CC BY
62
УДК544.77.051.7: 665.57
О. В. Иванюк, Д. М. Иванова, С. А. Богданова
ИССЛЕДОВАНИЕ СОЛЮБИЛИЗАЦИИ ПАРФЮМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ В ПРИСТУТСТВИИ НЕИОННОГО ПАВ
Ключевые слова: солюбилизация, парфюмерная композиция, поверхностно-активное вещество, оптическая плотность.
Методом абсорбционной спектроскопии определено оптимальное содержание неионного ПАВ - солюбилиза-тора парфюмерных композиций в парфюмерных продуктах. Показано, что минимальное количество солюби-лизатора для получения прозрачных парфюмерных жидкостей зависит от рецептуры продуктов и технологии ввода солюбилизатора.
Keywords: solubilization, perfume composition, surfactant, optical density.
The optimal content of perfume compositions solubilizer - nonionic surfactant in perfume products was detected by means of absorption spectroscopy. Minimum of solubilizer for transparent perfume liquids production was shown to depend upon the product formulation and the technology of surfactant input.
Введение
Термин «солюбилизация» введен в науку первооткрывателем мицелл Мак-Беном для обозначения особого способа перевода нерастворимого в данном растворителе вещества в коллоидную систему. Коллоидные ПАВ с числами ГЛБ 15-18 являются хорошими солюбилизаторами, т.е веществами, вызывающими повышение растворимости [1]. Солюбилизация является важным свойством растворов ПАВ, которое связанно с их мицеллярной структурой [2]. Известно, что в качестве солюбилизаторов используют неионные ПАВ [3,4], в том числе для солюбилизации парфюмерных композиций в водно-спиртовых растворах [5, 6].
Вместе с тем, возникают проблемы определения минимального количественного ввода солю-билизатора для получения устойчивых прозрачных водно-спиртовых растворов парфюмерных композиций. В отличие от важнейшего для промышленности, достаточно изученного процесса солюблили-зации красителей [7,8], исследование солюбилиза-ции душистых веществ изучено не столь глубоко. Парфюмерные композиции (отдушки) содержат обычно несколько десятков дущистых веществ. Их составляющие, например, эфирные масла, также представляют собой многокомпонентные смеси, нерастворимые в воде [9]. В настоящее время необходимое количество солюбилизатора подбирается визуально, что представляет собой рутинную работу, основанную на индивидуальных свойствах глаза проверяющего, процесс носит субъективный характер. В связи с этим, возникает необходимость более точного определения перехода жидкости из непрозрачного в прозрачное состояние в присутствии со-любилизирующих добавок и разработки инструментального анализа данного перехода. Решение этой задачи представляет большой интерес для парфюмерной промышленности.
Целью данной работы явилось изучение со-любилизирующей способности неионного ПАВ по отношению к парфюмерным композициям и разработка спектрофотометрического метода определения оптимального содержания солюбилизатора в парфюмерных продуктах.
Экспериментальная часть
Объектами исследования являлись парфюмерные жидкости отличающиеся рецептурой, включающей парфюмерную композицию душистых веществ, этиловый спирт и воду - туалетные воды, одеколоны, душистые воды.
В качестве солюбилизатора использовалось неионогенное ПАВ - ПЭГ 40 гидрогенизированное касторовое масло (PEG 40 Hydrogenated Castor Oil Eumulgin CO 410, производства фирмы BASF).
Солюбилизация исследовалась в соответствии с ГОСТ 31678-2012 [10], а также спектрофото-метрическим методом в видимой области спектра на спектрофотометре PD-303. Оптическая плотность парфюмерных жидкостей измерялась при длине волны 340-420 нм. Поверхностное натяжение водного раствора ПАВ определялось методом отрыва кольца (метод Дю Нуи).
Обсуждение результатов
В соответствии с ГОСТ 31678-2012 качество парфюмерных жидкостей, т. е. отсутствие помутнения при соответствующей температуре, определяется визуально, просматриванием в проходящем дневном свете или свете электрической лампы. Системы должны быть прозрачными, без признаков помутнения при пониженных температурах. Данный метод является субъективным, поэтому и возникает необходимость инструментального подхода к более точному определению содержания солюбилизатора.
В табл. 1 представлены рецептуры основных объектов исследования.
Таблица 1 - Рецептуры объектов исследования парфюмерных продуктов
Объекты Содержание Содержание Содер-
исследова- парфюмерной спирта жание
ния композиции воды
Туалетная 6 73 21
вода
Одеколон 4 55,8 40,2
Душистая 1,5 17,2 81,3
вода
Были приготовлены парфюмерные жидкости по 20 г, с вводом солюбилизатора с шагом 0,5 % мас. (туалетная вода), 0,25 % мас. (одеколон), 0,5 % мас. (душистая вода)
На рис.1 представлена изотерма поверхностного натяжения водного раствора солюбилизато-ра. Изотерма носит классический ленгмюровский характер, область ККМ лежит в интервале 0,020,12% мас.
тов отдушки. Результаты сравнительного анализа приведены в табл. 2.
Рис. 1 - Изотерма поверхностного натяжения водного раствора солюбилизатора
В данной работе, солюбилизатор вводился в парфюмерные жидкости двумя способами:
1. Предварительно в парфюмерную композицию, далее в соответствии с рецептурами из табл.1.
2. Непосредственно в готовый парфюмерный продукт.
На рис. 2-4 представлены зависимости оптической плотности парфюмерных жидкостей от концентрации солюбилизатора при введении двумя способами.
1,05 1
0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6
0
1 2
Концентрация ПАВ, % мас.
Рис. 3 - Оптическая плотность одеколона в зависимости от порядка ввода ПАВ: 1 - ввод в продукт, 2 - ввод в парфюмерную композицию
Рис. 4 - Оптическая плотность душистой воды в зависимости от порядка ввода ПАВ: 1 - ввод в продукт, 2 - ввод в парфюмерную композицию
Таблица 2 - Сводная таблица количественных характеристик парфюмерных жидкостей
Парфюмерная жид- Метод Концентрация ПАВ
кость
Туалетная Визуальный 2,5
вода Инструментальный 1,5
Одеколон Визуальный 1,25
Инструментальный 0,5
Душистая Визуальный 3,5
вода Инструментальный 1,0
Рис. 2 - Оптическая плотность туалетной воды в зависимости от порядка ввода ПАВ: 1 - ввод в продукт, 2 - ввод в парфюмерную композицию
Минимум оптической плотности соответствует максимально прозрачной системе. По полученным данным можно определить оптимальное содержание солюбилизатора в парфюмерной жидкости. Результаты сравнивались с аналогичными, полученными визуально в соответствии с ГОСТ. Очевидно, что в отсутствии солюбилизатора парфюмерные продукты характеризуются помутнением, что связано с присутствием нерастворимых компонен-
Из представленных данных видно, что для получения прозрачных систем при введении солю-билизатора в парфюмерную композицию душистых веществ его требуется меньше, чем при вводе в готовый продукт. Данные результаты характерны для всех исследуемых рецептур. Сравнение полученных результатов, с теми, что получены на основе визуального метода в соответствии с ГОСТ, показало, что использование спектрофотометрического метода позволяет оптимизировать содержание со-любилизатора в парфюмерном продукте, его количество ниже, чем это можно определить по ГОСТ. Снижение количества вводимого солюбилизатора не только влечет к минимизации затрат, но и приводит
к оптимизации производственного процесса, уменьшает себестоимость единицы продукции и увеличивает вероятность сохранности потребительских свойств в течение всего срока годности продуктов.
Литература
1. Русанов А.И. / Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ - Издательство «Химия» 1992 - С 251-252
2. Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. /Коллоидная химия - Издательство «Лань» 2008- С 170175
3. Задымова Н.М., Иванова Н.И. Совместная солюбилизация липофильного лекарства амплодипина и глицерил монолаурата в водных мицеллярных растворах ТВИН 80 - Вестник Московского университета серия 2 Химия 2013 Т. 54. № 2.
4. Миттел К./ Мицеллообразование,солюбилизация и микроэмульсии - Издательство «Мир», 1980- С 574-58
5. Почерников В.И. К вопросу о механизме солюбили-зации в реальных моющих процессах / В. И. Почерни-
ков // Масложировая промышленность. - 2010 - N 3. -С. 38-39.
6. Чигарина К.М., Залевская С.И., Алавердиев Ибрагим Мусейб Оглы, Ожерельева Н.Н., Шарохина А.И., Газина И. Д., Жукова О.П. Описание изобретения к патенту «Пена - крем для ванн» 2005, бюл. 17-С 6.
7. Виссарионова О.Н. Физико-химические исследования системы дисперсный краситель - водный раствор поверхностно активных веществ: автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата химимческих наук.- Тверь 2005- С 3.
8. Одинцова О.И., Кротова М.Н., Куваева Е.Ю. Влияние неионогенных ПАВ на солюбилизацию дисперсных красителей - Химия и химическая технология 2009 том 52 вып. 7
9. Хейфиц Л.А., Дашунин В.М., Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии - Издательство «Химия» 1994 - С 12, 186
10. ГОСТ 31678-2012. Продукция парфюмерная жидкая. Общие технические условия; введ. 2013-07-01. - М.: Стандаринформ 2013 - 8-9
© О. В. Иванюк - магистрант каф. технологии косметических средств КНИТУ, onaboka84@mail.ru; Д. М. Иванова - студ. той же кафедры; С. А. Богданова - канд. хим. наук, доц. той же кафедры, polyswet@mail.ru.
© O. V. Ivanyuk - Master's student, Department of Technology Cosmetics of KNRTU, onaboka84@mail.ru; D. M. Ivanova - Master's student, Department of Technology Cosmetics of KNRTU; S. A. Bogdanova - Doctor of Chemistry, Associated professor, Department of Technology Cosmetics of KNRTU, polyswet@mail.ru.
