TENSOATIVOS EM COSMÉTICOS

Os tensoativos são moléculas bastante especiais no mundo da Química. Devido as suas características eles ajudam na formação de emulsões, espumas, suspensões, microemulsões ou propiciando a umectação, formação de filmes líquidos e detergência de superfícies.

Essas propriedades fazem com que os tensoativos sejam utilizados em aplicações tão diversas como detergentes, agroquímicos, cosméticos, tintas, cerâmica, alimentos, tratamento de couros e têxteis, formulações farmacêuticas e óleos lubrificantes, por exemplo.

Mas o que seria um tensoativo?

 

 

Para entender o que é um tensoativo, primeiramente, precisamos relembrar os conceitos de polaridade e tensão superficial.

Não se apavore! Continue lendo que vamos explicar tudo!

A polaridade de uma molécula é resultado das suas ligações químicas (se estas são polares ou não) e de sua estrutura.

Moléculas polares são aquelas que apresentam polos positivo e negativo, e se unem por meio desses polos. Ou seja, o polo positivo de uma molécula se liga ao polo negativo de outra molécula.

 

Exemplo: Água, açúcar e álcool.

 

 

Moléculas apolares são todos os aglomerados de átomos que não possuem polaridade, ou seja, polos positivo e negativo. Normalmente as moléculas são constituídas por hidrocarbonetos, ou seja, compostos formados por átomos de carbono e/ou hidrogênio que possuem cargas de elétrons semelhantes, com isso a força do átomo para atrair elétrons para perto de si (eletronegatividade) é pequena e as cargas acabam se anulando.

Exemplo: Gasolina, metano e etano.

 

Dessa forma, quando não há diferença entre a eletronegatividade dos átomos, esta molécula é considerada apolar. E quando a força de atração do átomo para atrair elétrons é intensa (eletronegatividade), a molécula é considera polar.

Tendo esses conceitos em mente, normalmente, aprendemos na escola uma regra para melhor compreensão sobre a solubilidade das substâncias. A regra é que substâncias polares dissolvem ou se misturam em substâncias polares, e que substâncias apolares dissolvem ou se misturam somente em substâncias apolares.

Apesar de apresentar muitas exceções, esta regra ajuda a entender a interação entre as moléculas de dois compostos, normalmente líquidos, na formação de uma solução ou de uma mistura com fases distintas.

Um exemplo típico de composto polar é a água e de composto apolar é o óleo.

Sabemos que água e óleo não se misturam, certo?

Isso acontece porque além do óleo ser menos denso do que a água, ele é hidrocarboneto, logo é de natureza apolar.

Entre as moléculas dos hidrocarbonetos existem forças de atração fracas que as mantêm unidas. Essas forças são essencialmente a força de Van der Waals (força que existe entre qualquer molécula que esteja próxima de outra) e a atração por dipolo induzido.

Essa força de atração de dipolo induzido ocorre sempre que um dos átomos se torna mais negativo ou positivo em razão do deslocamento dos elétrons dentro da molécula. Esse dipolo momentâneo induz o dipolo na molécula vizinha e gera uma força de atração de duração muito curta e pouco efetiva na atração entre as moléculas, por isso, as forças de atração intermoleculares para os hidrocarbonetos são fracas.

Já a água, como vimos, é de natureza polar e, além da força de Van der Waals, existem forças de atração chamadas de dipolo forte, que como o próprio nome já diz, são fortes e permanentes, pois existem polos negativos e positivos bem definidos em cada molécula.

Essa forte polaridade das moléculas de água faz com que existam também ligações de hidrogênio entre elas, gerando mais forças de atração entre as moléculas de água.

Esse tipo de interação faz com que seja mais difícil separar as moléculas de compostos polares do que aquelas de compostos apolares.

Assim, para que a fase oleosa se misture na água, seria necessário que as gotículas de óleo formassem forças de dipolo forte com as moléculas da água. Como não há essa possibilidade para hidrocarbonetos, a religação entre as moléculas de água acaba por expulsar as gotículas de óleo.

Isso explica o porquê da separação de óleo e água em um recipiente.

Mas além disso, temos uma outra força atuante presente na interface dos dois líquidos.

No interior do líquido, as moléculas de água se atraem mutuamente em todas as direções, equilibrando essas forças de atração, que são chamadas de força de coesão.  Já na superfície da água ocorre algo diferente. Como não existem moléculas acima das moléculas de água da superfície, as suas forças de coesão para os lados e para baixo se intensificam, criando uma película na superfície da água, que é a tensão superficial.

Por natureza, a tendência dos líquidos é ter a menor tensão superficial possível. Mas quanto menor a área da superfície, maior é a tensão superficial. Dessa forma, a meta é ter a maior área de contato possível para que a tensão superficial diminua.

E é por isso que as gotículas de óleo se juntam depois de um tempo na água. Conforme vai aumentando o volume das gotículas de óleo, a força peso resultante dessa massa de óleo também aumenta, até o ponto em que a força peso das gotículas de óleo agrupadas excede a força de atração entre as moléculas de água, diminuindo a tensão superficial. Assim a tensão superficial de duas gotículas de óleo agrupadas é menor que de uma gotícula. E assim por diante.

Mas seria possível que a água e o óleo se misturassem?

Sim!!!

Entretanto, para isso preciso ter um intermediador nessa solução que faça a ponte dessas duas substâncias.

E advinha de quem é esse trabalho?

Isso mesmo, do tensoativo!

 

O QUE É UM TENSOATIVO?

 

Os compostos tensoativos são substâncias constituídas por longas cadeias carbônicas que apresentam como característica principal o fato de terem um comportamento anfifílico, ou seja, podem interagir tanto com substâncias polares quanto apolares.

Essa propriedade é explicada pelo fato dessas moléculas apresentarem uma extremidade hidrofóbica e apolar (cauda), ou seja, que tem afinidade com óleo e uma outra extremidade polar e hidrofílica (cabeça) que possui afinidade com a água.

Dessa forma, esse tipo de molécula é polar e apolar ao mesmo tempo.

 

 

Como vimos, quando misturamos a água e o óleo, várias gotículas são formadas e depois de um tempo se agrupam e as fases se separam, certo?

Ao adicionar o tensoativo, a tensão superficial dos líquidos diminui e a extremidade do tensoativo que é polar e tem afinidade com a água, penetra na porção de água da interface (limite onde o óleo encontra a água). Ao mesmo tempo a extremidade que possui afinidade com o óleo e é apolar, gruda nas substâncias oleosas, formando, assim, uma espécie de micela esférica, em que se pode formar dois tipos de emulsões:

1 – Emulsão Óleo/Água (O/A): Quando uma gotícula de óleo (fase interna) está em meio aquoso (fase externa).

2 – Emulsão Água/Óleo (A/O): Quando uma gotícula de água (fase interna) está em meio oleoso (fase externa).

 

 

Quando a emulsão é O/A, vemos que a gotícula de óleo é “abraçada” pelo tensoativo e fica em contato com a cauda da molécula. O meio aquoso fica em contato com a cabeça. Acontece de forma invertida para emulsões A/O. Desse modo, as fases conseguem se misturar em uma emulsão estável.

Os tensoativos também podem ser chamados de surfactantes, ou ainda emulsificantes. A diferença de onde e quando devemos aplicar esses termos é a seguinte:

– Quando estamos falando de produtos quem tem ação de limpeza, como shampoos, sabonetes, detergentes e afins, usamos o termo SURFACTANTES.

– Quando falamos de cremes, hidratantes ou algum produto que é mais consistente e oferece emoliência, usamos o termo EMULSIFICANTE. Além de juntar as duas fases (água/óleo), ainda ajuda na viscosidade do produto.

Mas de onde vem o Tensoativo?

O tensoativo pode ser derivado de fontes petroquímicas como o benzeno e parafinas, ou de fontes oleoquímicas como os óleos vegetais e óleos de origem animal. De acordo com o processo químico que é realizado nos insumos primários de origem petroquímica ou oleoquímica, é possível obter diferentes subsegmentos de tensoativos que, de acordo com suas características especificas podem ser aplicados em diferentes tipos de mercados, como o mercado de produtos para cuidado pessoal.

 

CLASSIFICAÇÃO DOS TENSOATIVOS

 

Cada cosmético tem um tipo diferente de meio. Tinturas e tonalizantes, por exemplo, geralmente têm seu meio com pH básico para promover a abertura das escamas capilares e depositar a coloração na estrutura.

Já os condicionadores têm meio com pH ácido. Desse modo, a ação promovida é de selar as escamas capilares e manter a cor de forma eficiente nos fios.

Do mesmo modo, escolhemos os tensoativos de acordo com o meio do produto. Cada um exerce uma função e possuem características diferentes. Assim são divididos em quatro categorias principais:

1- Tensoativos Aniônicos

Tensoativos aniônicos em contato com a água liberam um íon negativo.

 

São os tensoativos que têm pH mais básico/alcalino, sendo usados em produtos que promovem a limpeza das superfícies, devido ao seu alto poder de limpeza, além de possuir também forte poder espumante e umectante.

Os tensoativos aniônicos, em geral, não são compatíveis com tensoativos catiônicos devido neutralização de cargas. Normalmente são sensíveis à água dura (alto teor de sais de cálcio e magnésio) que podem neutralizar e precipitar o tensoativo.

 

Os tensoativos aniônicos mais usados no mercado são:

 

➔ Lauril Sulfato de Sódio (INCI:Sodium Lauryl Sulfate)

Lauril Sulfato de Trietanolamina (INCI: TEA Lauryl Sulfate)

Lauril Sulfosuccionato de Sódio (INCI: Disodium Laureth Sulfosuccinate)

Lauril Sarcosinato de Sódio (INCI: Sodium Lauryl Sarcosinate)

Lauril Éter Sulfato de Amônio (INCI: Amonium Laureth Sulfate)

Glutamato de Cocoil Dissódico (INCI: Disodium Cocoyl Glutamate) sulfate-free

São comumente usados em produção de sabonetes e shampoos.

 

2- Tensoativos Catiônicos

Tensoativos catiônicos em contato com a água liberam íons com cargas positivas.

 

 

Possuem pH mais ácido e apresentam boas propriedades emulsionantes para o produto. São usados principalmente em produtos capilares, como condicionadores, máscaras, ampolas de tratamento, etc. Eles são os responsáveis por neutralizar as cargas negativas geradas pelo shampoo selando as escamas dos cabelos e conferindo aquela maciez e brilho aos fios.

Os tensoativos catiônicos mais usados no mercado são:

Cloreto de Cetrimônio (INCI: Cetrimonium Chloride)

Cloreto de Behentrimônio (INCI: Behentrimonium Chloride)

Metosulfato de Behentrimônio (INCI:Behentrimonium methosulfate)

 

3- Tensoativos Anfóteros

Os tensoativos anfóteros apresentam carga negativa e positiva na mesma molécula, podendo ser utilizado tanto em pH ácido quanto básico. Em pH alcalino comporta-se como um tensoativo aniônico e em pH ácido, trabalha como um tensoativo catiônico.

 

Isso faz com que ele seja uma matéria prima muito usada na maioria dos cosméticos. Porém, são usados em conjunto com outros tensoativos para potencializar o desempenho da formulação.

É comum ver, por exemplo, a betaína sendo utilizada como um co-tensoativo juntamente com o lauril. Além de diminuir a irritabilidade da formulação (causada pelo lauril), ainda aumenta a viscosidade do produto final.

Pode ser utilizado com qualquer classe de tensoativo.

 

Os tensoativos anfóteros mais usados no mercado são:

 

Cocamidopropil betaína (INCI: Cocamidopropyl Betaine)

Coco betaína (INCI: Coco Betaine);

Cocamidopropil hidroxisultaine (INCI:Cocamidopropyl Hydroxysultaine)

 

4- Tensoativos Não-Iônicos

Tensoativos não iônicos são aqueles que não possuem cargas em sua molécula.

 

Geralmente mencionados como emulsionantes, os tensoativos não-ionicos são utilizados principalmente para fazer emulsões de cremes e loções hidratantes. Essa classe de tensoativo é compatível com todas as outras classes.

Os tensoativos não iônicos mais usados no mercado são:

 

Álcool ceto etoxilado (INCI: Ceteareth – 20)

Lauril poliglucosídeo (INCI: Lauryl Glucoside)

Polisorbato 80 (INCI: Polysorbate 80)

Span 60 (INCI: Sorbitan Stearate)

Agora já conhecemos os tensoativos usados nos cosméticos!

Esses citados acima são os mais comuns e fáceis de achar no mercado. Além disso, as quantidades vendidas são relativamente menores para quem está começando um negócio ou testando as formulações.

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