Kosmetik-Wissen: Der pH-Wert in Kosmetikprodukten
Im letzten Beitrag hast du erfahren, warum der pH-Wert wichtig für die Haut ist. Nun möchten wir näher darauf eingehen, welche Auswirkungen der pH-Wert in der Kosmetik hat.
Wirkstoffe und Duftstoffe
Es gibt einige Wirk- und Rohstoffe in der Kosmetik, die einen bestimmten Wert benötigen, um stabil zu bleiben oder optimal ihre Wirkung zu entfalten. Es gibt Moleküle, die extreme pH-Werte nicht vertragen; beispielsweise manche Duftstoffe. Andere Rohstoffe wie Tenside entfalten ihre beste Wirkung oder Konsistenz ebenfalls bei einem bestimmten pH-Wert.
So wie es Stoffe gibt, die hitze- oder lichtempfindlich sind, gibt es auch Substanzen, die keine extremen pH-Werte vertragen – also besonders saure oder besonders alkalische Werte.
Denken wir mal „off Topic“ an extreme Produkte wie Sanitärreiniger oder Backofenreiniger. Erstere sind sehr sauer (sie sollen ja Kalk lösen), zweitere sind stark alkalisch (sie sollen eingebranntes Fett lösen). Hast du dich schon mal gefragt, warum diese Produkte oft mit Zitrusnoten beduftet sind und nie zB. mit Rose? Das hat damit zu tun, dass Duftmoleküle, die wir Zitrusnoten zuordnen (Limonen und Citral) im stark sauren Milieu noch stabil bleiben.
Bei der Seifenherstellung haben wir das andere Extrem. Hier wird mit starken Laugen gearbeitet und viele Seifenhersteller*innen wissen: Nicht jedes Parfumöl hält das aus und verschwindet oder ändert zumindest die Farbe.
Besonders bei Konservierungsmitteln ist dies wichtig. Viele wirken nur in einem bestimmten pH-Bereich, oder verlieren gar die Wirkung, wenn sie sich in einem zu alkalischen Milieu befinden. Ein Beispiel dafür wäre unser Preblend Aqua.
Man könnte sagen: Sie wirken stärker umso saurer ihre Umgebung ist. Warum ist das so?
Viele Konservierungsmittel sind, chemisch gesehen, Säuren. Erhöht man den pH-Wert einer sauren Lösung, werden einzelne Säuren neutralisiert (dissoziiert) und liegen nicht mehr als Säure vor, sondern als Salz. Umso höher der pH-Wert ist umso mehr Säuremoleküle liegen nicht mehr als Säure vor und haben somit keine „Säure-Wirkung“ mehr.
Dies ist zB. auch der Fall bei sauren Wirkstoffen wie Fruchtsäuren (Alpha-Hydroxy-Säuren = AHAs). Ein Beispiel wäre unser Wirkstoff Regenine.
Wie man den pH-Wert in Kosmetikprodukten misst
Um den pH-Wert in einer wässrigen Lösung bzw. in einem wasserhaltigen Kosmetikprodukt zu messen, kannst du zB. unsere pH-Wert-Teststreifen verwenden. Diese verändern je nach pH-Wert ihre Farbe. Auf der dazugehörigen Farbskala kannst du ablesen, welchen pH-Wert dein Produkt aufweist. Die geschieht mit einer Genauigkeit von ca. 0,5. Das ist also nicht ganz exakt, aber durchaus sinnvoll und ausreichend für die Kosmetikherstellung.
Die professionellere Variante wäre die Verwendung eines pH-Wert-Messgerätes (pH-Meter). Dieses misst mittels einer Elektrode den pH-Wert mit einer Genauigkeit von. 0,1. Dies ist für Anfänger nicht unbedingt erforderlich, doch es geht sehr einfach, schnell und exakt und führt somit zu sehr zufriedenstellenden Ergebnissen. Im professionellen Bereich ist ein pH-Meter auf der Genauigkeit unverzichtbar. Wir empfehlen bei der Anschaffung nicht zum günstigsten Gerät zu greifen, da diese Mängel aufweisen können und somit unbrauchbare Ergebnisse liefern können. Außerdem sei noch erwähnt, dass ein pH-Meter regelmäßig mittels einer Kalibrierflüssgkeit gewartet werden muss.
Wie man den pH-Wert in Kosmetikprodukten verändert
Ist der pH-Wert höher als gewünscht, muss er mit einer Säure gesenkt werden. Dazu wird häufig Zitronensäure verwendet. Aber auch Milchsäure oder andere organische Säuren eignen sich grundsätzlich dazu. Unser Wirkstoff Regenine enthält ebenfalls Säuren und kann somit auch verwendet werden, um den pH-Wert zu senken. Wir empfehlen immer eine saure Lösung zu verwenden um den pH-Wert schrittweise (tropfenweise) sanft abzusenken, da eine zu rasche Veränderung des pH-Wertes zur Beeinträchtigung der Stabilität von Emulsionen führen kann.
ZB. kannst du dir eine 50%ige Zitronensäurelösung herstellen, indem du Wasser und Zitronensäure 1:1 vermischt. Diese Lösung kannst du dann einige Zeit aufbewahren, um damit den pH-Wert deiner Kosmetikprodukte einzustellen.
Um den pH-Wert zu erhöhen brauchst du eine Base. Hier wird üblicherweise Natronlauge oder Arginin verwendet. Auch hier gilt: Nicht das pure Natriumhydroxyd (NaOH) oder Arginin verwenden, weil es den pH-Wert zu rasch verändert und sehr leicht überdosiert werden kann.
Du kannst dir eine 10%ige Natriumhydroxydlösung herstellen, indem du Wasser und NaOH 9:1 vermischt. Auch diese Lösung kannst du aufbewahren (gut beschriften – ätzend!).
Arginin ist nicht so stark basisch und muss höher dosiert werden um den pH-Wert entsprechend zu erhöhen.
Den pH Wert puffern (stabilisieren)
Es ist möglich, dass du den pH-Wert richtig einstellst, er sich aber im Nachhinein noch verändert. Um das zu verhindern sollte man ein „pH-Puffersystem“ einsetzen. Dies ist nichts Anderes als eine Säure und ihr dazugehöriges Salz. ZB. Zitronensäure und Natriumcitrat oder Milchsäure und Natriumlaktat.
Es geht aber noch viel einfacher: Du verwendest eine Säure UND eine Base in deinem Kosmetikprodukt. Dann neutralisiert sich ein Teil der Säure zum Salz und der Puffer entsteht automatisch.
Du kannst also immer eine Säure (Zitronensäure, Milchsäure, Regenine, usw.) und eine geringe Menge Natronlauge in deinem Produkt verwenden, um den pH-Wert einzustellen. Dann hast du einen Puffer und der gewünschte pH-Wert sollte (theoretisch) auch so bleiben, wie du ihn eingestellt hast.
In der Praxis bedeutet das zB: Verwende immer Zitronensäure + Arginin
Zitronensäure soviel du benötigst um den pH-Wert einzustellen und eine ganz kleine Menge Arginin. Oft ist schon ein Zehntel der Zitronensäuremenge an Arginin ausreichend. Also Beispielsweise:
0,1% Zitronensäure + 0,01% Arginin
Tipp: Wenn du 100g Creme herstellst, hast du vielleicht Probleme so kleine Mengen an Arginin abzuwiegen. Dosiere in diesem Fall das Arginin vielleicht besser nach Gefühl!