Вода и ее физико-химические свойства

Вода — чрезвычайно важное вещество для живой природы. Все жизненные функции реализуются в различных по концентрации водных растворах, и без воды жизнь была бы невозможна. Вода покрывает около 80 % площади земного шара. Она существует в твердом (снег, лед), в жидком и газообразном (пар) состоянии.

В химическом отношении вода — сравнительно прочное соединение, хороший растворитель. Все природные воды содержат в себе некоторое количество примесей. Морская вода настолько соленая, что это сразу ощущается на вкус. Однако даже самая чистая природная вода содержит в растворенном виде различные соли и газы и, как правило, многие другие примеси, такие как гумусовые вещества, микроорганизмы.

Водопроводная вода очищается на водоочистительных станциях, где сырая природная вода при помощи физических, химических и биологических средств превращается в воду, пригодную для питья. При этом в зависимости от природных источников воды и уровня водного хозяйства конечный результат может быть весьма различным.

На свойства воды во многом влияет содержание в ней солей. В так называемой жесткой воде большое количество солей кальция и магния, которые ослабляют моющие свойства мыла: эти соли образуют вместо растворимых солей натрия труднорастворимые соединения магния и кальция. Степень жесткости воды определяется по количеству содержащегося в ней кальция.

Для медицинского применения в аптеках приготавливают дис­тиллированную воду различной квалификации по методу очистки — воду, «очищенную путем дистилляции», и «беспирогенную», очищенную от микроорганизмов, вызывающих у человека повышение температуры тела; воду, которая является одновременно дистиллированной и стерилизованной и, следовательно, «беспирогенной»; или воду, очищенную от солей и минеральных веществ с помощью ионообменников. Такую безыонную воду используют, например, для приготовления растворов пероксида водорода. «Кислородная», или «окисленная», вода — это очищенная вода, в которой под давлением растворен газ. В ней может содержаться 100-150 мг кислорода в 1 л, тогда как содержание кислорода в обычной водопроводной воде составляет около 10 мг/л. Кислород сохраняется в воде под давлением: когда бутылку открывают, кислород выделяется из воды в виде пузырьков газа в течение нескольких суток.

В косметическом производстве для приготовления водных растворов используется дистиллированная вода. Получают ее в дистилляционном аппарате в результате перегонки сырой воды при помощи пара, поступающего для подогрева. Такая вода становится мягкой, поскольку при перегонке через дистилляционный аппарат теряются магниевые и кальциевые соли. Для смягчения воды добавляют воду мягчители.

В зависимости от вырабатываемого продукта и требований к нему в технологии применяют воду различной степени очистки. Воду очищают несколькими способами: отстаиванием, коагуляцией, фильтрованием, обезжелезиванием, деминерализацией.

В косметические изделия вводят только очищенную воду, без примесей и солей, чтобы исключить химические реакции, которые могут произойти в результате смешивания компонентов. В любом случае вода должна быть абсолютно прозрачной, не иметь запаха, цвета и вкуса.

Спирты

Спирты — органические соединения, содержащие гидроксильную группу (-ОН) у насыщенного атома углерода. Полиспирт (полиол) — органическое соединение, в молекуле которого содержится более одной гидроксильной группы. Этиленгликоль и глицерин, имеющие соответственно две и три группы (ОН), являются самыми простыми полиспиртами. К этой группе относятся также все сахара и различные производные гликоля, такие как полиэтилгликоли.

В косметике полиспирты используются как увлажнители — в этом качестве наиболее важными являются глицерин, пропиленгликоль, сорбит и фруктоза, являющиеся хорошими адсорбентами. Эфиры полиэтиленгликоля служат основой для различных кремов и косметического молочка, а также эмульгаторами, увеличителями вязкости, размягчителями лаков, стабилизаторами суспензий и растворителей. Таким образом, их применение в косметической промышленности весьма широко и многосторонне.

Этиловый спирт получают в результате брожения злаков, картофеля, сахара и других веществ. Путем перегонки бродившего материала получают спирт-сырец. После очистки — это жидкость со специфическим запахом, горькая на вкус, взрывоопасная, горючая, хорошо растворимая в воде. Этиловый спирт в разведенном виде используется как растворитель и разбавитель. Входит в состав лосьонов, духов, одеколонов, туалетной воды, некоторых очищающих кремов.

Глицерин и гликоль — хорошие растворители, они смешива­ются с водой в любых пропорциях.

Этиленглико́ль HO—CH2—CH2—OH — простейший представитель полиолов (многоатомных спиртов). В очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную жидкость слегка маслянистой консистенции. Не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом. Токсичен. Попадание этиленгликоля или его растворов внутрь организма человека может привести к необратимым изменениям в организме и к летальному исходу. Отлично растворяется в воде и в других растворителях – спирты, кетоны, глицерин. Отлично впитывает воду, благодаря чему этиленгликоль активно применяют косметических средств.

Пропиленгликоль – это органическое вещество, относящееся к классу предельных двухатомных спиртов. Это вязкая жидкость, не имеющая цвета, с лёгким запахом и сладким вкусом. Благодаря водовпитывающим свойствам пропиленгликоль используют для смешивания некоторых веществ, не способных смешиваться самостоятельно. Пропиленгликоль является хорошим растворителем для различного класса соединений. С ним полностью смешивается большинство низкомолекулярных органических соединений, содержащих кислород и азот: одноатомные спирты, этилен- и пропиленгликоли и их эфиры,кислоты, альдегиды и кетоны, сложные эфиры, амины и другие азотсодержащие соединения.

Изобутилацетат - бесцветная прозрачная жидкость с фруктовым запахом; хорошо растворим в органических растворителях, ограниченно растворим в воде. Легко гидролизуется в присутствии кислот и щелочей. Изобутилацетат используется как:

* растворитель нитро-, этил- и ацетилцеллюлозы, натуральных и синтетических смол, растительных масел, жиров;

* экстрагент душистых веществ;

* компонент фруктовых эссенций и парфюмерных композиций;

Амилацетат — амиловый эфир уксусной кислоты, прозрачная бесцветная жидкость. Его получают взаимодействием амилового спирта и уксусной кислоты при нагревании в присутствии катализаторов. Применяется как растворитель многих органических соединений, прежде всего нитроцеллюлозы. Широко применяется при производстве высококачественных лаков и красок с высокой адгезией, а также фруктовых эссенций (обладает ярко выраженным запахом яблока и банана).

Душистые вещества