Как работают ПАВы (хорошо), что такое сульфаты (самые крутые ПАВы) и правда ли, что если убрать их из шампуня, волосы тут же станут чистыми, густыми и шелковистыми (неправда).
В эпоху разгула «архиважной информации о том, как нас травят» люди охотнее покупают товар с пометкой, что в нем чего-то нет: воду «без ГМО», растительное масло «без холестерина» и, конечно, моющие средства без сульфатов (или SLS-free, SLES-free). И это очередная страшная сказка, ведь обижают бедные сульфаты совсем незаслуженно.
Что такое сульфаты и зачем они нужны
Ответ химика: это соединения, в которых остаток серной кислоты связан с металлом (и тогда это соли) или органическим фрагментом (и тогда это сложные эфиры). Бывают и своеобразные химические «кентавры»: в них сульфатный остаток образует одну химическую связь с металлом, а другую — с органической структурой. Именно такие «помеси» чаще всего и входят в состав мыла, геля для душа или шампуня.
Ответ технолога: сульфаты — очищающие агенты. Их можно найти где угодно: и в зубной пасте, и в средстве для мытья пола, и в составе для мойки машин.
Благодаря им образуется обильная пена, которая позволяет эффективно очищать волосы, руки, полы, тарелки — все, что угодно. Мыло и шампунь делают с применением сульфатов не только благодаря дешевизне такого производства, но и потому что они гораздо эффективнее, чем их предшественники — моющие средства прошлого.
А что было в прошлом?
Несколько тысячелетий люди оттирали с себя грязь песком или золой. Первое мыло появилось еще в античности: из золы делали поташ и смешивали его с растительными и животными жирами. Мылилось оно так себе, и к тому же было очень дорогим.
Возможно, цена мыла тоже внесла свою лепту в нечистоплотность жителей средневековой Европы. Люди смывали пот и грязь в реках или озерах, но мыло для полноценного очищения могли себе позволить не все.
Моющие средства стали «ближе к народу», когда в начале XIX века французский химик Мишель Эжен Шеврель удешевил процесс получения мыла из природных компонентов. Еще проще стало в начале ХХ века, когда разработали технологии получения синтетических моющих средств из нефтепродуктов. Первыми синтетическими моющими средствами стали сульфаты.
Они и в наши дни остаются на передовой. Сульфаты удаляют загрязнения не хуже, чем новые очистители, а их богатая история — скорее плюс, чем минус. За сотню лет ученые вдоль и поперек исследовали их влияние на организм человека, разработали стандарты безопасного применения и технологии, позволяющие вводить сульфаты в состав и обычного, и автомобильного шампуней.
Поверхностно-активные вещества и как они работают
«Чистящие сульфаты» относятся к поверхностно-активным веществам, или ПАВам. Это органические молекулы, в которых есть гидрофильный (прочно связывающийся с молекулами воды) и липофильный («прилипающий» к молекулам жира) концы. Еще такие вещества называют детергентами.
Благодаря тому, что в молекуле есть концы, одновременно взаимодействующие и с жиром, и с водой, ПАВы эффективно смывают, например, сальные выделения кожи или масло с тарелок. Пыль и водорастворимую грязь вода смывает и так, без всяких моющих средств.
Работает это так: своими липофильными хвостами молекулы ПАВа, как пылесос, собирают жировую часть загрязнения (жир просто прилипает к ним практически намертво). Одновременно с этим гидрофильный конец связывается с водой — и за этот второй «хвостик» вода уносит молекулу ПАВа вместе с захваченным ею загрязнением.
Обильная пена нужна, чтобы увеличить площадь «рабочей поверхности». ПАВы понижают поверхностное натяжение воды, а это облегчает пенообразование и делает пену более устойчивой.
Какие бывают ПАВы
ПАВы делятся на типы в зависимости от того, есть ли электрический заряд на гидрофильном хвосте молекулы. И если есть, то какой он.
Сульфаты (и многие другие соединения) относятся к анионным ПАВам. На их гидрофильном хвостике отрицательно заряженная частица — анион. Анионные ПАВы — самые эффективные. Они создают крутую пену и начисто удаляют грязь.
У катионных детергентов гидрофильный участок заряжен положительно (на конце хвоста находится катион).
Например, катионные ПАВы используют в кондиционерах для волос, задача которых — защитить волосы после мытья. Когда мы используем шампунь с анионным детергентом, волосяные чешуйки слегка отходят от стержня волоса. В таком состоянии волос легко повреждается, становится тусклым и неопрятным. Катионный ПАВ заставляет чешуйки снова плотно уложиться (примерно как черепица на крыше).
Вот почему создать действительно работающий «шампунь с кондиционером 2 в 1» очень сложно: разные заряды притягиваются друг к другу. А значит, гидрофильные хвосты катионного и анионного ПАВов могут связаться друг с другом, а не с водой. Это снизит эффект и от моющего средства, и от кондиционера. Приходится подбирать такие комбинации детергентов, которые бы не мешали друг другу делать свою работу.
Третья группа — неионогенные поверхностно-активные вещества, без заряда на гидрофильном конце. При попадании в воду они не образуют ионов. Чаще всего в бытовых моющих средствах в качестве неионных ПАВов применяют алкилгликозиды. Они дают хорошую пену, но не очень эффективно смывают загрязнения.
Поэтому при мытье бессульфатным шампунем, содержащим только неионные ПАВы, голову приходится намыливать несколько раз. К тому же, такие детергенты стали использовать сравнительно недавно, и у ученых пока немного информации об их долгосрочном влиянии на здоровье кожи и волосяных луковиц.
Не так страшны лаурил- и лауретсульфат натрия, как их обсуждение на форумах
Чаще всего в составе бытовых моющих средств — анионные ПАВы лауретсульфат и лаурилсульфат натрия. В зубной пасте обычно используют лауретсульфат (SLES), а в моющих средствах, которые не предназначены для попадания в рот, — лаурилсульфат (SLS).
Кроме персональных и промышленных моющих средств, лаурилсульфат натрия используют и в других областях. Он входит в состав некоторых пестицидных композиций (где классифицируется как инертное вещество), а в 1984-2000 годах использовался как репеллент для акул.
Напуганные многочисленными страшилками потребители боятся любого химического вещества, название которого длиннее двух слогов. Их демонизируют, связывают с разными напастями — от слабоумия до рака. Труднопроизносимые лауретсульфат и лаурилсульфат натрия не избежали этой участи.
Лаурилсульфат натрия обладает раздражающим действием — именно он щиплет нам глаза. Поэтому в мыле он хорош, а вот в шампунях чаще применяют лауретсульфат — он не такой едкий.
В остальном лаурилсульфат практически безопасен. С развитием рака его применение не связано никак. Чтобы насмерть отравиться им, нужно разово проглотить 103 грамма SLS (это примерно 10,3 кг зубной пасты). Заработать стойкое повреждение кожи при наружном воздействии тоже маловероятно (если, конечно, не намыливать голову в семь утра и идти смывать пену в семь вечера).
Лаурилсульфат натрия — виновник «эффекта зубной пасты». Помните, каким ужасным кажется вкус апельсинового сока, если выпить его сразу после того, как почистили зубы? Это потому что SLS одновременно подавляет активность рецепторов, отвечающих за сладкий вкус, и усиливает чувствительность рецепторов горького вкуса.
Лауретсульфат натрия обладает практически теми же свойствами и «опасен» настолько же, насколько и лаурилсульфат, разве что меньше щиплет глаза.
Микроскопический повод для тревоги: при производстве SLES в нём в cледовых количествах накапливается 1,4-диоксан, который после опытов на животных подозревают в канцерогенности для человека. Эти подозрения не подтвердили, но пока и не опровергли.
Но ученые утверждают, что бояться не стоит. В моющих средствах содержатся исчезающе маленькие концентрации диоксана — не более 140 миллионных долей. Через кожу это вещество впитывается крайне медленно. А еще он растворим, а значит — быстро выводится из организма. Все это не оставляет ему шансов на ваше убийство. По крайней мере, подопытные крысы, которых ежедневно дважды в день мыли шампунем на основе лауретсульфата натрия, раком не заболели.
Надо, надо умываться сульфатами по утрам и вечерам
Любое моющее средство, которым мы пользуемся, содержит сбалансированную комбинацию анионных, катионных и неионных ПАВов, где каждый из компонентов делает своё дело.
Массово заменить сульфаты на другие ПАВы пока еще не удается (да и незачем) — из всех детергентов самая лучшая очищающая способность у анионных. Остальные компоненты не отмывают нашу кожу от сала и других жировых загрязнений. Поэтому, конечно, можно пользоваться шампунями с пометками «organic, natural, SLS-free». Но этот маркетинговый ход успокоит ваши нервы в ущерб чистоте.
И тогда люди переходят к следующей волне паники — «кругом микробы, мы все умрем».
