2020-04-20
451
В мире считается, что среди наиболее прибыльных отраслей промышленности на одном из первых мест стоит косметическая. Наблюдения показывают, что если нужно, то женщины могут отказать себе во многом, только не в том, что сделает их хотя бы чуточку красивее.
Искусство косметики уходит в далекое прошлое. Так, при раскопках найдены египетские мумии, ногти которых раскрашены. В усыпальницах египетских пирамид обнаружены натуральные краски и косметические инструменты, различные плитки для приготовления смеси красок и румян, сосуды для хранения мазей и масел. Найден письменный документ – папирус Эберса, в котором изложены косметические правила и рецепты. Его написание относят к пятому тысячелетию до новой эры.
Письменные источники далекого прошлого и наблюдения современных путешественников свидетельствуют о том, что на ранней стадии развития к раскрашиванию тела красками были неравнодушны и мужчины. Как атавизм этого можно рассматривать склонность некоторых мужчин к накожной татуировке. По мере развития культуры мужчины теряют этот интерес. Стремление женщин к подкрашиванию кожи (особенно лица) наоборот усиливается. Судя по всему, для женщин нет простой связи между культурой и количеством используемой косметики. Связь скорее можно уловить между количеством косметики и прирожденным вкусом.
|
|
|
Древние рукописи свидетельствуют, что уже тысячи лет назад женщины Востока подкрашивали веки в голубой цвет тончайшей пыльцой из толченой бирюзы. Бирюза – это природный минерал, имеющий состав СuАl6(PO4)4(OH)8·4H2О.
С незапамятных времен для подкрашивания бровей использовался мягкий природный минерал – сурьмяный блеск Sb2S3. В русском языке было выражение «сурьмить брови». Сурьмяный блеск поставлялся в различные страны арабами, которые называли его стиби. От этого названия и пошло латинское стибиум, означавшее в древности не химический элемент, а его сульфид Sb2S3. Природный сурьмяный блеск имеет цвет от серого до черного с синей или радужной побежалостью.
Достоверно известно, что в России косметические краски применялись в конце XVI и особенно широко в XVII в. историк П.М. Лукьянов в одной из своих книг цитирует саксонского путешественника Олеария, который посетил Россию в первой половине XVII в. и позднее описал свои впечатления: «Женщины в России среднего роста, вообще стройны, нежны лицом и сложением, но в городах все румянятся и так грубо и заметно, что, глядя на них, подумаешь, будто кто вымазал их рукою полною муки и потом кисточкой намазывал им на щеки красной краской. Брови и ресницы они также подкрашивали черной, а иногда и коричневой краской»{5}. Впечатления того же времени другого путешественника по России голландца Стрюйса на этот счет записаны следующими словами: «Хотя женщины обыкновенно белы, и кожа на лице их очень гладкая, все-таки они почти все румянятся или вернее натираются ляповато белилами и приглашают для этого белильшиц»{5}. Румянами в то время красили не только щеки, но и губы.
|
|
|
Естественно, что в далеком прошлом в качестве косметических препаратов использовались лишь природные минеральные и органические вещества. С развитием химии для этой цели все чаще стали применять синтетические продукты. Так, например, в качестве пигмента для губных помад применяют малиново-красный бис-ди-метилглиоксимат никеля. Органический реагент ди-метилглиоксим химики-аналитики используют для качественного обнаружения и количественного определения ионов никеля (II), а реакция образования этого соединения носит имя нашего соотечественника Л.А. Чугаева.
Промышленность выпускает перламутровые губные помады и кремы, а также шампуни с перламутровыми блесками. Перламутровый эффект в косметических средствах создается солями висмутила BiOCl и ВiO(NO3) или титанированной слюдой – перламутровым порошком, содержащим около 40% TiO2. Давно известны жемчужные или испанские белила. Их основным компонентом является ВiO(NO3)2, образующийся при растворении нитрата висмута Вi(NO3)3 в воде. В косметике эти белила используют для приготовления белого грима.
Для создания специальных косметических средств (гримов) применяют оксид цинка ZnO, получаемый прокаливанием основного карбоната (ZnOH)2CO3. В медицине его используют в присыпках (в качестве вяжущего, подсушивающего, дезинфицирующего средства) и для изготовления мазей.
Косметические декоративные пудры – многокомпонентные смеси. В них входят: тальк, каолин, ZnO, TiO2, MgCO3, крахмал, цинковые и магниевые соли стеариновой кислоты, а также органические и неорганические пигменты, в частности Fe2O3. Тальк придает пудре сыпучесть и скользящий эффект. Его недостатком является способность впитываться в кожу и придавать жирный блеск. Тем не менее, в состав пудр он входит в количестве до 50...80%. Каолин обладает высокой укрывистостью и способностью впитывать избыток жировых выделений кожи. Его повышенная гигроскопичность способствует слеживаемости и неравномерному распределению пудры на коже, поэтому каолин вводят не более 25%. Оксиды цинка и титана обладают хорошей укрывистостью. Кроме того, оксид цинка обладает антисептическими свойствами и потому одновременно выполняет роль дезинфицирующей добавки. Эти оксиды вводят в пудры до 15%. В больших количествах они приводят к сухости кожи. Крахмал придает коже бархатистость, а благодаря стеаратам цинка и магния пудра хорошо удерживается на коже и делает ее гладкой.
Компактная пудра в отличие от рассыпной содержит связующие добавки: натрийкарбоксиметилцеллюлозу, высшие жирные кислоты, воски, многоатомные спирты и их эфиры, минеральные и растительные масла. Они позволяют получать при прессовании брикеты определенной формы, которые сохраняют прочность при длительном употреблении.
В быту в качестве дезинфицирующего и отбеливающего средства широко используют растворы (3, 6, 10%-ные) пероксида водорода. Более концентрированный – 30%-ный раствор пероксида водорода – называют пергидролем. Пероксид водорода – неустойчивое (особенно на свету) химическое соединение. Оно разлагается на воду и кислород:
2H2O2 = 2H2О + O2
В момент образования кислород находится в атомарном состоянии и лишь, затем переходит в молекулярный:
2О = O2
Атомарный кислород обладает особенно сильным окислительным свойством. Благодаря ему, растворы пероксида водорода разрушают красящие вещества и отбеливают ткани из хлопчатобумажных и шерстяных тканей, шелк, перья, волосы. Способность пероксида водорода обесцвечивать волосы используют в косметике. Она основана на взаимодействии атомарного кислорода с красящим веществом волос меланином – смесью сложных органических веществ. При окислении меланин переходит в бесцветное соединение. Следует помнить, что пергидроль вызывает ожоги кожи и слизистых оболочек.
|
|
|
В настоящее время для окраски волос имеется большой ассортимент различных органических красителей.
Иногда же для этой цели применяют соли серебра, меди, никеля, кобальта, железа. В таком случае крашение волос осуществляют при помощи двух растворов. Один из них содержит соли данных металлов: нитраты, цитраты, сульфаты или хлориды, а второй – восстановители: пирогаллол, танин и др. При смешении этих растворов ионы металлов восстанавливаются до атомов, которые и осаждаются на поверхности волос.
Наиболее распространенный лак для ногтей представляет раствор нитроцеллюлозы в органических растворителях. Нитроцеллюлозу получают нитрованием целлюлозы (хлопковой или древесной) смесью азотной и серной кислот. Она является сложным эфиром азотной кислоты и характеризуется общей формулой
[C6H7O2(OH)3– x (ONO2) x ] n.
В качестве растворителей используют амиловый эфир уксусной кислоты, ацетон, различные спирты, этиловый эфир, а также их смеси. В лак добавляют пластификаторы – касторовое масло или другие экстракты, которые препятствуют обезжириванию ногтей и предотвращают их ломкость.
Следует отметить, что косметика тесно соприкасается с гигиеной, так как имеется много косметических средств (лосьоны, кремы, шампуни и др.), которые выполняют и гигиеническую функцию.
Дезодоранты и озоновый «щит» планеты
Каждый знает, что дезодоранты – это средства, устраняющие неприятный запах пота. На чем основано их действие? Пот выделяется особыми железами, расположенными в коже на глубине 1...3 мм. (Приложение №2) У здоровых людей на 98...99% он состоит из воды. С потом из организма выводятся продукты метаболизма: мочевина, мочевая кислота, аммиак, некоторые аминокислоты, жирные кислоты, холестерин, в следовых количествах белки, стероидные гормоны и др. Из минеральных компонентов в состав пота входят ионы натрия, кальция, магния, меди, марганца, железа, а также хлоридные и иодидные анионы. Неприятный запах пота связан с бактериальным расщеплением его составляющих или с окислением их кислородом воздуха. Дезодоранты (косметические средства от пота) бывают двух типов.
|
|
|
1. Тормозят разложение выводимых с потом продуктов метаболизма путем инактивации микроорганизмов или предотвращением окисления продуктов потовыделения.
2. Действие второй группы дезодорантов основано на частичном подавлении процессов потовыделения.
Такие средства называют антиперспиранами. Этими свойствами обладают соли алюминия, цинка, циркония, свинца, хрома, железа, висмута, а также формальдегид, таннины, этиловый спирт. На практике из солей в качестве антиперспирантов чаще всего используют соединения алюминия. Перечисленные вещества взаимодействуют с компонентами пота, образуя нерастворимые соединения, которые закрывают каналы потовых желез и тем самым уменьшают потовыделение. В оба типа дезодорантов вводят отдушки.
Чем же создается давление в аэрозольных баллонах? Это не праздный вопрос, так как с ним, можно сказать, связана судьба человечества. Рабочее давление в баллонах создается парами сжиженного газа, либо за счет сжатого газа, например, N2, CO2 или N2O. До сих пор баллоны со сжатыми газами применялись редко, поскольку их рабочее давление падает по мере расходования содержимого баллона, т.е. по мере увеличения объема парового пространства. Давление над сжиженным газом постоянно, так как оно поддерживается испарением жидкости и заполнением увеличивающегося пространства. В качестве веществ, создающих давление в аэрозольных баллонах, оказались удобными фторхлоруглероды. 
Так, при 21°C давление паров над жидким CF2Cl2 составляет 5 атм, а над смесью (50%:50%) CF2Cl2 и CF2Cl2 2,5 атм. Эти вещества, кроме того, обладают важным свойством – малой химической активностью по отношению ко многим веществам. Легкокипящие и химически инертные вещества, используемые для создания повышенного давления в аэрозольных баллонах, называют пропеллентами. Таким образом, в аэрозольных баллонах в жидком веществе (основе), ради которого и создается устройство, содержится жидкий пропеллент. Довольно часто растворы аэрозольного баллона (одеколоны, кремы для бритья и др.) содержат воду. Пропелленты CF2Cl2 и CFCl3 со временем частично гидролизуются (взаимодействуют с водой) и поэтому нежелательны. В таких случаях в качестве пропеллента используют CF2Cl – CF2Cl (1,2-дихлортетрафторэтан). В настоящее время принято международное соглашение по сокращению производства аэрозольных баллонов, содержащих в качестве пропеллентов фторхлоруглероды, поскольку установлено, что они плохо влияют на озоновый слой Земли.
В атмосфере на определенной высоте от Земли имеется повышенная концентрация озона. Он получается в результате фотодиссоциации молекулярного кислорода и взаимодействия атомарного кислорода
O2 ← [ h ν (свет)] → 2O
с молекулярным в соответствии с уравнением
O + O2 ↔ O3*
Образующиеся молекулы озона содержат избыточную энергию, т.е. они возбуждены. Если не отвести от молекулы озона эту избыточную энергию, то она долго не просуществует, а распадется на исходные атомарный и молекулярный кислород. Чтобы молекула озона стала стабильной, она должна отдать избыток энергии какой-то другой молекуле, например молекуле азота:
O3* + N2 → O3 + N2*
Концентрация озона в атмосфере зависит от двух причин:
1. Для диссоциации молекул O2 на атомы нужно интенсивное коротковолновое солнечное излучение, которое поглощается по мере приближения к Земле. Следовательно, диссоциация O2 на атомы преимущественно протекает в верхних слоях.
2. Для стабилизации образующихся молекул озона необходимо столкновение с другими частицами, т.е. разрежение воздуха не должно быть слишком большим, а, следовательно, высота должна быть также не очень большая. В результате этих двух факторов, действующих в противоположных направлениях, озон накапливается в определенных слоях атмосферы. Опыт показывает, что наибольшая его концентрация наблюдается на высоте около 50 км. Этот слой атмосферы и называют озоновым «щитом» планеты. Он играет чрезвычайно важную роль в сохранении жизни на Земле. Оказалось, что молекулы озона, как никакие другие, находящиеся в атмосфере, сильно поглощают фотоны с длиной волны от 200 до 310 нм, т.е. ультрафиолетовое излучение Солнца. Известно, что растения и животные гибнут при интенсивном облучении этим светом. Таким образом, можно сказать, что от концентрации озона зависит судьба нашей планеты.
Концентрация озона в атмосфере зависит от содержания оксидов азота и фторхлорметанов. Оксиды азота постоянно присутствуют в низких концентрациях в результате фотохимического взаимодействия азота и кислорода. Оксид азота (II) разрушает озон, а оксид азота (IV) связывает атомарный кислород в соответствии с уравнениями
Formula p.109
Таким образом, оксиды азота играют роль катализаторов в разложении озона.
За 4,6 млрд лет существования нашей планеты установилось равновесие, и жизнь на Земле возникла и развилась при определенном равновесном составе атмосферы. Однако интенсивное развитие сверхзвуковой авиации начинает оказывать влияние на создавшееся в атмосфере равновесие. Поскольку сверхзвуковые самолеты предназначены для полетов в стратосфере, верхний предел которой подходит к «озоновому» слою, то появляется опасность влияния сверхзвуковой техники на этот слой. При сгорании топлива в двигателях самолетов в довольно больших количествах образуются оксиды азота.
Другим источником опасности озоновому слою являются фторхлорметаны (главным образом CF2Cl2 и CFCl3). Эти вещества широко используют в баллонах в аэрозольной упаковке, а также в качестве хладоагентов в промышленных и бытовых холодильниках. Фторхлорметаны – чрезвычайно инертные химические вещества. В атмосфере они разрушаются лишь в верхних слоях под действием ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 190...225 нм. Одним из продуктов разложения фторхлорметанов является атомарный хлор:
CCl4– x F x – [ h ν (свет)] → CCl3– x F x + Cl
Скорость разрушения фторхлорметанов максимальна на высоте около 30 км, т.е. в слое, примыкающем к озоновому. Атомарный хлор так же, как и оксиды азота, способен катализировать разложение озона в соответствии с уравнениями
Formula p.110
Научная общественность высказывает озабоченность разрушением озонового слоя Земли и требует сокращения использования фторхлорметанов в качестве распылителей аэрозолей.
Ожоги солнечным светом вызываются ультрафиолетовыми лучами в области длин волн 280...315 нм (эритемная область). Ультрафиолетовые лучи с длинами волн 315...400 нм способствуют образованию на коже человека пигмента меланина, который служит защитой от эритермы (от ожога). В некоторых странах налажен выпуск фотозащитных кремов, которые поглощают или отражают солнечные лучи эритемной области, но пропускают лучи, стимулирующие появление на коже загара. В качестве примеров фотозащитных соединений можно указать на этиловый эфир циннамилиденуксусной кислоты (I) и 2-фенилбен-зоксазол (II):
Formula p.110
Заключение
Химия – это наука, важная часть естествознания. Строго говоря, наука не может окружать человека. Его могут окружать результаты практического приложения науки. Это уточнение весьма существенное. В настоящее время часто можно слышать слова: «химия испортила природу», «химия загрязнила водоем и сделала его непригодным для использования» и т.д. На самом же деле наука химия здесь вовсе непричем. Люди, используя результаты науки, плохо оформили их в технологический процесс, безответственно отнеслись к требованиям правил безопасности и к экологически допустимым нормам промышленных сбросов, неумело и не в меру использовали удобрения на сельскохозяйственных угодьях и средства защиты растений от сорняков и вредителей растений. Любая наука, особенно естествознание, не может быть хорошей или плохой. Наука – накопление и систематизация знаний. Другое дело, как и в каких целях используются эти знания. Однако это уже зависит от культуры, квалификации, моральной ответственности и нравственности людей, не добывающих, а использующих знания.
Без продуктов химической промышленности современному человеку не обойтись, так же как нельзя обойтись без электричества. Такая же ситуация и с продуктами химической промышленности. Нужно протестовать не против некоторых химических производств, а против их низкой культуры.
Культура человека – сложное и разноплановое понятие, при котором возникают такие категории, как умение человека вести себя в обществе, правильно владеть родным языком, следить за опрятностью своей одежды и внешним видом и т.д. Однако мы часто говорим и слышим о культуре строительства, культуре производства, культуре ведения сельского хозяйства и т.д. Действительно, когда речь заходит о культуре Древней Греции или еще более ранних цивилизациях, то, прежде всего вспоминают о ремеслах, которыми владели люди той эпохи, какие орудия труда они использовали, что умели строить, как умели украшать строения и отдельные предметы.
Многие важные для человека химические процессы были открыты задолго до того, как химия оформилась в науку. Значительное количество химических открытий было сделано наблюдательными и любознательными ремесленниками. Эти открытия переходили в семейные или клановые секреты и далеко не все дошли до нас. Часть из них была утеряна для человечества. Приходилось и приходится затрачивать огромный труд, создавать лаборатории, а иногда и институты для раскрытия секретов древних мастеров и их научного толкования.
Многие не знают, как устроен телевизор, но успешно пользуются им. Однако знание устройства телевизора никогда и никому не помешает в правильной его эксплуатации. Так и с химией. Понимание сущности химических процессов, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни, может принести человеку только пользу.
В жизни приходится выполнять много функций, не связанных с основной специальностью: строить дом, обрабатывать садовый участок, окрашивать ткань и выводить с нее пятна и т.д. Как уже было сказано, культура – понятие многоплановое, но любая ее составляющая основана на знаниях, на информированности, на грамотности.
Список литературы
1. Краткая химическая энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1961...1967. Т. I...V.
2. Советский энциклопедический словарь. – М.: Сов. энциклопедия, 1983.
3. Войцеховская А.Л., Вольфензон И.И. Косметика сегодня. – М.: Химия, 1988.
4. Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. – Л.: Химия, 1991.
5. Кукушкин Ю.Н.Химия вокруг нас. – Л.: Химия, 1993.
6. Лепешков И.Н., Розен Б.Я. Минеральные дары моря. – М.: Наука, 1972.
7. Лукьянов П.М. Краткая история химической промышленности СССР. – М.: Изд-во АН СССР, 1959.
8. Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая химия. – М.: Мир, 1977.
9. Чалмерс Л. Химические средства в быту и промышленности. – Л.: Химия, 1969.
10. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия-10. М.: Просвещение, 1991
11. Перельман Я.И. Знаете ли вы физику? М.: Просвещение, 1971;
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 1993.
12. Химия в быту. – Смоленск: «Русич», 1996, 56 стр. (Азбука быта).
13. Юдин А.М., Сучков В.Н., Коробелин Ю.А. «Химия для Вас» - 3 изд., стереотипн. – М.: Химия, 1986г. – 192 с. С ил.
14. Коноплева Н.П. Домашнее хозяйство 1000 полезных советов – М.: Изд-во Эксмо-Пресс, 2001 г. -352 с.
15. Поллер.З.К. Химия на пути в 3-е тысячелетие: Пер. с немецкого (перевод и предисловие Васиной Н.А. – М.: Мир, 1982 г. 401 с.
16. Справочник зубного врача /Под ред. А.И.Воробьева – М.: Медицина, 1981, 656 с.
17. Федюкович Н.И. «Анатомия и физиология»: Учеб.пособ. Ростов на Дону – Изд-во «Феникс», 2000г.
18. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия – М.: Просвещение 1987г. – 825 с.
Схема развития кариеса
|
Приложение №1
Схема строения здорового зуба
Приложение №2
Схема строения кожи
Приложение №3
Расшифровка условных обозначений
| Разрешена стирка, включая замачивание, полоскание, нагревание, механическое воздействие |
| Стирка запрещена |
| Только ручная стирка при температуре максимум 40°, не тереть, не отжимать |
| Ручная или машинная стирка при температуре не выше указанной |
| Ручная или машинная стирка. Внимательно придерживаться указанной температуры, не подвергать сильной механической обработке. Умеренный отжим. |
| Очень деликатная стирка в большом количестве воды, минимальная механическая обработка, быстрое полоскание при низких оборотах |
| Запрещено отжимать и высушивать в стиральной машине |
| Разрешено отжимать и высушивать в стиральной машине |
| После отжима разрешена вертикальная сушка |
| Сушить без отжима в подвешенном состоянии |
| Высушивать при нормальной температуре |
| Высушивать при горячей температуре |
| Сушить на горизонтальной поверхности |
| Гладить запрещено |
| Разрешено гладить при максимальной температуре 200°, допустимо для льна и хлопка; можно слегка увлажнять изделие |
| Разрешено гладить при максимальной температуре 150°, допустимо для шерсти и смешанных волокон с полиэстером и вискозой; использовать влажную ткань |
| Разрешено гладить при максимальной температуре 110°, допустимо для синтетики, нейлона, акрила, полиэстера, ацетата; использовать тканевую прокладку, не пользоваться паром |
| Разрешено гладить |
| При стирке не использовать средства, содержащие отбеливатели (хлор) |
| Разрешена стирка с отбеливателями, содержащими хлор; использовать только холодную воду, следить за полным растворением порошка |
| Только сухая чистка |
| Сухая чистка с любым растворителем |
| Чистка только с углеводородом, бензином, хлорным этиленом и монофтортрихлорметаном |
| Чистка с использованием только углеводорода, бензина и трифтортрихорметана |
| Чистка только с углеводородом, хлорным этиленом и монофтортрихлорметаном при ограниченном добавлении воды, контроле за механическим воздействием и температуре сушки |
| Чистка только с углеводородом и монофтортрихлорметаном при ограниченном добавлении воды, контроле за механическим воздействием и температуре сушки |
| Химическая чистка запрещена |
