Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 

Die Emulsion

 
Die Haut schützt sich nach außen mit einem Hydrolipidmantel. Dieser besteht aus einer Mischung von Talg/Fett aus den Talgdrüsen und Wasser aus den Schweißdrüsen. An der Oberfläche der Haut kommen beide Substanzen zusammen und bilden einen zusammenhängenden Film, obwohl Fett und Wasser nicht ineinander löslich sind. Wie geschieht das? Bekanntlicherweise vertragen sich Fette/Öle nicht mit Wasser, beim Vermischen trennen sich beide Stoffe sehr schnell wieder voneinander. Im Hautfett befinden sich jedoch Substanzen, die zwischen Talg/Fett und Wasser vermitteln. Durch diese Stoffe entsteht eine Emulsion, der Vermittler ist also ein Emulgator.
Emulsionen sind fast immer milchig trüb oder cremig weiß, je nach Fett- bzw. Wasseranteil. Bei der Bildung der Emulsion entstehen winzig kleine Tröpfchen, die das Licht brechen. Dabei wird die Emulsion undurchsichtig. Eine gute Hautcreme muss natürlich wie der natürliche Hydrolipidfilm Wasser und Öl/Fett enthalten. Zum Verständnis der weiteren Zusammenhänge sind nun einige Chemie-Kenntnisse notwendig.

Fette und Öle haben eine sehr ähnlich chemische Struktur. Sie bestehen aus einer oder mehreren Fettsäuren und Glycerin, das als Brücke die Fettsäuren verbindet. Eine bekannte Fettsäure ist z.B. die Palmitin(fett)säure, die bei der Herstellung von Natronseife verwendet wurde. Sie besteht aus einer langen Kette von Kohlenstoffatomen (Symbol: C), an die v.a. Wasserstoffatome (Symbol: H) angebunden sind. Dieser Teil des Moleküls (kleinste Einheit einer chemischen Verbindung) ist ölliebend = lipophil = hydrophob. Diese Kette aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen hat keinerlei Ähnlichkeit mit dem Aufbau von Wassermolekülen, deswegen können sich diese hier nicht anlagern, sie werden sogar regelrecht abgestoßen. Der Teil, der als Kugel dargestellt wird, bildet an einem Ende des Moleküls eine Gruppe von Atomen, die als Säuregruppe bezeichnet wird. Sie verkörpert wegen ihrer Sauerstoffatome (Symbol: O), in Verbindung mit Wasserstoff den wasserliebenden = hydrophilen = lipophoben Teil. Gegenüber dem Kohlenwasserstoffanteil ist ihr Einfluss in einer Fettsäure jedoch gering, es sei denn, drei Fettsäuremoleküle werden von einem Glycerin-Molekül zusammengehalten. Dann entsteht ein Fett. Chemisch gesehen ist Glycerin ein Alkohol, Verbindungen, die aus Fettsäuren und Glycerin (Alkohol) entstanden sind, werden als Ester bezeichnet. Viele Aroma- und Geruchsstoffe gehören zu diesen Estern.

Die Palmitinsäure besteht aus 16 C-Atomen, insgesamt aus 50 Einzelatomen. Bei Normaltemperatur ist diese Fettsäure fest. Dabei gilt: Je länger die Kette aus C-Atomen, desto höher der Schmelzpunkt. Besitzen Fettsäuren allerdings sogenannte „ungesättigte Verbindungen", sind also ungesättigte Fettsäuren, vermindert sich bei gleicher Kohlenstoffzahl die Schmelztemperatur, deswegen ist. Z.B. Palmitoleinsäure eine Flüssigkeit.

Stearinsäure besitzt eine Kette aus 18 C-Atomen, deswegen ist sie bei Raumtemperatur fest; die verwandte Ölsäure hat bei gleicher Kohlenstoffatomzahl jedoch eine ungesättigte Bindung, ist also „einfach ungesättigt" und deswegen eine Flüssigkeit. Bei den „ungesättigten Verbindungen" bindet ein C-Atom nicht zwei H-Atome und zwei C-Atome, sondern nur jeweils 1 H-Atom. Dadurch entsteht zwischen zwei C-Atomen eine Doppelbindung. Einfach oder mehrfach ungesättigte Fettsäuren reagieren besonders schnell mit Luftsauerstoff, sie werden ranzig. Öl-, Linol- und Linolensäure (zwei bzw. drei Doppelbindungen) kommen in hohen Anteilen in natürlichen Ölen vor, wie z.B. Erdnuss-, Mandel-, Maiskeim-, Sojabohnen-, Sonnenblumen-, Avocado-, Sesam-, Distel- und Olivenöl. Diese Öle sind nicht nur hervorragende Nahrungsmittel wegen ihrer ungesättigten Verbindungen, sie eignen sich auch hervorragend als Fett/Öl-Basis für kosmetische Produkte.

Quelle: Das Hobbythek-Buch - Köln: vgs: Cremes und sanfte Seifen: Kosmetik zum Selbermachen; natürlich und gesund/
Jean Pütz; Christine Niklas, 1986


Übrigens:
Um eine Emulsion herzustellen und zu stabilisieren, sind Tenside erforderlich. Diese sind beispielsweise auch im Waschmittel enthalten und sorgen dafür, dass sich die Schmutzflecke von der Kleidung lösen. Bei diesem Vorgang kann allerdings auch das Gewebe des Kleidungsstückes angegriffen werden, weshalb etwa Maßhemden aus feinen Materialien mit einem schonenden Waschmittel behandelt werden sollten. Bei solchen empfindlichen Fasern sollte Waschmittel für Feinwäsche verwendet werden, das auch für die Handwäsche geeignet ist und bereits bei sehr niedrigen Temperaturen wirkt.

update: 20.03.2017                                                                                                                                                                                 zurück        zur Hauptseite