Chemia pięknaTekst

0
Recenzje
Przeczytaj fragment
Oznacz jako przeczytane
Jak czytać książkę po zakupie
Czcionka:Mniejsze АаWiększe Aa

3.2.3. Pierwiastki inne

Glin (Al), inaczej aluminium, to srebrzystobiały, lekki metal o t.t. 660,32°C i t.w. 2519°C. Glin powoli utlenia się na powietrzu, lecz powstała warstwa tlenku glinu Al2O3 chroni metal przed dalszą korozją. W przyrodzie występuje m. in. w formie krzemianów i glinokrzemianów. Pył aluminiowy stosowany jest jako barwnik w kosmetykach kolorowych. Jednakże badania wykazały, że Al tworzy trwałe związki m. in. z fosfolipidami obecnymi w tkance nerwowej oraz blokuje aktywność enzymów biorących udział w przewodzeniu bodźców nerwowych. Dlatego glin może być przyczyną zaników pamięci i obniżenia sprawności intelektualnej. W mózgach chorych na chorobę Alzheimera stwierdzono obecność Al w złogach amyloidu. Z tego względu Al w kosmetykach nie powinien być stosowany.

Srebro (Ag) jest metalem szlachetnym, o srebrzystym połysku, ciągliwym i kowalnym, t.t. 960,5°C, t.w. 2200°C. Srebro jest bardzo dobrym przewodnikiem ciepła i elektryczności. Czernieje pod wpływem siarkowodoru H2S. Ag i jego sole są trujące dla niższych organizmów; monety srebrne są „higieniczne”, ponieważ giną na nich bakterie. Minerały: argentyt i kerargiryt. W kosmetykach srebro stosowane jest jako środek konserwujący: wykazuje większą aktywność przeciwbakteryjną niż stosowane konserwanty organiczne (np. kwas benzoesowy), przy jednoczesnej niskiej toksyczności. Działanie bakteriobójcze Ag polega na dezaktywacji enzymów oraz zaburzaniu procesów powielania informacji genetycznej bakterii.

Złoto (Au) to metal szlachetny, o żółtym połysku, miękki i kowalny, najcieńsze blaszki Au mają grubość 1,4 ⋅ 10−7 m i przeświecają światłem zielonkawym, t.t. 1061°C, t.w. 2700°C. Złoto jest rozpuszczalne tylko w wodzie królewskiej [3 objętości stężonego kwasu solnego HCl + 1 objętość stężonego kwasu azotowego(V) HNO3]. Występuje w postaci rodzimej i minerałów: kawalerytu i sylwanitu. Złoto od stuleci jest stosowane w kosmetyce jako substancja upiększająca i lecznicza. Preparaty zawierające Au stosowane są w leczeniu artretyzmu, oparzeń i owrzodzeń. Złoto podawane zewnętrznie stymuluje krążenie krwi i przyspiesza regenerację skóry. Stosowane jest w formie płatków 24 karatowego złota. Pył Au stosowany jest jako pigment złoty i brązowy. Mikroskopijne złote nici wszyte pod skórę działają stymulująco na tkankę łączną, która otacza nici nowymi komórkami, w widoczny sposób odmładzając ciało. Wszywanie w skórę złotych nici praktykowano już w starożytnym Egipcie.

3.2.4. Pierwiastki szkodliwe

Niektóre z pierwiastków chemicznych są toksyczne, dlatego ich ponadnormatywna obecność w surowcach i wyrobach kosmetycznych jest zabroniona. Należą do nich m.in.: arsen As, beryl Be, kadm Cd, ołów Pb i rtęć Hg.

Arsen (As) występuje w małych ilościach w owocach morza i rybach. Związki arsenu wchodzą w skład środków ochrony roślin, dlatego As znajduje się w glebie i roślinach uprawnych. W większych dawkach powoduje raka krtani, oczu oraz białaczkę szpikową. Kumuluje się w kościach, paznokciach, skórze, włosach i wątrobie. Normy polskie (Dz. U. 2001 nr 9) dopuszczają 0,2 mg As na 1 kg żywności.

Beryl (Be) w stężeniach ponad 0,01 mg/m3 powietrza powoduje berylozę (sarkoidozę płuc). Jest to choroba zawodowa zatrudnionych w przemyśle lotniczym, samochodowym i nuklearnym. Beryl jest źródłem neutronów oraz składnikiem reflektorów i moderatorów w reaktorach jądrowych na neutrony termiczne i pośrednie. Wchodzi w skład stopów metalicznych kosmicznych obiektów powracających oraz stałego paliwa rakietowego stosowanego w rakietach cywilnych (do badania atmosfery) i wojskowych. Przemysłowa produkcja berylu powoduje, że jest on obecny zarówno w powietrzu, jak i w wodzie.

Kadm (Cd) jest pobierany z pokarmem w ilości około 48 μg dziennie, a następnie w całości wydalany. Przekroczenie tej dawki wywołuje wszystkie postacie nowotworów, deformacje kości, uszkadza nerki i płuca. Kadm jest antagonistą żelaza. Normy polskie (Dz. U. 2001 nr 9) dopuszczają 0,03 mg Cd na 1 kg żywności.

Ołów (Pb) powoduje nowotwory nerek, żołądka i jajników, uszkadza układ krwionośny, wywołuje choroby umysłowe. Historyk medycyny Seabury G. Gilfillan wysunął dobrze udokumentowaną hipotezę, że Rzym upadł z powodu ołowiu, z którego sporządzone były kotły do gotowania. Spożywanie posiłków przyrządzonych w takich kotłach spowodowało, że ołów zniszczył zdrowie i mózgi Rzymian. Już 35 mg ołowiu w 100 mL krwi może wywołać zmiany funkcjonalne w centralnym układzie nerwowym. Badania porównawcze wskazują, że stężenie Pb w kościach współcześnie żyjących ludzi jest od 700 do 1200 razy większe niż w kościach ludzi żyjących 1600 lat temu. Normy polskie (Dz. U. 2001 nr 9) dopuszczają 0,4 mg Pb na 1 kg żywności. Podawanie magnezu może zmniejszyć toksyczność ołowiu i ułatwić jego wydalanie z organizmu. Magnez zmniejsza również hemolizę spowodowaną ołowiem.

Rtęć (Hg) jest „metalem śmierci”, uszkadza mózg, zaburza wzrok, poczucie smaku, wpływa negatywnie na psychikę. Z organizmu człowieka Hg wydalana jest powoli, osadza się w mięśniach, nerkach, systemie nerwowym i mózgu. Normy polskie (Dz. U. 2001 nr 9) dopuszczają 0,01 mg Hg na 1 kg żywności. W porównaniu ze związkami nieorganicznymi rtęci połączenia organiczne wykazują mniejszą tendencję do kumulowania się w organizmie i są bezpieczniejsze w użyciu. W kosmetyce stosuje się sól sodową kwasu 2-(etylomerkuriotio)benzoesowego (Thiomersal) oraz octan fenylortęci (Volpar). Wykazują one wysoką aktywność bakteriobójczą i przeciwgrzybiczą. Blokują grupy tiolowe enzymów i białek drobnoustrojów. Ponieważ nie działają drażniąco na błony śluzowe, stosuje się je jako konserwanty w kosmetykach dekoracyjnych do oczu. Dopuszczalne stężenie do 0,007% w przeliczeniu na Hg.

3.3. Woda i tlenki

Tlenki pierwiastków dzielimy na: metaliczne, amfoteryczne i niemetaliczne. Tlenki metali z wodą dają zasady, tlenki niemetali — kwasy. Tlenki amfoteryczne, w zależności od pH reakcji, dają albo kwasy albo zasady. Wśród tlenków wyjątkiem jest woda, która jest substancją obojętną (pH = 7 w temp. 25°C).

Rys. 3.2. Przestrzenna struktura H2O

Woda H2O, tlenek wodoru, ma interesującą strukturę przestrzenną (rys. 3.2). Atom tlenu o konfiguracji elektronowej 1s22s22px22py12pz1 tworzy cztery zhybrydyzowane orbitale sp3 skierowane są ku narożom piramidy o podstawie trójkątnej (tetraedru) pod kątem 109°28′. Dwa spośród tych orbitali zajmują pary elektronowe, a kolejne dwa pojedyncze niesparowane elektrony. Dwa niesparowane elektrony mogą utworzyć dwa wiązania σ z atomami wodoru w stanie 1s. Odpychanie elektrostatyczne par elektronowych powoduje zmianę kąta H – O – H pomiędzy wiązaniami σ — ze 109°28′ do 104°27′. Uproszczona struktura przestrzenna wody ma postać


a kąt pomiędzy wiązaniami O – H wynosi 104°27′. Niektórzy autorzy sugerują, że hybrydyzacja atomu tlenu w cząsteczce wody jest typu sp2 z kątami pomiędzy hybrydami 120°. W tej sytuacji siły elektrostatycznego odpychania par elektronowych wydają się zbyt słabe do zmiany kąta ze 120° na 104°27′. Czysta woda jest bezbarwną cieczą, bez zapachu i smaku, o t.t. 0°C i t.w. 100°C (pod ciśnieniem 105 Pa). Jest dobrym rozpuszczalnikiem substancji jonowych i polarnych. W przyrodzie jest głównym składnikiem organizmów roślinnych i zwierzęcych — średnio 78%(mas.). W organizmie pełni funkcję środka transportowego substancji pokarmowych oraz medium reakcyjnego. Cytoplazma komórkowa składa się z białek, enzymów i wody. Dzienne zapotrzebowanie na wodę wynosi około 2 L. Przez parowanie tracimy około 0,3 L, a przez wydychanie około 0,5 L dziennie. Sprężystość rogowej warstwy skóry zależy od zawartości w niej wody. Z wiekiem zmniejsza się zawartość wody w organizmie, dlatego transepidermalna utrata wody jest jedną z przyczyn starzenia się skóry.

Woda morska i oceaniczna zawiera duże ilości związków mineralnych — najwięcej chlorku sodu NaCl (średnio 3,56%). Bałtyk jest mało zasolony (0,85%), natomiast w Morzu Martwym znajduje się 25,6% soli. Opady atmosferyczne (deszcz) to woda destylowana z małą domieszką CO2 oraz kwasów azotowego(III) HNO2 i azotowego(V) HNO3, które powstają podczas wyładowań elektrycznych (pioruny) w powietrzu (O2 + N2), oraz kwasów siarkowego(IV) H2SO3 i siarkowego(VI) H2SO4, które powstają na skutek emisji do atmosfery tlenków siarki produkowanych przez przemysł oraz wulkany. Powierzchniowe i podziemne wody gruntowe ługują z ziemi i skał substancje mineralne oraz rozpuszczają ditlenek węgla — w ten sposób powstały wody mineralne, jurajskie i oligoceńskie. W kosmetyce największe znaczenie mają wody mineralne, zawierające cenne mikro- i makroelementy oraz woda destylowana i zdemineralizowana. Są to podstawowe surowce do produkcji kosmetyków.

Wody mineralne. Ich skład chemiczny determinuje właściwości lecznicze oraz nazwę.

 Szczawy zawierają ditlenek węgla oraz wodorowęglany metali alkalicznych (sodu, potasu) NaHCO3, KHCO3, które nadają wodzie charakterystyczny, kwaśny smak (Szczawnica, Krynica, Karlove Vary, Ems, Vichy).

 

 Wody gorzkie zawierają siarczan(VI) magnezu MgSO4, którego nazwa zwyczajowa to sól gorzka (Morsztyn, Friedrichsthall).

 Wody żelaziste zawierają wodorowęglan żelaza(II) Fe(HCO3)2, nadający wodzie charakterystyczny metaliczny posmak i czerwony kolor (Krynica, Żegiestów, Nałęczów, Pyrmont, Schwalbach, Griesbach, Steben, Nauheim, Spaa).

 Wody siarczane zawierają siarkowodór H2S — gaz o nieprzyjemnym zapachu zepsutych jajek, który ma zbawienny wpływ na schorzenia skóry (Busko, Piszczany, Solec, Krynica Zdrój, Trenczyn, Baden, Aachen).

 Wody jodowo-bromowe zawierają brom Br i jod I, głównie w postaci bromku sodu NaBr i jodku potasu KI (Goczałkowice, Iwonicz, Jastrzębie, Rabka, Rymanów, Hall).

 Solanki zawierają sól kuchenną (chlorek sodu NaCl) oraz mikro- i makroelementy, towarzyszące NaCl (Ciechocinek, Inowrocław, Kissingen, Wiesbaden, Salzungen).

 Wody termalne są to ciepłe lub gorące wody mineralne, zawierające pełne spektrum mikro- i makroelementów (Ciechocinek, Karlove Vary). Łagodzą podrażnienia, dlatego są stosowane w kosmetykach Thermal.

 Woda jurajska pochodzi z drugiego okresu ery mezozoicznej (155–130 milionów lat p.n.e.), natomiast woda oligoceńska — z trzeciej epoki kenozoicznej (40–28 milionów lat p.n.e.). Woda jurajska i oligoceńska nie zawierają toksyn, znajdują się bowiem w naturalnych, podziemnych zbiornikach wodnych. Pozyskiwane są z odwiertów głębinowych. Zawierają mikro- i makroelementy.

Woda dejonizowana jest to woda przepuszczona przez anionity i kationity absorbujące selektywnie jony dodatnie i ujemne występujące w wodzie.

Woda destylowana jest to woda otrzymana przez odparowanie, a następnie skroplenie pary wodnej. Wielokrotne powtórzenie tej operacji prowadzi do otrzymania wody redestylowanej. Woda destylowana nie zawiera rozpuszczonych gazów (powietrza, CO2) ani substancji mineralnych — jest to tzw. woda miękka, w przeciwieństwie do wody przed destylacją, która jest wodą twardą.

Woda twarda zawiera sole wapnia, magnezu i żelaza w postaci siarczanów i wodorowęglanów. W wodzie twardej nie pienią się rozpuszczalne mydła sodowe i potasowe, ponieważ strącają się nierozpuszczalne mydła wapniowe i magnezowe. Ponieważ destylacja wody jest bardzo kosztowna ze względu na dużą ilość energii potrzebnej do odparowania wody, usuwanie twardości wody innymi metodami ma duże znaczenie przy stosowaniu środków myjących (mydeł, szamponów, żelów). Twardość wody dzielimy na usuwalną (przemijającą) i stałą (nieprzemijającą).

Twardość przemijająca spowodowana jest obecnością wodorowęglanów wapnia Ca(HCO3)2 i magnezu Mg(HCO3)2. Można ją wyeliminować przez gotowanie wody. Zachodzą wtedy reakcje


Z wody strąca się kamień kotłowy w formie nierozpuszczalnych węglanów wapnia CaCO3 i magnezu MgCO3, natomiast ditlenek węgla CO2 się ulatnia.

Twardość stała spowodowana jest obecnością w wodzie siarczanów wapnia CaSO4 i magnezu MgSO4. Substancji tych nie można usunąć z wody przez gotowanie. Twardość stałą można usunąć przez dodanie do wody substancji, które strącają nierozpuszczalne sole wapnia i magnezu, np. węglanu sodu Na2CO3 lub boraksu (o nazwie systematycznej dawnej tetraboran sodu lub obecnej ortoseptaoksotetraboran sodu) Na2B4O7

W celu ilościowego określenia twardości wody stosuje się niemieckie stopnie twardości. Niemiecki stopień twardości wody określa, ile gramów tlenku wapnia CaO zawartego w CaCO3 i Ca(HCO3)2 rozpuszczonych jest w 100 L wody. W zależności od zawartości CaO wodę dzielimy na miękką, średnio twardą, twardą i bardzo twardą (tab. 3.1).

Tabela 3.1. Niemieckie stopnie twardości wody


Stopień twardości 1–8 8–16 16–24 > 24
Rodzaj wody miękka średnio twarda twarda bardzo twarda

Tlenek cynku (ZnO), czyli biel cynkowa, jest to biały, bezpostaciowy proszek, słabo rozpuszczalny w wodzie (roztwory są alkaliczne). Po ogrzaniu żółknie, lecz po ostudzeniu ponownie bieleje. Ma silne właściwości chłonące i kryjące. W kosmetyce stosowany jako podstawa pudrów, do polerowania paznokci, składnik maseczek do twarzy, w kremach, pomadkach i maści cynkowej. Ponadto ZnO jest stosowany jako biały pigment w filtrach kosmetycznych UV. Dzięki wywoływaniu zjawiska lokalnych refleksów odbija promieniowanie słoneczne, co potęguje działanie ochronne filtru. Ponadto stosowany jest jako substancja przeciwtrądzikowa oraz do leczenia opryszczki. Uwaga: ZnO jest alergenem!

Tlenek glinu (Al2O3), alumina, jest to substancja nierozpuszczalna w wodzie, dobrze chłonąca. W kosmetyce stosowana jako podstawa pudrów, środek czyszczący w pastach do zębów i do usuwania zanieczyszczeń z bardzo zabrudzonej skóry rąk. Pasty takie zawierają 30–70% Al2O3 i umożliwiają usunięcie zabrudzeń skóry w sposób mechaniczny.

Tlenek krzemu (SiO2), krzemionka, bezwodnik kwasu orto- i metakrzemowego, jest to bezbarwne ciało stałe o t.t. 1710°C, nierozpuszczalne w wodzie i kwasach (oprócz kwasu fluorowodorowego). Tworzy odmiany polimorficzne: kwarc, trydymit i krystobalit. W formie uwodnionej występuje jako chalcedon. Jest głównym składnikiem piasków i piaskowców. Do celów kosmetycznych SiO2 wykorzystywany jest w postaci żelu krzemionkowego, otrzymanego przez zakwaszenie meta- i ortokrzemianu sodu:


Strącony galaretowaty osad (żel krzemionkowy) po częściowym odwodnieniu daje silikażel, o zawartości wody do 4%. Silikażel to odwodniony żel krzemionkowy. Jest to biały, lekki proszek (gęstość 15–120 g/L), o silnie rozwiniętej powierzchni (50–600 m2/g). Charakteryzuje się wysoką chłonnością wody (do 40%). Nie rozpuszcza się w wodzie i rozcieńczonych kwasach, jest natomiast rozpuszczalny w roztworach mocnych zasad. Stosowany jest jako środek chłonny dla płynnych składników wyrobów kosmetycznych (np. olejków eterycznych) oraz składnik past do zębów (środek czyszczący i polerujący).

Żel krzemionkowy to uwodniony silikażel używany w preparatach kosmetycznych jako stabilizator emulsji i zawiesin oraz środek zagęszczający. Stabilizacja emulsji i zawiesin jest konsekwencją obecności na powierzchni żelu związków silanolowych, na przykład


o charakterze hydrofilowym, oraz związków siloksanowych, na przykład


o charakterze hydrofobowym. Związki siloksanowe tworzą się przez kondensację związków silanolowych


W żelu krzemionkowym związki silanolowe tworzą trójwymiarowe, usieciowane struktury żelowe, ograniczające płynność substancji. Struktura żelu może przejść w strukturę zolu (cieczy koloidalnej) wskutek reakcji peptyzacji, spowodowanej mieszaniem lub wytrząsaniem — zjawisko to nosi nazwę tiksotropii. Tiksotropia jest to przechodzenie żeli w stan zolu pod wpływem sił mechanicznych. Po pewnym czasie zachodzi koagulacja i przejście substancji w stan żelu — wzrasta spoistość substancji, chroniąc składniki preparatu przed sedymentacją (strąceniem). Jeżeli przejście w stan żelu odbywa się pod wpływem powolnego przepływu, to zjawisko nosi nazwę reopeksji. Jest to przechodzenie zolu w stan żelu pod wpływem wolnego przepływu zolu.

W rozpuszczalnikach niepolarnych (olejach, tłuszczach) silikażel o stężeniu 5–6% tworzy żele, natomiast w rozpuszczalnikach polarnych (wodzie, alkoholach) jego właściwości zagęszczające są znacznie osłabione.

Tlenek magnezu (MgO), magnezja palona (łac. magnesia usta), jest to biały, lekki proszek, nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszczalny w kwasach, t.t. 2600°C. W kosmetyce jest stosowany jako podstawa pudrów oraz składnik proszków i past do zębów, w których pełni rolę środka czyszczącego i polerującego.

Tlenek tytanu (TiO2), biel tytanowa, czyli biały, bardzo trudno rozpuszczalny proszek, odporny na czynniki chemiczne. Ma słabsze właściwości alergizujące niż ZnO. W kosmetyce stosowany jako biały pigment w kremach, mleczkach, pudrach, szminkach, lakierach do paznokci, w pastach do zębów jako wartościowy środek ścierny oraz biały pigment. Podobnie jak ZnO stosowany jest w filtrach UV. Ze zmieloną miką (np. minerałami: muskowitem i biotytem) stosowany do otrzymania perłowych cieni i lakierów do paznokci. Uwaga: TiO2 jest alergenem!

3.4. Kwasy

Zgodnie z definicją Arrheniusa kwasami są związki chemiczne, które w reakcji dysocjacji elektrolitycznej dysocjują na dodatnio naładowane kationy oksoniowe H3O+ oraz ujemnie naładowaną resztę kwasową (anion) Xn−


W ujęciu Lowry’ego–Brönsteda kwasem jest donor protonów H+, natomiast zgodnie z definicją Lewisa, kwasem jest każdy akceptor pary elektronowej. Kwasy otrzymujemy przez roztworzenie w wodzie tlenków pierwiastków niemetalicznych (tzw. bezwodników kwasowych), np. N2O5, SO2, CO2, lub przez rozpuszczenie wodorków niemetali, np. H2S, HF, HCl, HBr, HI. Na przykład przez roztworzenie w wodzie tlenku siarki(IV) SO2 otrzymujemy kwas siarkowy(IV) H2SO3


Roztwarzanie jest to rozpuszczanie połączone z reakcją chemiczną.

W zależności od liczby atomów wodoru w cząsteczce kwasu wyróżniamy kwasy mono- (n = 1), di- (n = 2), tri- (n = 3) i ogólnie n-protonowe. Kwasy można klasyfikować w zależności od ich mocy (podatności na dysocjację jonową) na: mocne [kwas chlorowy(VII) HClO4], średnio mocne [kwas azotowy(V) HNO3] i słabe [kwas węglowy H2CO3]. Rozróżniamy kwasy: tlenowe (H2SO4) i beztlenowe (HF, H2S) oraz kwasy: nieorganiczne (HCl) i organiczne (HCOOH). Największe zastosowanie w kosmetyce mają kwasy organiczne omówione w rozdz. 4, natomiast nieliczne kwasy nieorganiczne o znaczeniu kosmetycznym opisane są w tym podrozdziale.

Kwas Caro (H2SO5), kwas peroksosiarkowy(VI). Są to białe kryształy, rozpuszczalne w wodzie. Jest to mocny kwas diprotonowy, o wzorze


Powstaje w wyniku hydrolizy peroksodisiarczanu sodu:


Hydroliza jest to rozpad złożonych substancji chemicznych na substancje prostsze, pod wpływem wody.

 

Kwas Caro w wyniku dalszej hydrolizy rozpada się na kwas siarkowy(VI) oraz nadtlenek wodoru, uwalniający aktywny tlen atomowy:


Kwas Caro wydziela się pod wpływem wody z soli kąpielowych zawierających peroksodisiarczan sodu. Uwalniany tlen atomowy działa na skórę drażniąco na skutek rozszerzania kapilarnych naczyń krwionośnych oraz dezynfekująco. Nazwa kwas Caro pochodzi od nazwiska niemieckiego chemika Heinricha Caro (1834–1910), profesora chemii Uniwersytetu w Heidelbergu i Mardburgu.

Kwas chlorowy(I) (HClO), o dawnej nazwie kwas pochlorawy, otrzymuje się przez roztworzenie chloru w wodzie:


Jest to substancja nietrwała — rozpada się, tworząc reaktywny tlen atomowy:


W kosmetyce kwas chlorowy(I) w postaci wody chlorowej (4,6 objętości chloru rozpuszczone w 1 objętości wody) służy do dezynfekcji.

Kwasy krzemowe (H2SiO3, H4SiO4) występują w dwóch odmianach: meta H2SiO3 i orto H4SiO4. Różnią się one geometrią wskutek różnych typów hybrydyzacji orbitali atomu krzemu Si: kwas metakrzemowy ma strukturę płaską ze względu na hybrydyzację sp2, natomiast kwas ortokrzemowy — piramidalną, wskutek hybrydyzacji sp3.


Sole kwasu krzemowego noszą nazwę krzemianów. W środowisku kwasowym kwasy krzemowe strącane są z roztworu krzemianów sodu (ze „szkła wodnego”) w formie uwodnionego żelu krzemionkowego:


Kwasy krzemowe wygładzają naskórek i przyspieszają gojenie mikroranek, powstających w czasie golenia. Stosowane są w preparatach do golenia, kremach do stóp i balsamach do włosów. Związki krzemu odtruwają tkanki i opóźniają proces starzenia skóry. Odwodnione kwasy krzemowe w formie silikażelu stosowane są jako absorbent płynnych składników wyrobów kosmetycznych (np. olejków eterycznych) oraz jako środek czyszczący i polerujący w pastach do zębów.

Kwas peroksowodorowy (H2O2), nadtlenek wodoru, jest to lepka ciecz o gęstości 1,45 g/cm3, krzepnąca w temp. −0,5°C i wrząca w temp. 150°C. Cząsteczka H2O2 ma strukturę zgiętą — kąt pomiędzy wiązaniami O – H i O – O wynosi 95°:


Roztwory zawierające ponad 60% H2O2 są nietrwałe i niebezpieczne w użyciu ze względu na tendencję do eksplodowania. Nadtlenek wodoru jest bardzo słabym kwasem (stała dysocjacji jest rzędu 10−12), dysocjuje na kation oksoniowy H3O+ i anion wodoronadtlenkowy HO2


Sole kwasu peroksowodorowego nazywane są nadtlenkami. Roztwory wodne H2O2 noszą nazwy: 3-procentowy — woda utleniona (do dezynfekcji), 6-procentowy — woda utleniona fryzjerska (do rozjaśniania włosów), 30-procentowy — perhydrol, więcej niż 30-procentowy — ingolina. Nadtlenek wodoru jest substancją nietrwałą, która rozkłada się samorzutnie z wydzieleniem tlenu:


Reakcja ta jest katalizowana przez czerń platynową, drożdże, kurz, rysy na ściankach naczynia. W celu zapobieżenia rozkładowi do H2O2 dodaje się kwasu fosforowego(V) H3PO4 lub siarkowego(VI) H2SO4 jako stabilizatora. W kosmetyce stosuje się nadtlenek wodoru do dezynfekcji, rozjaśniania włosów oraz do ondulacji. W procesie ondulacji nadtlenek wodoru o stężeniu 0,5–1,5% pełni funkcję utleniacza spinającego rozszczepione łańcuchy disiarczkowe w keratynie włosa. Stosowany w formie peroksohydratów: metaboranu sodu NaBO2⋅ H2O2, węglanu sodu Na2CO3⋅ H2O2 oraz difosforanu(V) sodu Na4P2O7⋅ H2O2 w solach kąpielowych. Peroksohydraty są to związki nadtlenku wodoru H2O2 z solami lub związkami organicznymi.

Popularna substancja wybielająca, tzw. sucha woda utleniona, to nic innego, jak peroksohydrat mocznika (diamidu kwasu węglowego). Dopuszczalne stężenie nadtlenku wodoru i innych związków lub ich mieszanin uwalniających nadtlenek wodoru (w tym peroksyhodratu mocznika, nadtleneku cynku i magnezu) wynosi:

 środki do włosów — 12% H2O2 (obecny lub uwolniony);

 środki do skóry — 4% H2O2;

 środki do utwardzania paznokci — 2% H2O2;

 środki do higieny jamy ustnej — 0,1% H2O2.

Uwaga: Chronić oczy! W przypadku dostania się preparatu do oczu natychmiast przepłukać je wodą. Stosować rękawice ochronne!

Kwas ortoborowy (H3BO3), kwas borowy, tworzy bezbarwne, lekkie (gęstość 1,43 g/cm3), połyskliwe, blaszkowate kryształy, rozpuszczalne w wodzie — roztwór 0,1 mol/L ma odczyn słabo kwasowy (pH = 5,6). Sole kwasu borowego noszą nazwę oksoboranów. Ogrzewanie H3BO3 prowadzi do kwasu metaborowego HBO2; w temperaturze ponad 160°C powstaje bezwodnik kwasu borowego B2O3:


W przyrodzie H3BO3 występuje w minerale o nazwie sassolin. Kwas borowy jesttoksyczny! Działa odwadniająco na protoplazmę komórki, zaburzając gospodarkę elektrolitową oraz równowagę kwasowo-zasadową. Dopuszczalne stężenie H3BO3 w środkach kosmetycznych wynosi:

 w zasypkach — 5%. Uwaga: nie stosować na uszkodzoną lub podrażnioną skórę, jeżeli stężenie wolnych rozpuszczalnych oksoboranów przekracza 1,5%(mas.) (w przeliczeniu na kwas borowy); nie stosować dla dzieci poniżej 3 roku życia;

 w środkach do pielęgnacji jamy ustnej — 0,1%. Uwaga: nie stosować dla dzieci poniżej 3 roku życia; nie połykać!

 w innych preparatach — do 3% (zastrzeżenia: jak wyżej).

W preparatach kosmetycznych stosowany jest w roztworach wodnych jako substancja: bakterio- i pasożytobójcza, ściągająca, dezynfekująca, konserwująca, zakwaszająca, złuszczająca naskórek, usuwająca piegi i rozjaśniająca włosy. Składnik kremów i mydeł boroglicerynowych, płynów, maści i zasypek. Charakterystyczna blaszkowatość (płaska struktura makro) kryształów H3BO3 jest ściśle powiązana z jego strukturą molekularną (mikroskopową). Bor o strukturze elektronowej:


w reakcjach chemicznych ulega wzbudzeniu. Jeden z elektronów z orbitalu 2s przechodzi na wolny orbital 2py


Powstaje wzbudzony atom boru B, który w reakcjach chemicznych jest trójwartościowy. Orbitale 2s, 2px i 2py ulegają hybrydyzacji sp2, tworząc trzy orbitale zhybrydyzowane ulokowane na płaszczyźnie pod kątem 120°. W konsekwencji cząsteczka H3BO3 jest płaska


Kryształy kwasu borowego zbudowane z mikroskopowych elementów płaskich są również płaskie (blaszkowate) w skali makroskopowej.

Kwas siarkowodorowy (H2S) jest to roztwór wodny siarkowodoru H2S, który jest bezbarwnym gazem o przykrej woni. Uwaga: bardzo trujący! Już 1 mg siarkowodoru w 1 L powietrza powoduje zgon. Cząsteczka H2S ma strukturę zgiętą — kąt pomiędzy wiązaniami S – H wynosi 92°.


Sole kwasu siarkowodorowego noszą nazwę siarczków. Rozcieńczone roztwory H2S występują w wodach siarczanych, które stosowane są w leczeniu schorzeń skóry. Kwas siarkowodorowy z solami mineralnymi tworzy na powierzchni skóry siarczki, które działają zabójczo na bakterie, grzyby i pasożyty skórne.

Kwas węglowy (H2CO3) otrzymujemy przez roztworzenie w wodzie ditlenku węgla CO2. W temp. pokojowej w 1 objętości wody rozpuszcza się 0,9 objętości CO2, z niego tylko 0,1% cząsteczek uwadnia się, tworząc nietrwały słaby kwas węglowy:


Istnieją trzy struktury mezomeryczne H2CO3 ze zlokalizowanym wiązaniem podwójnym:


Trwalsze są sole kwasu węglowego, czyli węglany. Jon węglanowy ma strukturę płaską


w której wszystkie wiązania C – O są jednakowego typu i długości. Kąt między nimi wynosi 120°, co świadczy o hybrydyzacji sp2 atomu węgla. Średnia „krotność” wiązania (rząd wiązania) wynosi (2 + 1 + 1)∕3 = 1,33, są to zatem wiązania pośrednie pomiędzy podwójnym i pojedynczym. Tylko 0,2% kwasu węglowego występuje w formie zdysocjowanej, przy czym dysocjacja jest dwustopniowa:


Sole kwasu węglowego zawierające anion CO32− nazywamy węglanami, natomiast sole zawierające anion HCO3 — wodorowęglanami. Kwas węglowy jest składnikiem wód mineralnych. W kosmetyce stosowany jest razem z tlenem podawanym pod ciśnieniem na skórę. Tlen powoduje intensyfikację oddychania komórkowego i dobre dotlenienie naskórka. Działanie dotleniające wzmacnia obecność kwasu węglowego, który zwiększa dokrwienie skóry i intensyfikuje transport tlenu.