Tillverka rengöringskräm

Tillhör kategori: vardagens kemi

Författare: Inger Ivansson, Svante Åberg

Introduktion Riktlinjer Säkerhet Materiel Förarbete Utförande Förklaring Kemisk bakgrund Fördjupning Litteratur Fler experiment

 

Tid för förberedelse: 10 minuter

Tid för genomförande: 30 minuter

Antal tillfällen: 1

Säkerhetsfaktor: Utföres med normal varsamhet

Svårighetsgrad: Kräver viss labvana

Introduktion

Hudkrämer och majonnäs är produkter som har stor likhet. De är nämligen båda emulsioner, dvs består av fettpartiklar som svävar i en vattenlösning. I experimentet tillverkar du en hudkräm som är lämplig för rengöring av händerna när du mekat eller oljat ned dig.

Riktlinjer

Utförs bäst som elevexperiment. Rengöringskrämen som tillverkas används hemma.

Säkerhet

Kemikalierna i experimentet är ofarliga med undantag för borax, som kan vara något irriterande på huden i koncentrerad form.

Överblivna icke-vattenlösliga kemikalier (olja, paraffin, stearin) ska inte spolas ned i avloppet. Borax kan däremot spolas ned med vattnet.

Materiel

• 2 bägare 250 ml
• Termometer
• Spatel eller glasstav
• Värmekälla (t ex kokplatta)
• Oljefasens kemikalier:
  • 20 g paraffin (finns att köpa i färghandel och konstnärsshop)
  • 125 ml matolja
  • 1,5 g stearinljus (utan veke; "stearin" är en blandning av stearinsyra och palmitinsyra)
• Vattenfasens kemikalier:
  • 1,5 g borax (natriumborat, natriumtetraborat dekahydrat; Na₂B₄O₇^.4 H₂O; finns att köpa i färghandel och på apotek)
  • 70 ml vatten (gärna dest.vatten eller avjonat vatten)

Förarbete

Inget särskilt förarbete krävs.

Utförande

1. Smält paraffinet i vattenbad som ska hållas vid temperaturen 70 °C.
2. Tillsätt stearinsyra och olja och värm så att temperaturen åter blir 70 °C.
3. I en annan bägare värms vattnet till 70 °C och borax tillsätts. Rör om tills allt är löst. Låt lösningen svalna till 60 °C.
4. Gör nu emulsionen genom att långsamt hälla vattenfasen i oljefasen.
5. Tillsätt parfym och färg (några droppar karamellfärg) om du så önskar.
6. Fortsätt att röra om tills krämen nått rumstemperatur.

Förklaring

Paraffin, stearinsyra och matolja är feta ämnen som inte är vattenlösliga. För att de ska kunna bilda en emulsion av feta partiklar i vattnet tillsätts borax. Den stabiliserar de små fettpartiklarna. Om inget emulgeringsmedel tillsattes skulle fettet och vattnet skilja på sig efter ett tag.

Rengöringskrämen fungerar enligt regeln lika löser lika. Fetterna löser oljan på dina händer. När du sedan tvättar dig sköljs oljan bort tillsammans med hudkrämen.

Kemisk bakgrund

Hudvårdsmedel

Hudvårdsmedel har använts sedan långt tillbaka i mänsklighetens historia. Egyptierna använde t.ex. ricinolja som balsam för flera tusen år sedan. Hos romarna fanns det under andra århundradet e.Kr. en hudkräm som bestod av bivax, olivolja och rosenvatten.

Den största delen av hudvårdsmedlen utgörs av emulsioner, alla sorter från lotion med låg viskositet, till halvfasta salvor och krämer förekommer. Emulsionerna kan vara vatten i olja, olja i vatten eller bestå av emulsion i emulsion. Den första vatten-i-olja hudkrämen, "Nivea", producerades 1911. Vanligen utgörs de kosmetiska medlen av 5-50 % feta ämnen, 50-90 % vatten eller vattenlösliga ämnen och 1-10 % emulgeringsmedel.

Fettälskande komponenter kan vara mineralolja, bivax, 2-oktyldekanol, triglycerider, kokosnötolja, cetylpalmitat, isostearat eller silikoner, t.ex. dimethicone.

Vattenbindande ämnen är bl.a. NMF- en blandning av aminosyror, mjölksyra, urea och andra ämnen, glycerol och sorbitol ingår ofta tillsammans med avsaltat vatten.

Emulgeringsmedlen består vanligen av polyglykoletrar av fettalkohol eller sorbitolfettsyror eller av fosforsyreestrar.

Tillsatser av andra slag är vitaminer, växtextrakt, UV-filter och antioxidanter.

Geler

Geler är vanligen suspensioner, d.v.s. fast ämne i vätska. Det fasta ämnet har sina partiklar mycket finfördelade (kolloidstorlek), och vätskan ska hålla suspensionen stabil - hindra partiklarna att komma samman.

Lipogeler används för att skydda huden. De fäster sig vid huden under lång tid och är vattenavvisande. Lipogeler används bl.a till solskyddsmedel. Hydrogeler utgörs ofta av polymera geler. De avger fukt, och när den förångas får man en svalkande effekt.

Borax

Borax (natriumtetraborat dekahydrat; Na₂B₄O₇^.4 H₂O) finns som mineral och bryts i gruvor, t ex i Death Valley. [1]

I experimentet med rengöäringskrämen fungerar borax som emulgeringsmedel, dvs har förmågan att stabilisera fettdropparna i vattenlösningen.

Borax används i tvättmedel i form av natriumperborat (NaBO₃), vilken fås genom att man låter borax reagera med natriumhydroxid. Natriumperborat fungerar som ett mildare blekmedel än klor. [1]

Den största användningen av borax och boroxid (boranhydrid; B₂O₃) är vid tillverkningen av borosilikatglas. Innehållet av boroxid i glaset gör att det tål högre temperatur utan att mjukna. Ett exempel är Pyrex som används i hårdsmälta provrör. Dessutom tål glaset syror bättre och utvidgas mindre vid upphettning. [2,3]

Borax används också som ett miljövänligt rengöringsmedel, t ex för toaletter. Borax tar även bort lukt.

Dessutom har borax desinficerande verkan. Det användes förr i utspädda vattenlösningar som ögonskölj. En sådan flaska brukade vara uppsatt på väggen i anslutning till kemiska laboratorier.

Borax används ofta som lödmedel vid hårdlödning. Vid upphettningen avdunstar kristallvattnet och återstoden bildar en sur smälta med bruttoformeln Na₂O^.2 B₂O₃. Smältan metalloxiderna (metalloxider är basiska) på metallytan och bildar lättsmälta, mera basiska boratsalter. Vid stelningen bildar boratsaltet ofta glas, en s.k. boraxpärla, som ibland får en karakteristisk färg för den metall som ingår. [4]

Slime, den sega massan man man köpa i leksaksaffären, tillverkas genom att låta borax tvärbinda kedjor av polyvinlyalkohol. Det är lätt att tillverka slime själv.

Fördjupning