Naturaleza Fisicoquímica de los Cosméticos y Medidas de Concentración de las Disoluciones

Naturaleza Fisicoquímica de los Cosméticos. Formas Cosméticas:

La naturaleza fisicoquímica del cosmético depende de la forma cosmética que se haya elegido para ese producto en particular. Se define como ‘forma cosmética’ a la forma de presentación que tiene el producto. Las diferentes formas cosméticas tienen diferentes características fisicoquímicas que se analizarán con detalle posteriormente. Las formas cosméticas que se pueden encontrar en los cosméticos son:

• Polvos: sueltos y compactos
• Soluciones
• Geles
• Emulsiones: cremas o leches
• Suspensiones
• Barras
• Pastillas
• Lápices
• Maquillajes
• Aerosoles
• Soportes impregnados (toallitas desmaquillantes)

Medidas de concentración de las Disoluciones:

La concentración es una expresión que indica la cantidad de sustancia o soluto disuelta respecto a la cantidad de disolución. Hay varias formas de expresarla:

• En tanto por ciento (%) en peso en volumen: Es la forma más común e indica la cantidad de soluto en 100 gramos o 100 mililitros de disolución.
• En gramos por litro (g/l)
• En volúmenes de oxígeno: Se utiliza para el agua oxigenada.
• En graduación alcohólica: Es la expresión en grados (Xº) del número de volúmenes de alcohol (etanol) contenidos en 100 volúmenes del producto. Es una medida de concentración porcentual en volumen.
• Variación de la concentración: Se puede aumentar la concentración de una disolución añadiendo más cantidad de soluto o quitando disolvente y se puede disminuir añadiendo disolvente o quitando soluto.

Sistemas heterogéneos. Suspensiones y Emulsiones:

Un sistema heterogéneo es una mezcla de sustancias en las que sus componentes no se disuelven perfectamente entre sí, formando un sistema heterogéneo y polifásico (varias fases).

Dispersiones o Suspensiones: Son mezclas de sustancias en las que sus componentes no se disuelven perfectamente, sino que se dispersan o reparten unos entre los otros, por lo que se forma una mezcla o sistema heterogéneo y polifásico (varias fases). Estas fases se denominan:

• Fase interna o dispersa: Sustancia que se diluye o dispersa en forma de partículas (está en menor proporción).
• Fase continua o externa: Sustancia en la que se reparte o contiene a la anterior.

Los tipos de dispersiones más utilizadas en cosmética para la elaboración de cosméticos son:

• Gel: Es un tipo muy particular de dispersión, un sistema coloidal donde la fase continua es sólida y la dispersa es líquida. Los geles presentan una densidad similar a los líquidos, pero su estructura se asemeja más a la de un sólido.
• Suspensión: Es una dispersión en la que la fase dispersa está formada por un sólido finalmente dividido o disperso en un líquido (fase dispersante). Se utilizan en cosméticos decorativos como maquillajes fluidos, lacas de uñas o pasta de dientes.
• Sólidos: Estado sólido, consistencia y forma adecuada al uso que se destina.
• Aerosol: Suspensión de partículas sólidas o líquidas, finalmente dispersas en un gas. La formación de aerosoles se consigue: De forma mecánica: Pistolas o bombas no presurizadas. Por gases comprimidos o licuados: introducidos a presión junto con el producto en un envase que posee un sistema de liberación.

Emulsiones:

Las emulsiones se emplean en caso de ingredientes que son solubles en agua, y otros que son grasos, aceites o solubles en ellos. Cuando se quieren aprovechar las acciones de ambos sobre la piel, o hacer más fácil la aplicación del producto, se formula una emulsión. Son sistemas heterogéneos de dos o más fases líquidas, una hidrófila y otra lipófila y, por tanto inmiscibles, lo que da lugar a un sistema inestable. Para que se forme una mezcla estable es necesaria la presencia de otras sustancias que realicen la función de emulsionar. Estas sustancias se denominan sustancias emulsionantes o emulgentes. Las emulsiones, según cual sea la fase externa o dispersante, se clasifican en:

• Aceite en agua: Cuando la fase continua es acuosa y la dispersa oleosa. Se denominan O/W (oil in water) o agua fuera. La parte acuosa se dispone en el interior y es rodeada por las sustancias grasas, estabilizadas por el emulgente.
• Agua en aceite: Cuando la fase continua es oleosa y la dispersa acuosa. Se denominan W/O (water in oil) o aceite fuera.
• Emulsiones múltiples: Las que como fase dispersa contienen una emulsión inversa y la fase continua es un líquido acuoso. Estas emulsiones se denominan W/O/W.
• Microemulsiones: En las que las partículas de la fase dispersa son inferiores a un micrómetro.
• Nanoemulsiones: Las partículas de la fase dispersa están entre 100 y 500 nm y suelen ser transparentes.

Tensioactivos:

Los tensioactivos son moléculas capaces de disminuir la tensión superficial, que se encuentra en la interfase, y así dispersar o mezclar dos sustancias inmiscibles como el agua y el aceite.

Tienen dos partes con tendencia a localizarse en la interfase y así dispersan o mezclan las sustancias y forman una emulsión:

• La parte hidrófila (polar): con cierta carga eléctrica que es soluble en agua (hidrófila) y que provoca la dispersión o la solubilización.
• La parte lipófila (apolar): sin carga eléctrica y que no se disuelve en agua (hidrófoba). Puede llegar a ser soluble gracias a los grupos hidrófilos.

Tensioactivos Iónicos: Se clasifican en función de la carga que posea la parte hidrofílica. Existen 3 tipos:

• Aniónicos (carga negativa): Suelen tener un poder espumante mayor y se emplean ampliamente en champús o geles de baño. En esta categoría entran los jabones tradicionales. EJ: lauril éter sulfato sódico.
• Catiónicos (carga positiva): Son detergentes más suaves, con menos espuma, con buenas propiedades acondicionadoras y bactericidas. EJ: Cloruro de cetil trimetil amonio o el cloruro de cetilpiridinio.
• Anfóteros: Son tensioactivos que poseen tanto un grupo catiónico como un grupo aniónico (carga positiva o negativa según las condiciones del pH). Son detergentes suaves, poco espumantes y poco irritantes. EJ: Betaínas y sus derivados, derivados de aminoácidos etc.

Tensioactivos No – Iónicos: No contienen grupos funcionales disociables, y por lo tanto, no se disocian en el agua en iones. Se solubilizan mediante un efecto combinado de un cierto número de grupos solubilizantes débiles (hidrófilos). Como todo tensioactivo, se compone de una parte apolar y una parte polar sin ionizarse. De bajo poder espumante. EJ: Nonilfenol etoxilado.

Propiedades de los Tensioactivos:

La configuración de las moléculas de tensioactivos y su poder de disminuir la tensión superficial hace que estos tengan propiedades de gran relevancia en la elaboración de cosméticos:

• Detergentes: Eliminan la suciedad grasa, dispersándola con el agua y eliminándola con el aclarado.
• Espumante: Al disminuir la tensión superficial pueden mezclar aire con líquido produciendo espuma.
• Emulgente o emulsionante: Forman emulsiones, ayudando a mantener las partículas unidas en la emulsión, colocándose las moléculas del tensioactivo en las zonas de contacto.
• Poder de dispersión: Propiedad que permite a las micelas mantenerse en suspensión en el agua e impedir que vuelvan a depositarse en la superficie. Así pueden ser fácilmente enjuagadas.
• Micela: Estructura encargada de rodear moléculas de aceite.

El HLB nos indica la afinidad que el emulsionante tiene por el agua o las grasas en función de la estructura de la molécula. Este factor determinará el tipo de cosmético. A mayor afinidad del emulsionante por el agua, el HLB será más alto; a menor afinidad por el aceite, el HLB será más bajo. El HLB de los tensioactivos se enumeran en una escala que va del 1 a 20.