Die Rolle von Tensiden in Kosmetik- und Reinigungsprodukten verstehen

Ein Tensid (die Kurzbezeichnung für „oberflächenaktives Mittel“) ist eine chemische Verbindung, die das Verhalten einer Flüssigkeit verändert. Wenn einer Flüssigkeit ein Tensid zugesetzt wird, verringert es deren Oberflächenspannung. Dadurch kann sich die Flüssigkeit verteilen und die Oberfläche, auf die sie aufgetragen wird, benetzen.

Tenside können die benetzenden, emulgierenden (vereinigenden), schäumenden und lösenden Eigenschaften von Flüssigkeiten erhöhen. Sie werden häufig in vielen Körper-, Kosmetik- und Reinigungsprodukten verwendet. Während diese Verbindungen die Funktion einer Flüssigkeit verbessern können, können sie auch Sicherheitsbedenken für Menschen, Tiere und die Umwelt aufwerfen.

Rolle von Tensiden in beliebten Produkten

Tenside werden gängigen Haushaltsprodukten zugesetzt, weil sie die Wechselwirkung von Wasser mit öligen Substanzen wie Fett und Schmutz verbessern können. Zu den Aufgaben von Tensiden gehören die folgenden.

1. Erleichtern Sie die Reinigung

Tenside tragen dazu bei, Fett und Schmutz von Oberflächen zu entfernen, wenn sie in Reinigungsmitteln wie Waschmitteln, Handseife, Shampoo und Spülmittel verwendet werden. Sie ermöglichen es Reinigungsmitteln, sich mit Wasser zu vermischen und in Suspension zu bleiben (gemischt zu bleiben), um Schmutz von der zu reinigenden Oberfläche zu entfernen. Beim Abspülen des Tensids werden Schmutz und Öle mit dem Wasser entfernt.

Ohne Tenside würden sich Seifen und Reinigungsmittel vom Wasser trennen, ohne sich mit dem Wasser zu vermischen. Dies würde den Reinigungsvorgang beeinträchtigen.

2. Verbessern Sie die Benetzungseigenschaften

Tenside helfen auch dabei, eine Flüssigkeit zu verteilen und eine Oberfläche zu benetzen. Diese Eigenschaft trägt dazu bei, dass ein Reinigungsmittel oder eine andere Flüssigkeit gleichmäßiger fließt, sodass sie für maximale Wirksamkeit die gesamte Oberfläche bedecken können.

Die Fähigkeit von Tensiden, die Benetzungseigenschaften einer Flüssigkeit zu verbessern, ist auch beim Einsatz von Pestiziden wichtig. Die wachsartige Oberfläche vieler Pilze, Insekten und Pflanzen kann die Fähigkeit eines wasserbasierten Sprays beeinträchtigen, in diese Ziele einzudringen. Tenside ermöglichen eine bessere Penetration.

3. Schaumbildung fördern

Tenside bieten als Schaumbildner erhebliche Vorteile. Schaum ist keine Flüssigkeit, die ablaufen kann, sondern hilft bei der Verteilung von Körperpflegeprodukten wie Shampoos, Gesichtsreinigern und Körperwaschmitteln, sodass Öl und Schmutz von Haar und Haut entfernt werden können. Anwender bevorzugen oft eine Schaumformulierung.

Schaum ist auch in Industriereinigern wertvoll, die große Flächen abdecken müssen. Durch die Schaumbildung wird ein besserer Kontakt zwischen Reinigungsmittel und Schmutz gefördert. Die schäumenden Eigenschaften von Tensiden in Lebensmittelqualität sind auch in der Lebensmittelindustrie bei der Herstellung von Mousse, Schlagsahne und Baiser wertvoll.

Schäumende Tenside verbessern zudem die Wirksamkeit von Löschschäumen, die zur Vorbeugung und Löschung von Bränden eingesetzt werden. Diese Verbindungen entziehen dem Feuer Sauerstoff und unterdrücken es.

4. Verbessern Sie die Schmierung

Tenside sind ein wichtiger Bestandteil von Schmiermitteln, da sie einen dünnen Film zwischen sich bewegenden Oberflächen bilden. In Rasierschaum beispielsweise ermöglicht der Schaum, dass Rasierer über die Haut gleiten, wodurch Stoppeln entfernt und Reizungen reduziert werden.

Beim Zusatz zu Schmiermitteln für Automotoren tragen Tenside dazu bei, dass Partikel nicht an Motorteilen haften bleiben. Dadurch können sich die Teile wie vorgesehen bewegen.

5. Erleichtern Sie die Emulgierung

Lotionen und Cremes sind Emulsionen (Mischungen aus Ölen und Wasser, die sich nicht in eigene Schichten auflösen). Das ölige Material wird mit Wasser und anderen Inhaltsstoffen kombiniert, um ein Produkt zu erhalten, das vor dem Auftragen nicht erneut gemischt werden muss.

Tenside werden als Emulgatoren verwendet, um Öl-in-Wasser-Substanzen (Feuchtigkeitslotionen) oder Wasser-in-Öl-Substanzen (Feuchtigkeitscremes) herzustellen und die Öle an die Hautoberfläche abzugeben.

Arten von Tensiden

Tenside brechen die Grenzfläche zwischen Wasser und Ölen und/oder Schmutz auf und halten diese Öle und Schmutz gleichzeitig zur Entfernung in Schwebe.

Tenside können dies tun, weil es sich um Verbindungen handelt, die sowohl ein hydrophiles (wasserliebendes) Ende, an dem sich Wassermoleküle ansammeln, als auch ein hydrophobes (wasserhassendes) Ende enthalten, an dem sich wasserunlösliche Materialien wie Öl und Fett ansammeln.

Tenside werden nach der elektrischen Ladung der hydrophilen Molekülgruppe in Gruppen eingeteilt.Anionische und nichtionische Tenside sind die am häufigsten verwendeten Tenside.

Anionische Tenside

Anionische Tenside haben an ihrem hydrophilen Ende eine negative Ladung, die der Substanz dabei hilft, Materialien wie Öl und Schmutz anzuheben und zu suspendieren. Diese Tenside können die Schaumbildung und andere Ausbreitungseigenschaften verbessern. Es handelt sich um sehr starke Reinigungsmittel, die häufig in Seifen und Reinigungsmitteln verwendet werden.

Beispiele für anionische Tenside sind:

• Ammoniumlaurylsulfat
• Natriumlaurethsulfat
• Sulfosuccinate
• Alkylbenzolsulfonat

Nichtionische Tenside

Nichtionische Tenside tragen an ihrem hydrophilen Ende keine Ladung. Sie sind neutral. Diese Tenside eignen sich hervorragend zum Emulgieren von Ölen und sind bei der Entfernung organischer Verschmutzungen besser als anionische Tenside. Diese Tenside weisen typischerweise ein geringes Reizpotenzial auf.

Sie sind einzigartig, weil sie einen Trübungspunkt haben, das ist die Temperatur, bei der sie sich von der Reinigungslösung trennen. Nichtionische Tenside werden häufig in pharmazeutischen Produkten verwendet.

Beispiele für nichtionische Tenside sind:

• Alkylether 
• Alkylglycerylether
• Polyoxyethylen-4-laurylether
• Polyoxyethylenacetylether

Kationische Tenside

Kationische Tenside haben an ihrem hydrophilen Ende eine positive Ladung. Da sie reizender sind und nicht so gut reinigen, ausspülen oder schäumen wie andere Tenside, werden kationische Tenside nicht zur Reinigung verwendet.

Sie eignen sich jedoch ideal zur Konditionierung und werden häufig als Hauptbestandteile in Haarspülungen zum Ausspülen verwendet. Sie haben auch starke desinfizierende Eigenschaften.

Beispiele für kationische Tenside sind:

• Didecyldimethylammoniumchlorid
• Dodecyltrimethylammoniumchlorid
• Tetrabutylammoniumchlorid
• Benzalkoniumchlorid

Amphotere Tenside

Amphotere Tenside werden auch als zwitterionische Materialien bezeichnet. In diesen Tensiden kann das hydrophile Ende je nach Umgebungsbedingungen wie dem pH-Wert (Säure-Base-Skala) gleichzeitig sowohl anionische als auch kationische hydrophile Gruppen tragen.

Sie werden häufig in Reinigungsprodukten wie Shampoos verwendet. Sie können dazu beitragen, eine Formel zu verdicken und eine Substanz mit kleineren Bläschen cremiger zu machen.

Beispiele für amphotere Tenside sind:

• Cocamidopropylbetain
• Cocoamphopropionat
• Natriumlauraminopropionat

Chemie vereinfacht

Tenside verringern die Oberflächenspannung von Wasser. Ohne Tenside behält ein Wassertropfen seine Form und verteilt sich nicht auf einer Oberfläche. Wenn dem Wasser Tenside zugesetzt werden, tragen sie dazu bei, dass sich das Wasser verteilt und eine behandelte Oberfläche benetzt, sei es Kleidung, Oberfläche, Haare oder Geschirr.

Wenn ein Tensid mit Wasser kombiniert wird, bleiben die hydrophoben (wasserabweisenden) Enden vom Wasser fern. Sie bilden eine kugelförmige Form, die Mizelle genannt wird. Die wasserliebenden Enden bleiben auf der Außenseite der Mizelle und die wasserhassenden Enden, die sich nicht in der Nähe von Wasser aufhalten wollen, bleiben geschützt auf der Innenseite der Mizelle.

In Flüssigseifen und Waschmitteln bilden Tenside eine dünne Schicht über Substanzen wie Schmutz und Fett auf behandelten Oberflächen. Öl, Schmutz und Fett sind hydrophobe Substanzen, die vom Inneren der Tensidmizelle angezogen werden, nachdem sie von der behandelten Oberfläche abgehoben wurden.

Diese hydrophoben Substanzen werden im Wasser der Mizelle suspendiert, sodass sie nicht an die Oberfläche zurückkehren können. Der Schmutz lässt sich leichter mit Wasser abwaschen, da er in der Mizelle eingeschlossen bleibt, die im Wasser suspendiert ist.

Sicherheitsbedenken

Tenside finden eine Reihe von Anwendungen in Verbraucher- und Industrieprodukten, darunter Lebensmittel, Kosmetika, Gesundheitsprodukte und Pestizide. Während Tenside die Leistung häufig verwendeter Produkte verbessern, handelt es sich bei vielen dieser Verbindungen um synthetische Produkte, die die folgenden Gesundheits- und Umweltrisiken bergen:

1. Schädigung des menschlichen Körpers

Tenside in pharmazeutischen und kosmetischen Produkten werden mit Hautreaktionen wie irritierender Kontaktdermatitis und Entzündungen in Verbindung gebracht. Sie weisen auch ein gewisses Maß an Toxizität auf.

Nachdem Tenside in den Körper gelangt sind, können sie die Aktivität von Enzymen (Proteinen, die chemische Reaktionen erleichtern) schädigen und normale Körperfunktionen stören. Sie können sich auch im Körper ansammeln, was es schwierig macht, ihre Wirkung abzubauen. Die Art des verwendeten Tensids und seine Wirkmechanismen variieren jedoch stark.

Im Allgemeinen stellen nichtionische Tenside ein geringeres Risiko einer Hautreizung dar, während kationische Tenside das größte Risiko darstellen. Die Toxizität anionischer Tenside liegt zwischen nichtionischen und kationischen Tensiden.

Untersuchungen zeigen, dass Natriumdodecylbenzolsulfonat (das in Waschmitteln, Reinigungsmitteln und Pestiziden verwendet wird) über die Haut aufgenommen werden kann. möglicherweise Leberschäden verursachen. Andere Auswirkungen, wie Entwicklungsstörungen beim Fötus und Krebs, wurden ebenfalls mit diesem Tensid in Verbindung gebracht.

2. Verschmutztes Abwasser

Der großflächige Einsatz von Tensiden hat zur Verunreinigung des Abwassers beigetragen. In hohen Konzentrationen sind Tenside und die unerwünschten Chemikalien, die bei ihrer Verwendung entstehen können, im Abwasser schwer zu behandeln.

Die hohe Konzentration an Tensiden in städtischen, industriellen und häuslichen Abwässern erhöht das Risiko einer Verunreinigung des Trinkwassers und stellt eine weitere Gefahr für Mensch und Tier dar. Einige Tenside haben schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen, wenn sie kontaminierte Lebensmittel oder Wasser aufnehmen oder trinken.

3. Schäden an Wasserlebewesen

Je nach Konzentration können Tenside im Wasser das Algenwachstum und die Mikroben im Wasser beeinträchtigen. Dies kann die Nahrungskette aquatischer Mikrobenorganismen untergraben und Fische und andere Wasserlebewesen in Gewässern schädigen.

Die Anreicherung von Tensiden kann mit der Zeit zunehmen, da synthetische Tenside nur schwer biologisch abbaubar sind, was bedeutet, dass sie von natürlichen Substanzen wie Bakterien und Pilzen nicht leicht abgebaut und in der Umwelt wieder aufgenommen werden können.