а также самые вредные. В процессе окрашивания происходит окислительная реакция благодаря перекиси водорода органических соединений различных металлов: серебра, свинца, солей меди, что в итоге влечет за собой глубокое проникновение пигментов в структуру волоса. Для более долгого удерживания цвета в такие краски добавляют аммиак, закрепляющий красящее вещество в внутри волоса.

1.6 Механизм окрашивания волос

И все же, как происходит окрашивание волос [5]? Вспомним, что защитный слой волоса похож на чешую рыбы. При окрашивании окислители раздвигают эти чешуйки. Таким образом, защитный слой становиться похож на раскрывшуюся шишку. После чего аммиак и искусственные пигменты проникают в кортекс (где располагаются пигменты волоса), вместе с окислителем разрушают натуральный пигмент и заменяют его искусственным, укрепляя аммиаком. В результате такого окрашивания волосы обезжириваются, теряют влагу и жизненную силу, поэтому окрашивание подходит не всем типам волос. После окрашивания необходимо промыть волосы специальными бальзамами для восстановления волоса. Бальзам позволяет вернуть чешуйкам прежнее положение и вымыть из волоса лишние компоненты. Но надо не забывать, что данная процедура не одноразовая.

  Без аммиачные краски проходят почти тот же процесс, что и химическое окрашивание волос, но искусственные пигменты проникают под чешуйки, не продвигаясь дальше. Таким образом, мы можем сказать, что разрушения натуральных пигментов не происходит, и они не заменяются на искусственные. Поэтому данный вид красителя не устойчив, хотя и более щадящий.

1.7 Травмирующие факторы и средства ухода за волосами

На протяжении всей работы над проектом меня не оставляла мысль о том, насколько совершенна и в то же время уязвима эта удивительная структура – волос. Не только окрашивание, но даже самые обыкновенные процедуры ежедневно подвергает их испытаниям [1]. Например, когда вы помыли голову шампунем и промыли жесткой водой, насыщенной металлами, в том числе и тяжелыми, то они могут поглощаться волосами, отяжеляя их. После мытья теплой водой чешуйки защитного кератинового слоя приоткрываются (что нормально для любых здоровых волос). По мере высыхания волос, они снова вернутся в исходное положение. Но если не дождаться высыхания и попытаться их расчесать влажными, вы рискуете повредить чешуйки защитного слоя, так как направлены они с низу вверх и легко будут отламываться и выворачиваться зубцами расчески. Применение фена или плоек приводит к их обезвоживанию. К такому же результату приведет сушка волос на прямом солнце. Изменит структуру волос не в лучшую сторону и прогулка в морозный день. Волосы очень чувствительны, при малейшем повреждении или недостатке каких-либо веществ они начинают «капризничать». Конечно, это не совсем то слово, однако это действительно так. Увеличение сухости, недостаток витаминов и микроэлементов приводит к ломкости и выпадению, они теряют свой естественный цвет, блеск и красоту. А после химического воздействия они очень тяжело восстанавливаются. Среди тяжелых факторов воздействия:

• Неправильное использование перманента  (он считается одним из самых сильных химических процессов и приводит к разрушению серы и цистеиновых связей);
• обесцвечивание волос (может привести к ломкости, истончению и сухости структур волоса);
• повторное окрашивание.

И, чтобы хоть немного помочь волосам восстановиться, необходимо принимать своевременные меры по их укреплению, поддержанию здоровья [1]. С этой целью представляю вам таблицы с полезными для волос веществами и способами обработки, а также информацию о направлении воздействия данных веществ на здоровье волос (Приложение 1 табл.1)

2. Практическая часть.

Цель: Изучение влияния красителей на здоровые волосы.

Реагенты:

• Syoss
• Casting
• Оттеночный бальзам
• Хна
• Вода
• Укрепляющий бальзам

Оборудование и материалы:

• Перчатки
• Чашки Петри
• Образцы неокрашенных натуральных волос
• Микроскоп

Ход работы.

1. Окрашивание волос выбранными красителями согласно прилагаемой инструкции;
2. Смывание красителя и обработка части образцов бальзамами;
3. Сушка волос без применения технических средств;
4. Изучение структуры образцов волос с помощью микроскопа;
5. Проведение повторного окрашивания по выше приведенному плану.

Полученные результаты.

Для образцов волос без применения восстановительного бальзама

Повторное окрашивание без использования бальзама

Повторное окрашивание (с использования восстановительного бальзама)

Вывод: Абсолютно все красители в большей или меньшей степени изменяют структуру волос. Повторное окрашивание приводит к усилению повреждений, которые можно значительно уменьшить, применяя восстановительные средства.

3. Заключение 

        Изучив строение волоса, ознакомившись с видами красок для волос и механизмом их действия, я пришла к заключению, что окрашивание волос приводит к их повреждению. Моя практическая работа также подтвердила это. Степень повреждения зависит от состава красителя, качества волос, и усиливается с каждым повторным окрашиванием. Кроме того,  я не изучала, как красители влияют на корни волос. Но, на основании данных из литературных источников могу предположить, что также не улучшают их состояния. Поэтому, по моему мнению, лучше не стоит окрашивать волосы до появления седины, так как здоровые молодые волосы подвергаются большим разрушениям, чем волосы, которые потеряли свою пигментацию и не имеют собственных красящих пигментов. Теперь более, чем когда – либо я уверена, что красота – это, прежде всего, здоровье. Здоровые, ухоженные волосы – залог уверенности в себе, а значит и успешности. Поддержание здоровья волос не требует сверх усилий, особенно у молодых людей. Молодость сама по себе красива и здесь что – либо улучшать – только портить. Достаточно выполнять ряд несложных правил:

• Сбалансированно питаться;
• Соблюдать режим сна и бодрствования, движения и покоя, личную гигиену;
• Одеваться по погоде, а не только по моде (одно другому не противоречит), не забывая и о головном уборе.

        Если состояние ваших волос вас не устраивает, что вполне вероятно в определенные периоды развития организма, то пусть улучшающие, поддерживающие и корректирующие мероприятия прописывает специалист. Он определит тип ваших волос, причину их «недомогания» и разработает терапевтические методы лично для вас.

        Если же без «экстрима» никак не обойтись, помните, что любое химическое воздействие, особенно повторное, вредит вашим волосам. В этом случае особенно важно участие специалиста. А для экспериментаторов – одиночек можно посоветовать неукоснительно следовать прилагаемой к красителю инструкции и прибегать к восстановительным средствам (и не эпизодически, а регулярно, поскольку окрашенные волосы требуют особой заботы). Будьте осторожны! Лозунг «Не навреди» - это не только для врачей, но и для вас. Это только в начале пути здоровье кажется неисчерпаемой чашей.

Литература и интернет – источники

4. Локкоко А. Все о волосах. Большая книга для парикмахера: пер. с испанск./ под ред. Грушецкого А.И. М.:Астрель, 2010.-159с.
5. Абрамов Г. Типы и виды волос // Сайт врача – трихолога:
6. http://www.trichology.ru/index.php?page=1069234335153212 
7. Волосы человека: строение волос, химический состав здорового волоса, стержень волоса, структура и рост волос, жизненный цикл волос// Женский сайт: http://www.inmoment.ru/beauty/beautiful-body/hair-man.html
8. Основные виды современной краски// сайт Салона «Милан» http://povolosam.ru/vidy-sovremennyx-krasok-dlya-volos-ix-palitry
9. Элиза Г. Что происходит при окрашивании волос // Сайт здоровые советы:  http://eliza-gold.ru/?p=2968(опубликовано 05.04.2012)

Приложение 1

Табл.1

Вещества для оздоровления волос и ухода за кожей головы

                                          Текст для презентации.

1. Я – Сорокина Елена, ученица 11А класса школы №13. Тема моей работы «Окрашивание волос»
2. Целью моей работы было  Изучение влияния красителей на здоровье волос

         Задачи: 

Исследовать структуру волоса;

Ознакомиться с существующими видами красителей для волос;

Выяснить механизм влияния красителей на волосы;

Провести практическую работу по исследованию влияния красителей на здоровье волос;

Дать рекомендации по поддержанию здоровья волос.

3. Почему я выбрала эту тему? Потому, что она актуальна не только для тех, у кого появилась седина, но и для молодых людей, стремящихся выглядеть ярко и нестандартно. Но многих из них волнует вопрос – насколько безопасны такие эксперименты для здоровья волос? Это я и хотела выяснить.
4. Я начала с изучения строения волоса. Стержень волоса состоит из трех слоев:

Это медула – сердцевинный слой. Он представляет собой мозговое вещество, заполненное пузырьками воздуха, благодаря чему волос обладает определенной теплопроводностью. Также возможно по нему поступают питательные вещества к кортексу и кутикуле. До конца функция медулы не выяснена.

Кутикула – наружный кератиновый  чешуйчатый слой. Он служит для защиты волоса от  воздействий внешний среды. У здорового волоса чешуйки прилегают плотно.

Кортекс является сплетением белковых цепей. От этого слоя  зависит сила волоса, эластичность, способность растягиваться и гнуться, не ломаясь. Он  содержит  меланин - пигментные тельца, отвечающие за цвет волоса. Этот слой и подвергается изменениям под действием красителей.

5. По механизму действия краски классифицируют следующим образом:

Натуральная краска. Это например  басма и хна, а также луковая шелуха, ромашка, шалфей, лимон. При всех неоспоримых достоинствах, натуральные продукты также имеют свои недостатки. Например, неустойчивость, из-за того, что красители не могут проникать глубоко внутрь волоса, покрывая только оболочку; а также ограниченность в цветовой гамме. Зато эти красители придают волосам естественный цвет и благополучно действуют как на кожу головы, так и на сами волосы.

Физические краски - более устойчивые, чем натуральные. Они способны проникать внутрь волоса, но не так глубоко, как химические красители. Такие красители легко смываются и не способны избавить от седины. Это оттеночные и тонирующие средства. Эти средства используют для придания нужного оттенка.

Химические красители - это самые устойчивые красители. В процессе окрашивания происходит глубокое проникновение пигментов в структуру волоса. Почему и как это происходит?

6.  Вспомним, что защитный слой волоса похож на чешую рыбы. При окрашивании окислители раздвигают эти чешуйки. Таким образом, защитный слой становиться похож на раскрывшуюся шишку. После чего аммиак и искусственные пигменты проникают в кортекс (где располагаются пигменты волоса), вместе с окислителем разрушают натуральный пигмент и заменяют его искусственным, укрепляя аммиаком. Без аммиачные краски подвергаются точно такой же схеме окрашивания, что и аммиачные. Однако пигменты волос они не разрушают, а только меж них внедряют искусственные пигменты.
7. Чтобы оценить влияние красителей на здоровье волос я провела практическую работу
8. Мне понадобились: (читай слайд)
9. А также ( читай слайд)
10. Я провела  окрашивание волос выбранными красителями согласно прилагаемой инструкции;

Затем смыла краситель и обработка часть образцов бальзамами;

Высушила волосы без применения технических средств;

Получила эти образцы (показывай коробочку) и  изучила их растяжимость, сухость, шероховатость с помощью микроскопа;

Далее провела  повторное окрашивание тому же  плану.

11. Каков же результат? После применения стойких химических красок волос становится жестче на ощупь (пока едва ощутимо), более растяжимым. под микроскопом волос выглядит шероховатым.
12. Повторное окрашивание приводит к усилению жесткости, появлению сухости (особенно в случае с Casting), уменьшению блеска. Под микроскопом нарушение чешуйчатого слоя  и даже трещины (особенно в случае с Syoss). То есть для данного типа волос лучше было бы выбрать краситель Casting.
13. Использование бальзама нормализует свойства волос, временно уменьшая вызываемые разрушения внешнего слоя, возвращая ему шелковистость, мягкость, блеск.
14. Таким образом я пришла к заключению: (читай слайд)
15. Однако не только окрашивание вредит волосам. А также (читай слайд).
16. Как помочь своим волосам? Современная косметическая индустрия предлагает множество средств. Но все они содержат один и тот же набор компонентов  - например средство дл жирных волос может содержать грейпфрутовый экстракт, для сухих и ломких – ромашку или экстракт жожоба, для ломких – витамин а и норковое масло и т. д. опираясь на свойства этих компонентов.
17. Так Экстракт грейпфрута Помогает нормализовать функцию сальных желез кожи, смягчает, освежает, придает эластичность волосам и кожи.
18.  Витамин А ускоряет генерацию клеток. Делет волосы прочными и гибкими.

Изучив действие веществ и факторов на качество волос я разработала рекомендации по подержанию здоровья волос и сделала такую памятку (раздавай). Здесь я рекомендую (читай памятку). Тогда ваши волосы будут не только красивы, но и здоровы.

Интересно, что между цветом волос и элементным составом существует тесная связь. Так, железа больше в рыжих волосах, а магния - в черных, свинца – в каштановых. Серы больше в мужских волосах, чем в женских. При недостатке цинка волосы растут медленнее, а при недостатке меди быстрее наступает седина. А недостаток минералов в целом приведет к появлению тонких и секущихся волос.