Meranie pH produktu
Meranie pH produktu je pri niektorých postupoch tvorby prírodnej kozmetiky veľmi dôležité. Poďte zistiť s nami ako na to.
Určite ste sa už stretli pri kozmetických produktoch s rôznymi pojmami súvisiacimi s pH. Či už daný produkt mal pH blízke pokožke alebo bol prezentovaný ako pH neutrálny. Čo však pH vlastne znamená a aké sú postupy na meranie pH produktov? Prečo je to vlastne dôležité? To sa dozviete v nasledujúcom článku.
pH
Zjednodušene možno povedať, že hodnota pH nám hovorí, ako veľmi kyslý alebo zásaditý produkt je.
S pojmom kyslosť ste sa už určite stretli, s kyselinou octovou či citrónovou sa pracuje bežne pri varení
a ich kyslá chuť je rýchlo rozoznateľná. Pojem zásaditosť či alkalinita je opakom kyslosti. Zásaditými látkami,
s ktorými sa dá bežne stretnúť, sú napríklad sóda bikarbóna či bežné tuhé mydlo.
V strede medzi zásaditými a kyslými látkami sa nachádzajú tie neutrálne, čiže tie, ktoré majú neutrálne pH. Takouto látkou je napríklad destilovaná voda (bežná voda z vodovodu obsahuje rozpustené minerálne látky či chlór ovplyvňujúce jej pH).
pH si je najlepšie predstaviť ako stupnicu od 0 po 14. Pričom od hodnoty 0 po 7 nám klesá kyslosť
(čiže látky s pH 0 sú extrémne kyslé a žieravé a tie s pH blízke 7 sú minimálne kyslé). pH 7,0 predstavuje neutrálne pH a od pH 7 po 14 nám rastie zásaditosť (látky s pH 14 sú extrémne zásadité a žieravé).
Pre zjednodušenú predstavu o pH tak stačí vedieť, že táto hodnota nám hovorí o kyslosti alebo zásaditosti produktu. Avšak pre tých, ktorí by radi vedeli viac, pH v skutočnosti vyjadruje, aká veľký je záporný dekadický logaritmus aktivity (respektíve koncentrácie) H+ iónov (tých, ktoré odštepujú kyseliny v roztoku). Pri pH 1 je ich koncentrácia 10-1 mol/l, pri pH 7 je to 10-7 mol/l, čo ukazuje, že kyslosť klesá. Týmto sa pri jednouchej domácej výrobe kozmetiky nemusíte zaoberať. Ak však chcete vyrábať vo väčšom alebo ste pokročilejší vo formulovaní kozmetických produktov, detailnejšia znalosť pH určite príde vhod.
Keďže pH súvisí s množstvom H+ iónov v roztoku, nie je možné zmerať pH produktov, ktoré nemajú žiadnu vodu. Jedná sa napríklad o čisto olejové pleťové séra, balzamy či telové maslá.
PREČO JE DÔLEŽITÉ MERANIE pH PRODUKTU?
pH A BEZPEČNOSTNÉ RIZIKÁ
Keď už vieme, čo je pH, určite vás zaujíma, na čo táto hodnota poslúži. pH má široké uplatnenie
v kozmetike, nie len kvôli reklamným sloganom na produktoch, ale predovšetkým kvôli bezpečnosti.
Pokiaľ by ste si na pleť naniesli produkt s príliš vysokým či nízkym pH, došlo by k poleptaniu,
čo je v závislosti na ploche poškodenej pokožky vážne zranenie. Ak ste sa s poleptaním ešte nestreli,
do istej miery ho možno porovnať s popáleninou – pokožka je silno začervenaná a páli, pri vážnejšom poleptaní sa objavujú pľuzgiere a môžu vznikať jazvy (samozrejme, veľmi to závisí na druhu chemikálie, poleptanie sa vždy nemusí prejavovať len takto).
Fyziologické pH pokožky sa pohybuje v rozmedzí 4,5 – 5,5. Preto ak máte citlivú pokožku je dobré cieliť vaše prípravky do tohto rozmedzia. Pri domácej výrobe by ste sa mali vyhnúť produktom s nižším pH, aby ste zbytočne nepoškodili vašu pokožku. Existujú aj produkty, ktoré sú mierne kyslejšie s pH okolo 4, avšak tie sú vhodné iba na príležitostnú aplikáciu (ako chemické peelingy) a často sú dostupné iba v kozmetických salónoch, kde ich aplikujú profesionáli. Aj z toho vyplýva, že meranie pH pri výrobe domácej kozmetike zohráva dôležitú rolu.
Rovnako pleti nesedia ani príliš zásadité produkty. Ideálne je pri výrobe udržať pH produktu do hodnoty 7,5, prípadne 9, ak sa jedná o tuhé či tekuté mydlá vyrábané z hydroxidu.
ÚČINNOSŤ KONZERVANTOV PRI RÔZNYCH HODNOTÁCH pH
Ďalším dôvodom, prečo je užitočné meranie pH produktov je výber vhodného konzervantu. Pri každom konzervante nájdete údaj od výrobcu o tom, v akom rozmedzí pH je tento konzervant účinný.
Ak váš produkt nesplňuje toto rozmedzie, konzervant v ňom nebude fungovať alebo bude jeho účinnosť znížená, čo má výrazný vplyv aj na stabilitu vašich produktov a ich trvanlivosť. Keďže takmer všetky prírodné konzervanty majú obmedzenú účinnosť viazanú na výsledné pH vášho produktu, pokiaľ chcete formulovať stabilné produkty, uistite sa, že poznáte túto hodnotu pre váš konzervant, a že výsledné pH produktu tomu zodpovedá.
Príkladom je napríklad konzervant Cosgard, ktorý pôsobí v pH 2-7, pričom najväčšiu účinnosť má pod pH 5,5. Preto je tento konzervant vhodný do kyslejších produktov, ako rôzne vitamínové séra či produkty
s AHA kyselinami. Na druhú stranu Euxyl PE 9010 je efektívny až do pH 12, preto je dobrou voľbou pre začiatočníkov vo výrobe kozmetiky, avšak ide o syntetický konzervant.
STABILITA pH V PRODUKTE
Hodnota pH ovplyvňuje aj niektoré vlastnosti produktu, ako jeho sfarbenie, viskozitu (zjednodušene hustotu) či ďalšie fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré by sa počas skladovania produktu nemali meniť. Zároveň prudké zmeny pH v produktu môžu byť aj signálom, že došlo k výraznej mikrobiálnej kontaminácii. Preto nekolísavá hodnota pH produktu počas jeho skladovania je predpokladom dobrej stability a bezpečnosti výrobku.
ÚČINNOSŤ AKTÍVNYCH LÁTOK V SÚVISLOSTI S pH
Niektoré aktívne látky pridávané do kozmetiky sú účinné iba pri určitých hodnotách pH.
Napríklad kyselina askorbová (vitamín C) bude neúčinná v príliš zásaditých výrobkoch, pretože dôjde k jej neutralizácii. Zároveň čistý koncentrovanejší vodný roztok vitamínu C má pomerne nízke pH nevhodné pre pleť, preto je opäť vhodné toto pH mierne zvýšiť pridaním zásady na fyziologickú hodnotu pH pokožky.
Retinol (forma vitamínu A) je zase najúčinnejší pri pH 5,5 až 6. Alfa hydroxy kyseliny (AHA kyseliny) ako kyselina mliečna či glykolová kyselina, ktoré sú často využívané na chemické peelingy, sú aj na organické kyseliny pomerne silné. Ich 10 % roztoky by boli príliš kyslé a poškodili by pleť priveľmi, preto je pri výrobe kozmetiky s nimi potrebné meranie pH a prípadne ho upraviť na fyziologické (je pravda, že časť kyseliny tým zneutralizujete, čo sa môže zdať ako neekonomické, na druhú stranu, ak by ste chceli pridať iba malé množstvo kyseliny akurát na to, aby ste dosiahli pH 4,5, nemohli by ste na bežných váhach takéto množstvo odvážiť – je totiž príliš malé, lebo sa jedná o silné kyseliny).
MERANIE pH PRODUKTU - AKO NA TO?
Existuje niekoľko metód na meranie pH produktu, od tých menej presných až po tie najpresnejšie. Predstavíme vám zopár z nich. Dôležité si je však uvedomiť, že meranie pH vždy prebieha v roztoku,
ktorý je homogénny (tj. je dobre premiešaný, a tak má všade rovnaké zloženie a neplávajú v ňom kúsky látok). Preto ak chcete zmerať pH hustejšieho séra či pleťového krému, musíte z nich pripraviť 10 % roztok v destilovanej vode (napr. 5 g produktu a 45 g vody alebo 10 g produktu a 90 g vody). Dbajte na to, aby ste roztok dôkladne premiešali, inak meranie pH nebude presné. Rozriedenie v destilovanej vode bude mať iba zanedbateľný vplyv na výsledné pH.
Pokiaľ chcete meranie pH urýchliť, existujú aj špeciálne pH metre kalibrované na použite vo veľmi hustých roztokoch (tj. krémoch, sérach) bez potreby ich riedenia.
LAKMUSOVÉ PAPIERKY NA MERANIE pH
Jedná sa o najľahšiu formu, akou sa dá meranie pH zrealizovať. Lakmusové papieriky sú napustené acidobázickým indikátorom lakmusom, ktorý v závislosti na pH roztoku mení farbu. Tieto papieriky
sa predávajú aj s priloženou farebnou stupnicou, obvykle od ph 1 po 12, prípadne 14.
MERANIE pH ROZTOKOV S LAKMUSOVÝMI PAPIERIKMI
Na papierik kvapnite kvapku roztoku vášho produktu (prípadne môžete jeho koniec namočiť do roztoku, však sa môže stať že farbivo z papierika mierne zafarbí aj váš roztok) a okamžite podľa sfarbenia odčítajte hodnotu zo stupnice, farba sa môže totiž rýchlo zmeniť. Niekedy sa môže stať, že sa nebudete vedieť rozhodnúť medzi dvoma farbami na stupnici. V tom prípade môžete siahnuť aj po presnejších indikátorových papierikoch, ktoré na sebe obsahujú štyri rôzne vankúšiky (kúsky papiera) s indikátorom, pričom každý sa sfarbí odlišne pri danom pH a vy tak jednoduchšie odčítate hodnotu na priloženej stupnici, pretože máte až 4 kontrolné body.
Lakmusové papieriky tak predstavujú jednoduchú a rýchlu možnosť, ako orientačne skontrolovať pH produktu. Nejde však o veľmi presné meranie pH. Zároveň je dôležité uschovávať papieriky mimo dosahu vlhkosti, svetla a tepla.
pH METRE
pH metre sú elektronické zariadenia, ktoré umožňujú v závislosti na svojej presnosti meranie pH aj na dve desatinné miesta. Obsahujú vo svojom vnútri iónovo selektívnu sklenenú elektródu, ktorá je citlivá práve na H+ ióny ovplyvňujúce pH.
Výsledky získané pH metrami sú presnejšie, na druhú stranu je s nimi náročnejšia manipulácia a sú drahšie. pH metre je nutné kalibrovať aspoň raz za mesiac ponorením do kalibračných roztokov o presnej hodnote pH (tie si je možné zakúpiť). Zároveň musia byť elektródy v pH metre ponorené do pufračného roztoku počas skladovania a po každom použití je ich nutné opláchnuť ponorením pH metru do nádoby
s destilovanou vodou. Elektródy sú zároveň citlivé na poškrabanie a znehodnotenie, preto sa ich nikdy nedotýkajte ani ich neutierajte.
Podľa toho, pre aký druh pH metra sa rozhodnete, môžete meranie pH uskutočňovať aj vo vzorkách bez ich predchádzajúceho riedenia (vždy však postupujte podľa údajov výrobcu). AK chcete upravovať pH svojich výrobkov, pH metre sú nevyhnutnosťou pre presnú prácu.
MERANIE pH MYDLA
Mydlo je špecifickým produktom, ktorý vyžaduje meranie pH, pretože príliš zásadité mydlo môže ľahko podráždiť či poškodiť pokožku. Pri tekutých mydlách je postup pre meranie pH rovnaký ako pri krémoch
či iných hustejších výrobkoch. Ak meriate pH tuhého mydla, buď z neho pripravte 10 % roztok (spôsobom popísaným vyššie), alebo pre rýchle meranie pH s menšou presnosťou využite lakmusové, prípadne fenolftaleínové papieriky. Papierik stačí priložiť na mokrý povrch mydla a odčítať hodnotu z farebnej stupnice.
VÝPOČET pH PRE POKROČILÝCH
V tomto prípade sa už jedná skôr o metódu pre fajnšmerkrov, pretože čím väčší počet zložiek vo výrobku ovplyvňujúcich jeho kyslosť či zásaditosť, tým zložitejší je aj výpočet. Pre jednoduchšie výrobky ako tonery
s AHA kyselinami či podobné výrobky však táto metóda môže byť vhodná na orientačné stanovenie pH. Pomocou výpočtu môžete dopredu približne vedieť, koľko zásady či kyseliny budete potrebovať na upravenie hodnoty pH.
Vďaka tomu nemusíte pridávať roztok upravujúci pH od začiatku po kvapkách, ale pridáte väčšie množstvo, ktoré je však o trochu nižšie než vypočítané, a následne už pridávate po kvapkách za premiešavania
a priebežného merania pH. Pri týchto druhoch výpočtov sa najčastejšie vychádza z Henderson-Hasselbalchovej rovnice a disociačných konštánt kyselín.
ÚPRAVA pH VÝROBKU
V prípade, že ste úspešne zvládli meranie pH vášho výrobku, ale to je príliš vysoké či nízke pre daný produkt, sú tu možnosti, ako to zmeniť. Jedná sa o úpravu pH produktov. Táto úprava pH sa vykonáva ešte pred tým, než do výrobku pridáte zložku, ktorá vyžaduje určité pH prostredia, napríklad konzervant.
Samozrejme, treba brať do úvahy pri úprave pH aj celkové zloženie produktu. Pred zmenou pH sa uistite,
či vo výrobku nemáte iné zložky, ktoré by v novom pH nemuseli byť účinné. Napríklad, ak chcete použiť konzervant do kyslého prostredia, ale vyrábate čistiacu penu na tvár s obsahom tekutého mydla, ktoré je však prirodzene zásadité, a tým zvyšuje aj celkové pH produktu. V tom prípade musíte zmeniť konzervant, pretože mydlo bude vždy zásadité (ak by malo iné pH než zásadité, už to nie je mydlo).
V prípade takejto nekompatibility surovín, musíte upraviť receptúru a často danú surovinu vymeniť za inú.
ZNIŽOVANIE pH PRODUKTU
Ak chcete docieliť, aby bol váš produkt kyslejší, budete znižovať jeho pH. Pokles hodnoty pH docielite pomocou roztokov kyselín. Najčastejšie sa na tento účel používa kyselina citrónová, ktorá je lacná,
dobre dostupná a bezpečná. Prípadne kyselina mliečna, ktorá je v zriedenom stave taktiež bezpečná, koncentrovaná však môže spôsobiť poleptanie. Jej výhodou je, že pracujete už rovno s roztokom, ktorý stačí zriediť, nemusíte ju rozpúšťať v destilovanej vode, na rozdiel od kryštalickej kyseliny citrónovej.
Pre použitie ktorejkoľvek zo zmienených kyselín si najskôr potrebujete pripraviť ich 10 % roztok
v destilovanej vode. Ten následne môžete po kvapkách pridávať do vášho produktu za dôkladného premiešania. Pridávajte skutočne malé množstvá a dôkladne zamiešajte produkt, pretože niekedy aj pár kvapiek kyseliny môže spôsobiť výrazný pokles pH.
Zakaždým odoberte malé množstvo produktu a pripravte si z neho 10 % roztok pre meranie pH pomocou pH metra, ako sme spomínali vyššie. Lakmusové papieriky na tento účel nie sú moc vhodné kvôli ich nižšej presnosti. Je však možné nájsť aj indikátorové papieriky, ktoré napríklad pôsobia iba v rozmedzí pH 4-7, preto majú stupnicu s menšími dielikmi, avšak veľakrát ani to nebude dostatočne presné.
ZVYŠOVANIE pH PRODUKTU
Opak znižovania kyslosti je zvyšovanie zásaditosti, či inými slovami ide o navýšenie pH produktu pomocou zásad. Najčastejšie sa na tento účel používa 10 % roztok hydroxidu sodného. Ten predstavuje žieravú látku, preto si pri príprave roztoku vždy nasaďte ochranné okuliare, rukavice, ideálne aj respirátor alebo pracujte v dobre vetranom priestore (pary sú takisto toxické). Pamätajte, že vždy je treba HYDROXID sypať do VODY a NIE NAOPAK!! Viac o bezpečnej práci s hydroxidom sa dočítate v popise produktu.
Hydroxid sodný je tuhá látka predávaná vo forme granúl. Po ich rozpustení vo vode sa uvoľňuje veľké množstvo tepla, preto na prípravu roztoku používajte vždy plastové alebo nerezové nádoby. Vzniknuté teplo by mohlo spôsobiť prasknutie skla a na iné bežné kuchynské kovové materiály (okrem nerezu) pôsobí hydroxid sodný korozívne. Výnimku pre sklo predstavuje chemické sklo (najčastejšie borosilikátové),
z ktorého sú vyrábané kadičky a iné pomôcky do laboratórií, ktoré by mali zniesť aj tepelný nápor (vždy si však overte, či sú certifikované).
Pridávanie hydroxidu a následné meranie pH vykonávajte rovnako ako v prípade okysľovania,
až kým nedosiahnete žiadané pH. Alternatívu k hydroxidu sodnému môže predstavovať hydrogénuhličitan sodný (sóda bikarbóna).
Zdroj informácií: https://skinchakra.eu/blog/archives/497-How-to-adjust-the-pH-of-your-cosmetic-products.html
MERANIE pH A ZÁVER
Meranie pH s pomocou tohto článku už vôbec nemusí byť taká veda. Zvoľte si spôsob, ktorý vám bude najviac vyhovovať a dajte sa do toho. Trvá to len chvíľku a hneď máte výsledok.
Dajte nám vedieť tu, alebo na Facebooku, či vám tento článok pomohol lepšie porozumieť celej téme
o pH a jeho meraní. Budeme sa tešiť.
Prajeme vám pekný, tvorivý deň.
Do zmydelnenia, priatelia.
