Tenside in der Kosmetik – Wieso besser Sulfat-frei ?

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Was sind Tenside eigentlich ?

Das Wort „Tensid“ kommt vom lateinischem „tensus“ und bedeutet Spannung. Denn, generell setzen sie die Oberflächenspannung oder Grenzflächenspannung von Flüssigkeiten so weit herab, dass Dispersionen möglich bzw. einfacher werden.

Sie können einen von vier Typen darstellen[1]:

1. Nicht ionische Tenside

2. Anionische Tenside

3. Kationische Tenside

4. Amphotere Tenside

Wie funktionieren Tenside und wie sind sie aufgebaut ?

Tenside sind, unabhängig ihres Typen, immer gleich aufgebaut. Sie besitzen einen hydrophilen (Wasser liebend) Kopf und einen lipophilen (Fett liebend) Körper. In der Chemie besteht der Grundsatz, „Gleiches löst sich in Gleichem“, d.h. Fette lösen sich aufgrund ihres molekularem Aufbaus in Fetten und fettähnlichen Substanzen man sagt auch sie sind unpolar. Während Wasser polar ist und polare Substanzen löst.[2] Tenside weisen beide Polaritäten auf, sie sind in Fett, wie in Wasser löslich. Durch diese Fähigkeit kann man z.B. Sonnenblumenöl in Wasser lösen, wenn man das richtigen Tensid dazu gibt. Jedoch „lösen“ die beiden Flüssigkeiten sich nicht ineinander, sie werden lediglich einfacher zu vermischen, und trennen sich nicht mehr in separate Schichten.[3] Die Polarität entsteht durch den unterschied in Elektronegativität (wie sehr die Atome Elektronen aufnehmen möchten). Ist dieser nicht sehr groß (z.B. C-H) so ist ein Atom unpolar. Ist dieser Unterschied jedoch recht groß (z.B. O-H), dann ist das Atom polarisiert.[4]

Eine Visualisierung der Funktionsweise von Tensiden :

Zu sehen sind die polaren Köpfe (in rot mit einem Minus, um die Polarität darzustellen), mit ihren unpolaren, fettlöslichen Schweifen. Sie umgeben einen Bereich aus Öl (unpolar) mit ihren Schweifen zum Öl gerichtet, und tauchen mit den Köpfen in die wässrige Phase (polar) ein. Abb. 1

Was sind die Unterschiede zwischen den Typen von Tensiden ?

Typ 1 : Nicht ionische Tenside. Dies sind solche Tenside welche nicht aus Anionen und Kationen bestehen, sondern auf bestimmten Funktionellegruppen fungieren. Bei ihnen sind die Elektronegativitäten der Atome so groß, dass sie sehr stark polar sind. Solche nicht ionischen Tenside haben meistens mehrere -O- (Ether) oder -OH (Hydroxid) Gruppen. Die meisten Tenside dieser Art sind schwer Abbaubar oder haben bedenkliche Abbauprodukte. Es wird seit geraumer Zeit versucht sie zu meiden.[5]

Typ 2 : Anionische Tenside. Solche Tenside sind meist Säure-Basen Salze von Carbonsäuren und starke Laugen oder Sulfat salze von Fettalkoholen. Sie bestehen aus einem geladenem Kopf und einem lipophilen Körper/Schweif. Anionische Tenside sind oftmals in organischen, sogenannten Kern-, und Schmierseifen, enthalten. Diese sind biologisch abbaubar und hauptsächlich haut schonend. Sulfat Salzhaltige Tenside jedoch können die Haut stark reizen.[6]

Typ 3 : Kationische Tenside. Diese sind quartäre Ammoniumsalze, welche etwas komplizierter sind. Bei ihnen sind alle vier Valenzelektronen des Stickstoffs mit einem Kohlenstoff gebunden. Diese Umstände geben dem Stickstoff eine positive Ladung, welche durch ein passendes Anion (negativ geladenes Teilchen) ausgeglichen wird. Diese Tenside sind biologisch recht gut abbaubar und haben weitestgehend keine negativen Einflüsse auf die Haut.[7]

Typ 4 : Amphotere Tenside. Sie enthalten sowohl ein positiv geladenes Stickstoff Kation, als auch ein negativ geladenes Carbonsäure Anion bzw. ein negativ geladenes Sulfat Anion. Diese werden durch ihr Ladungsverhältnis separat ausgeglichen. Das Ammonium (N+) wird durch ein Kation (z.B. Cl–) ausgeglichen. Und Die Carbonsäure bzw. das Sulfat durch ein Kation (z.B. Na+). Diese Ladungen tragen zu einer Polarität bei, welche in beide Richtungen wirkt, ein sogenanntes Zwitterion. Diese Tenside sind äußerst Hautverträglich wenn sie eine -COOH Gruppe, weniger so wenn sie eine Sulfat Gruppe besitzen.[8]

Wieso werden Tenside in der Kosmetik überhaupt benutzt ?

In der Kosmetik werden oft unterschiedliche Wirkstoffe, Trägersubstanzen und Konsistenzgeber genutzt. Diese sind oftmals nicht ineinander löslich. Cremes sollen Wirkstoffe auf der Haut verteilen, und benötigen dazu eine gewisse Konsistenz, welche ohne Tenside nicht geschaffen werden kann. Fluide und Seren sollen hochkonzentrierte Wirkstoffe bündeln, und am besten schnell einziehen, im Gegensatz zu Cremes, welche meistens schützen und über einen längeren Zeitraum auf der Haut bleiben sollen. Shampoos, Zahnpasta und Seifen sollen Reinigen, Pflegen und Erfrischen, durch Tenside werden ihre grundsätzlichen Wirkstoffe zusammengefügt, aber zusätzlich dienen sie dazu, Fett und Talg von der Haut und den Haaren, in Shampoos und Seifen, sowie Grind und Ablagerungen auf den Zähnen, in Zahnpasten, zu beseitigen. Hierbei binden sie die, normaler Weise, nicht in Wasser löslichen Partikel mit Wasser, und machen es einfacher diese zu entfernen. Ohne Tenside würde Kosmetik wie wir sie kennen, mit all ihren Vorzügen, Abhilfen und Besserungen nicht existieren.

Ein ungewolltes Schaumbad, durch das Auslaufen von Löschschaum an einem Flughafen Abb. 3

Wieso gibt es nun „gut“ und „schlecht“ innerhalb der Tenside ?

Zu sagen etwas ist nur gut oder nur schlecht ist sehr kurz gedacht, und oft falsch. Alles hat seine guten und schlechten Seiten, unsere Aufgabe ist es, die Wertigkeit und die Balance dieser Attribute einzuschätzen. Hat etwas viele gute Seiten, jedoch eine arg schlechte, bei welcher man Kompromisse schließen müsste, so wird nach einer Alternative gesucht. Solche Alternativen findet man oft in der Natur, jedoch nicht immer. Als höchstes Prinzip steht die Gesundheit und Verträglichkeit, bei welcher keine Kompromisse geschlossen werden. Diesen beiden Aspekten zu folge, werden Kompromisse gegenüber verminderter Leistung geschlossen. Oder einfach, der Gesundheit zu liebe, wir auf herrausragende Leistungen verzichtet.

Wozu man „Nein“ sagen kann, und warum?

Tenside haben wie oben dargestellt einige Aspekte, welche auch einige Wirkungen und Nebenwirkungen mit sich ziehen. Die Tenside des Typ 1 sind oftmals schwer biologisch abbaubar, und schwerer hautverträglich. Mit der Ausnahme des Polysorbats Alkylglucoside, welches aus Zuckerrohrderivaten gewonnen wird. Der Polyalkylenglycolether z.B. gehört einer der Dominanteren nicht ionischen Tensiden, den Fettalkoholethoxylaten an. Sie werden mittels Ethylenoxid hergestellt, welches ein Abkömmling der Erdölindustrie ist.[9] Die des Typ 2 sind mäßig bis gut hautverträglich, und biologisch abbaubar, mit Ausnahme von Sulfaten, welche sehr Haut unverträglich sind, und nicht nur sensibler Haut schaden, sondern auch bei Menschen ohne Vorgeschichte Reizungen und Allergien auslösen kann.[10] Die des Typ 3 sind nur schwer biologisch abbaubar, und mäßig hautverträglich. Und die des Typ 4 sind gut hautverträglich und mäßig biologisch abbaubar.[11] Worauf zu achten ist ist, dass man keinen genauen Unterschied von natürlich und synthetisch ziehen kann. Viele dieser Produkte gelten als natürlich, da sie als solche vorkommen oder ihre Edukte natürlichem Ursprungs sind. Man sollte aufpassen was einem als natürlich verkauft wird, denn nicht alles was natürlich ist ist auch immer gut. Sulfatsalzhaltige Tenside sind zwar natürlich aber auf Dauer schädlich.[12]

Warum werden Sulfat Tenside überhaupt benutzt ?

Sulfat Tenside haben ausgezeichnete Eigenschaften, mitunter Schaumbildung und die Erzeugung stabiler Dispersionen. Sie sind verhältnismäßig billig und können auch in sogenanntem „hartem Wasser“ genutzt werden, ohne ihre Effizienz zu verlieren wie das z.B. Natriumsalz Tenside tun. Die Spurenelemente im Wasser, Magnesium und Calcium, formen dabei unlösliche Salze, welche keine Tensid Eigenschaften haben, und sich ebenfalls als Kalk absetzten können.[13]

Was ist nun das Problem mit Sulfat Tensiden ?

Sulfat Tenside sind reizend, irritierend und sie können Allergien auslösen. Sie tragen nicht nur Fettreste und Schmutz ab, sondern auch gesunde Haut und machen diese so anfälliger und durchlässiger. Ebenfalls beeinflussen diese Art von Tensiden die Proteine der Haut, indem sie sie denaturieren d.h. Die Proteine, welche lange Ketten aus Kohlenwasserstoffen, Aminosäuren, Carbonsäuren sowie Sulfaten und Sulfiden sind, sind in sehr genauen Formen zusammengesetzt, was durch intermolekulare Kräfte geschieht. Diese Kräfte, können durch Umwelteinflüsse überwunden, und so das Protein verformt werden.[14] Das beste Beispiel ist ein gewöhnliches Spiegelei, bei welchem die Proteine des flüssigem und durchsichtigem Eiklars durch Hitze verformt, und somit zum festem und opaken Eiweiß werden. Diese Prozesse sind oftmals nur schwer rückgängig zu machen, so ist es einem Koch nicht möglich ein Ei zu „entbraten“. Chemisch ist es möglich, und unser Körper macht dies auch, nur braucht dieser Vorgang seine Zeit.[15] Das hiermit entstandene Problem ist einfach erklärt. Unser Körper ist eine fein abgestimmte Maschine, und weitestgehend robust gegenüber Umwelteinflüssen. Jedoch müssen für einen normalen und geregelten Ablauf viele Komponente miteinander harmonieren. Ein verformtes Protein ist hierbei wie ein kaputtes Teil in einem Puzzle, es kann nicht mehr richtig Arbeiten und hierdurch werden ganze Prozesse gestört, wie z.B. Versorgung der Haut mit Nährstoffen, oder die Abwehr gegen Krankheitserreger. So wird die Haut anfälliger für Rötungen und Irritationen.

Wieso benutzen wir nur Sulfat-freie Tenside ?

Ihre irritierenden Eigenschaften und Langzeit Beeinflussung der Haut finden in qualitativer Kosmetik wenig Begeisterung, zumal es viele Alternativen aus der Natur gibt, welche sehr ähnliche positive Aspekte besitzen, und um einiges Verträglicher für die Haut sind. Ebenfalls werden derartige Tenside nicht so gut von der Umwelt abgebaut wie solche, welche der Natur entspringen.[16] Alkylglucoside aus Zuckerrohr oder natürliche Natriumsalze der Fettsäuren von natürlichen Fetten wie Kokosfett, Kakao- und Sheabutter z.B., um ein paar davon zu nennen.

Quellenbezüge zum Nachlesen:

Informationen zu Sulfaten in Kosmetik [13][15][5][6]

Genaueres zu Natriumlaurylsulfat [10][12]

Denaturierung von Proteinen erklärt [15]

Wikipedia [1][2][3][4][7][8][9][11][14][16]

Quellen: Wikipedia 

Erdöl in Kosmetika – Warum immer häufiger ein no-go ?

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Was ist Erdöl überhaupt?

Erdöl ist ein Naturprodukt, welches aus langkettigen Kohlenwasserstoffen, Schwefel und Schwefelverbindungen, Metallen und Gestein besteht[22]. Es entsteht, wenn organisches Material z.B. Pflanzen oder Tiere in den oberen Erdkrusten erhöhten Drücken und Temperaturen ausgesetzt sind. Das heutige Rohöl besteht hauptsächlich aus sogenannten toten Meereskleinstwesen, Mikroplankton, Algen und Kleintieren, welche man nur unter dem Mikroskop sehen kann[21]. Es wird aus Gesteinsschichten gefördert, raffiniert und an die Verbraucher weitergegeben. Es ist schon seit mehr als tausend Jahren bei uns Menschen bekannt, unter dem Namen Petroleum, welcher sich aus den griechischen Worten petra – Gestein/Fels und oleum – Öl zusammensetzt, weshalb es auch Felsöl genannt wird.

Wie entsteht Erdöl ?

Rohöl entsteht, wenn abgestorbene Meereskleinstwesen in der oberen Erdkruste zusammengedrückt und erhitzt werden. Dabei wandelt es die in den Tieren enthaltenen Kohlenhydrate, Proteine und Lipide in langkettige Kohlenwasserstoffe um. Umso stärker ausgeprägt die Faktoren von Druck und Temperatur sind, umso mehr verändert sich die Zusammensetzung des Rohöls. Ab einer Temperatur von 60°C entstehen teilweise kurzkettige Kohlenwasserstoffe wie gasförmiges Methan (auch Sumpfgas genannt), Ethan (welches als Heizmittel genutzt wird), Propan und Butan (welche in Gasbrennern enthalten sind), aber auch flüssiges Pentan, Hexan, Heptan und Oktan, welche als Kraftstoffe für Autos, zum heizen und zur Energieherstellung genutzt werden. Zwischen 120-130°C entstehen zum größtem Teil, und ab 200°C entstehen nur kurzkettige Kohlenwasserstoffe.

Wie kommen wir an Erdöl ?

Das Erdöl ist in der oberen Erdkruste, weshalb wir danach bohren müssen. Dies geschieht in drei Stufen:

1. Die Bohrung

Die primäre Förderung, hierbei wird der natürliche Druck der Erdölvorkommen genutzt, um das Erdöl an die Oberfläche zu befördern.

2. Das Pumpen

Die sekundäre Förderung, hierbei wird Wasser oder Gas in das Bohrloch gepumpt, um Erdölreste an die Oberfläche zu bekommen.

3. Das Reste sammeln

Die tertiäre Förderung, hierbei werden Dampf, Polymere, CO2 oder Chemikalien genutzt um letzte Reste im Vorkommen zu ergattern.

Ebenfalls werden Bohrinseln für Meeresbohrungen genutzt, diese fungieren auf dem selben Prinzipien.

Was sind nun die Probleme mit Erdöl und dessen Förderung ?

Die Erdölförderung setzt Unmengen von Treibhausgasen frei, und pumpt zugleich Chemikalien und nicht natürlich abbaubare Plastiken in den Boden und somit in unser Grundwasser. Treibhausgase wie Methan werden durch die Förderung und die Raffinierung von Erdöl frei. Schwefelhaltiges Rohöl z.B. setzt große Mengen von SO2 (Schwefeldioxid) frei, welches in der Atmosphäre zu schwefeliger Säure und Schwefelsäure umgewandelt wird, diese macht sich als „saurer Regen“ bemerkbar. Zudem kommt es oftmals zu Erdölkatastrophen, welche die Umwelt irreversibel beeinträchtigen. Auslaufendes Öl von Bohrinseln, oder sinkende Frachtschiffe mit Tonnenweise Erdöl an Bord setzten jährlich ca. 100.000[1] tausend Tonnen Erdöl in unsere Meere frei. Dies hat katastrophale folgen für den gesamten Planeten. Das beste Beispiel hierzu ist die „Ölpest“ im Golf von Mexiko, durch welche folgen entstanden sind welche noch am Mississippi-Delta spürbar wahren.

 

Warum wird Erdöl in der Kosmetik benutzt ?

Mineralölderivate finden Gebrauch als Basis, in Ölen, Vaseline und Wachsen. Sie sind preisgünstig, können in gleichbleibender Qualität verarbeitet werden, und lösen keine Allergien aus. Sie enthalten jedoch sogenannte Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons, kurz MOAH´s[2].

Was für folgen haben erdölhaltige Kosmetika ?

Eines der großen Probleme bei der Erdölbohrung ist der Fakt, dass radioaktive Partikel, Metalle und Heteroatom Verbindungen, sowie MOAH´s mit dem Erdöl mitgetragen werden. Langkettige Kohlenwasserstoffe haben wenig Auswirkung auf den menschlichen Körper, im positiven wie im negativen, diese Verunreinigungen jedoch schon. Metalle sind mit unter Eisen, Kupfer, Nickel und Vanadium. Nickel und Vanadium sind KMR-Stoffe[3], das bedeutet sie sind :

– kanzerogen – krebserregend,

– mutagen – erbgutverändernd,

– oder reproduktionstoxisch – fortpflanzungsbeeinträchtigend

Heteroatome sind solche organischen Verbindungen, welche ein oder mehrere nicht Kohlenstoff (C-C) oder Wasserstoff (C-H) Verbindung aufweisen. Solche sind mit unter :

– Sauerstoff: Alkohole (wie Trinkalkohol Ethanol, aber auch Methanol, welches Erblindung verursacht[4]), Carbonsäuren (z.B. Essig), Ketone (z.B. Aceton welches in Lösemitteln für Farben und Lacke, sowie in Nagellackentfernen enthalten ist)

– Stickstoff: Aminen und Amiden (welche oftmals schlecht riechen, reizen oder giftig sind[5]), Aminosäuren (z.B. woraus unsere DNA und Neurotransmitter, wie Dopamin oder Serotonin, bestehen[6]), Nitroverbindungen (welche z.B. in Sprengstoff oder Abbeizmitteln genutzt werden[7])

– Schwefel: Thiole (welche furchtbar riechen[8]), Sulfate und Sulfide (z.B. Nickel(II)-Sulfat[9])

– Phosphor: Phosphane und Phosphorsäureester (hoch giftige Substanzen[10])

– Halogene: Fluoro-, Chloro-, Bromo-, und Iodoalkane (z.B. Kohlenstofftetrafluorid, welches als Kältemittel genutzt wird[11]. Chloroform eine giftige, flüchtige, Flüssigkeit[12]. Bromobenzol, welches stark reizend auf die Atemwege wirkt[13]. Iodoalkane, welche freie Iod radikale (I–) abgeben, welche wiederum die Haut angreifen[14])

Solche Partikel werden jedoch zum größtem Teil entfernt, lediglich MOAH´s sind unabhängiger Tests zufolge immer noch zwischen acht (bei Körperölen) bis zu 15.000 (bei Vaseline) mal so hoch wie in Lebensmitteln.[15]

Ebenfalls werden mit dem Gestein Radiumverbindungen wie Sulfate und Carbonate mitbefördert. Der hauptsächliche Anteil dieser Verbindungen besteht aus dem Isotop Radium-226 mit einer Halbwertszeit von 1600 Jahren[16]. Jedoch ist es unwahrscheinlich dass relevante Mengen im Rohöl vorliegen. Hingegen dessen entstehen größere Mengen von Aufschlämmungen der Radium-226 Verbindungen durch die abscheide Methoden, welche oftmals nicht oder nicht fachgerecht entsorgt werden[17], da es keine klaren Regelungen gibt.

Ein weiterer Anteil des Erdöls, neben langkettigen Kohlenwasserstoffen, sind cyclische Kohlenwasserstoffe, und sogenannte Aromaten. Sie unterscheiden sich in der Hinsicht, dass sie beide Ringe bzw. Sechsecke aus Kohlenstoff bilden, die Aromaten besitzen als unterschied chemische Doppelbindungen.[18]

Cyclischer Kohlenwasserstoff            Aromat          Abb. 2

Hierbei ist anzumerken, dass solche Ringe meist sehr giftig sind. Cyclohexan kann dabei z.B. zu Dermatitis führen[19], während Benzen (Benzol ist ein veralteter Begriff) als Krebserregend gilt[20].

Jedoch, sobald sich ein, auch wenn nur kleiner, Teil eines Moleküls ändert, kann dies enorme Auswirkungen auf seine Eigenschaften haben. So ist Benzen z.B. Krebserregend, Zimtaldehyd, welches das Benzen als Großteil „enthält“, gibt Zimt seinen charakteristischen Geruch und Geschmack, wobei es recht harmlos ist.

Zimtaldehyd Molekül Abb. 3

Wieso benutzen wir keine erdölhaltigen Rohstoffe in unseren Produkten ?

Die gegebenen Fakten über Erdöl, die Verschmutzung der Umwelt mit Abgasen und Abfall, sowie die teils stark variierenden Inhaltsstoffe sind Grund genug nach Alternativen zu suchen. Und solche finden wir in der Natur zu genüge. Pflanzliche Extrakte und Wirkstoffe sind so Umweltschonend wie es nur geht, und wirken oftmals genauso gut, wenn nicht besser und schonender als Erdölderivate.

Der Umwelt zu liebe, und für´s eigene Gewissen sind solche Alternativen das beste Mittel.

Quellenbezug zum Nachlesen und Informieren :

Radioaktive Öl Aufschlämmungen [17]

Unabhängige Tests durch den Verbraucherschutz [2][15]

Methanolvergiftungen [4]

Benzen, seine Folgen und Aufnahme wege [20]

KMR-Liste des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit [3]

Erdölentstehung und Nutzung [21] [22]

Wikipedia [1][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][16][18][19]

Quellen: Wikipedia, Stiftung-Warentest, Planet-wissen.de, Noxen.de, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau- und Reaktorsicherheit