Emulsionstyp bestimmen: W/O oder O/W?

In diesem Unterforum erörtern wir Themen rund um die Entwicklung, Herstellung und Optimierung von Hautpflegeprodukten (inklusive Fehlersuche).

Moderator: Helga

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Heike
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Emulsionstyp bestimmen: W/O oder O/W?

Ungelesener Beitrag von Heike »

Ich möchte heute mit dieser Fragestellung in neue Tests starten; Ausgangspunkt ist dieser Thread über Reinlecithin und meine Frage, welche Emulsionstypen er unter welchen Bedingungen erzeugt.

Wichtig finde ich diesen Aspekt, weil der Emulsionstyp sehr ausgeprägt das Hautgefühl und die spezifische Pflegewirkung einer Emulsion bestimmt, und hier liegen die individuellen Vorlieben, wie bekannt, deutlich auseinander.

Faktoren, die den Emulsionstyp bestimmen, gibt es mehrere,

z. B. der HLB-Wert eines Emulgators. Bei Reinlecithin beträgt dieser ca. HLB 4, demnach ist Lecithin ein Wasser-in-Öl-Emulgator. Ich habe mal diese Grafik von Olionatura kopiert, die aufzeigt, dass eine Wasser-in-Öl-Emulsion fast überwiegend aus Wasser bestehen kann (und sich dennoch auf der Haut deutlich fettend anfühlt (Beispiel: Nivea®). Die rechte Emulsion hat die gleichen Phasenverhältnisse wie die linke (75 % Wasser- zu 25 % Fettphase), dennoch erzeugt der Emulgator mal eine O/W-, mal eine W/O-Emulsion:

[Bild entfernt, nicht mehr online verfügbar]
Daneben gibt es aber noch andere Parameter:

die Phasenverhältnisse können den HLB-Wert dominieren. Bis zu 30:70 ist eine Emulsion in der Regel stabil; ab da können die Phasen »kippen« – das kommt auf den /die Emulgatoren an.
Die Verarbeitung spielt durchaus eine Rolle: welche der Phasen wird in welcher emulgiert?
Die Temperatur kann zu einer Phaseninversion führen.

Test:

Ich möchte nun im Folgenden zwei identische RL-Emulsionen rühren, und zwar nach einem bereits veröffentlichten Grundrezept, allerdings mit erhöhtem Anteil an Cetylalkohol, da ich das Guarkernmehl herauslassen möchte:

6 gr Öl (ich werde Sonnenblumenöl nehmen)
1 gr Butter (Shea, raffiniert)
1,5 gr Cetylalkohol
1,0 gr RL
20 gr Wasser

Bei Probe 1 wird das RL in Wasser gelöst, die Fettphase hinzugegossen,
bei Probe 2 wird das RL in der Fettphase gelöst und die Wasserphase hinzugegossen.
Beide Proben werde ich mit dem Knethaken emulgieren und im Wasserbad kalt rühren.

Analysemethoden zur Bestimmung des Emulsionstyps gibt es mehrere, ich werde folgende versuchen (es ist das erste Mal für mich, hoffentlich mache ich nichts falsch) ;-):

a) Emulsionen auf ein Blatt Löschpapier geben und schauen, ob sich ein Wasserrand bildet (Hinweis auf Wasser als äußere Phase = O/W)

b) Emulsionen mit einem Farbstoff vermischen (ich habe das fettlösliche Sudanrot; das wasserlösliche Methylenblau muss ich noch besorgen). Auch hier: Sudanrot wird sich in einer W/O lösen (weil das Fett die äußere Phase ist), Methylenblau in einer O/W (weil Wasser die äußere Phase ist).

Also, dann bis später. :-)
Liebe Grüße
Heike

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

Hier hab ich auch mal was dazu geschrieben.... da hat Aconita auch noch ein paar Links dazugefügt - sehr nett alles. :)

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Ungelesener Beitrag von Heike »

So, erstes Ergebnis:

Wie Tuâl bereits beschrieben hat, ergeben die Herstellungsmethoden völlig unterschiedliche Konsistenzen. Das folgende Foto zeigt das sehr deutlich:

Bild

Probe 1: Fettphase wird in die Wasserphase (mit gelöstem RL) gegeben. Ergebnis: eine homogene cremige Lotion von eher leichter Konsistenz. Hautgefühl: leicht fettend. Beim Abwaschtest mit kaltem Wasser perlt dieses leicht ab, aber die Hand ist relativ gut mit Wasser benetzt.
Probe 2: Wasserphase wird in die Fettphase (mit gelöstem RL) gegeben. Ergebnis: viskose, etwas puddingartige Creme. Hautgefühl: deutlich fettend. Beim Abwaschtest mit kaltem Wasser perlt dieses deutlich ab, die Hand ist kaum mit Wasser benetzt.

Bis gleich! :-)
Liebe Grüße
Heike

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Ungelesener Beitrag von Heike »

Nun wird es interessant:

Die zweite Abbildung muss ich erläutern, es ist zwar mangels Labor kein Filterpapier, sondern ein Löschpapier aus einem Schulheft meiner Tochter, aber das Prinzip ist das gleiche: Bei einer O/W-Emulsion zieht Wasser in das Papier ein.
Bei diesen Proben tat sich zunächst nichts, dann sah ich bei Probe 2 rechts ölige, hochglänzende Substanz in das Papier sickern (Ihr seht den starken Sonneneinfall von oben?) – kein Wasser, sondern Öl. Bei Probe 1 zeigte sich nur dieser winzige Rand nach 10 Minuten.

Bild

Die dritte Abbildung mit Sudanrot ist sehr interessant: ich habe etwas Pigment mit einem Glasstab aufgebracht und beide Proben verrührt. Probe 2 färbte sofort kräftig rot und durchgehend; Probe 1 zeigt auch homogene Partien, aber wesentlich schwächer ausgeprägt; einzelen Partikel lösen sich gar nicht.

Bild

Laut gedacht, deute ich die Ergebnisse so (Ksenia??), dass
a) keine von beiden eine reine Öl-in-Wasser-Emulsion ist
b) Probe 1 scheint mir eine Mischemulsion zu sein, dafür spricht, dass ein Teil des Pigments zerfällt, aber Partikel ungelöst bleiben,
c) Probe 2 ist eine Wasser-in-Öl-Emulsion.

Was meint ihr?

Ich möchte das Ganze gerne mit Methylenblau wiederholen. Mal sehen, ob ich etwas bekomme. was bezahlbar ist … meine Apotheke wollte heute 15 Euro für 10 gr. :stupid:
Liebe Grüße
Heike

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

Heike, Du bist unglaublich! Du schaffst es noch irgendwann, daß ich mich wirklich für Chemie interessieren werde ;D :bussi:

Tolle anschauliche Darstellung! Bin sehr gespannt, wie es weiter geht ...

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

Ganz klasse. Welch ein Unterschied.

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

hi heike,
darf ich mal ganz dumm fragen, ist cetyl hier nur konsistenzgeber oder auch koemulgator. Bei den aufrührern haben sie nämlich creme nur mit ceralan(konsitenzgeber?)und cetyl gemacht.
Was ist nu was? Und verändert das nicht das ergebnis?

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

Selea, Cetyl ist beides - Co-Emulgator und Konsistenzgeber. Ceralan übrigens auch.

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Ungelesener Beitrag von Heike »

selea hat geschrieben:hi heike,
darf ich mal ganz dumm fragen, ist cetyl hier nur konsistenzgeber oder auch koemulgator. Bei den aufrührern haben sie nämlich creme nur mit ceralan(konsitenzgeber?)und cetyl gemacht.
Was ist nu was? Und verändert das nicht das ergebnis?
Cetylalkohol ist beides (also Konsistenzgeber und Coemulgator); als Fettalkohol zählt es zur Fettphase. Ceralan ist hydrolisiertes Bienenwachs, das bessere Emulgiereigenschaften aufweist als normales Bienenwachs; es koemulgiert. Auch hier gilt: es zählt zur Fettphase (Du kannst reine Oleogele damit herstellen).
Liebe Grüße
Heike

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

ja, das weiß ich eigendlich schon, aber guarkern, wovon zuerst die rede war ist doch kein koemulgator. Das heißt, wenn ich den selben versuch ohne cetyl mache, was bekomme ich dann?

Lena

Ungelesener Beitrag von Lena »

WOW Heike,ich find deinen Test seehr Interessant :ja:

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Ungelesener Beitrag von Heike »

selea hat geschrieben:ja, das weiß ich eigendlich schon, aber guarkern, wovon zuerst die rede war ist doch kein koemulgator. Das heißt, wenn ich den selben versuch ohne cetyl mache, was bekomme ich dann?
Ich wollte eine gewisse Konsistenz (damit mir nicht alles auf dem Papier verläuft) ;-) – und kein Guarkernmehl als zusätzliche Gelphase. Eben eine schnöde Fett- und Wasserphasengeschichte.
Guarkernmehl koemulgiert auch, allerdings bildet es ein Netzwerk in der Wasserphase. Beide, das flüssig-kristalline Netzwerk aus Emulgator/Koemulgator und das Gelnetzwerk mit Wasser/Polysaccharid machen schöne, stabile Emulsionen.
Liebe Grüße
Heike

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Ungelesener Beitrag von Heike »

selea hat geschrieben:… wenn ich den selben versuch ohne cetyl mache, was bekomme ich dann?
Plörre? :D Hihi, wie gesagt, wollte sicher gehen, daher mehr Cetyl. Sorry, habe die Frage nicht ganz aufgegriffen.
Liebe Grüße
Heike

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Ungelesener Beitrag von Heike »

Lena hat geschrieben:WOW Heike,ich find deinen Test seehr Interessant :ja:
Merkt man, dass ich Spaß am Matschen habe? :mrgreen:

Kleiner Nachtrag: Übrigens sah das Ganze nach 15 Minunten unverändert aus; die Pigmente bei Probe 1 lösten sich nicht vollständig.

Ich habe den Versuchsaufbau jetzt entsorgt. Ich hatte doch das Gefühl, dass meine Familie die neue Dekoration im Wohnzimmer nicht zu schätzen weiß. :cry:
Liebe Grüße
Heike

sony

Ungelesener Beitrag von sony »

Heike, dein Test ist ja hochinteressant.
Habe hier eine Seite gefunden, wo man mit lauwarmen Wasser testen kann. Genaues Ergebniss wird er vielleicht nicht liefern, aber vielleicht möchtest du es ja anhand deiner Proben einmal testen.

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Ungelesener Beitrag von Heike »

sony hat geschrieben:Heike, dein Test ist ja hochinteressant.
Habe hier eine Seite gefunden, wo man mit lauwarmen Wasser testen kann. Genaues Ergebniss wird er vielleicht nicht liefern, aber vielleicht möchtest du es ja anhand deiner Proben einmal testen.
So genau habe ich es nicht gemacht … dieses Abspülen, von dem ich schrieb, sollte diesen Test … naja … simulieren. :D Korrekterweise hätte ich »dicker auftragen sollen«. Aber dieser Farbtest ist schon sehr beeindruckend, finde ich. Also der Unterschied war deutlich.
Ich bin nun auf den Doppeltest mit Methylenblau gespannt. Nächster Schritt ist dann der Vergleich zweier RL-Emulsionen mit hoher Fettphase.

Und danach würde ich gerne noch Lamecreme testen, das hatte ich schon lange mal vor. :ja:
Liebe Grüße
Heike

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

Heike hat geschrieben:
selea hat geschrieben:… wenn ich den selben versuch ohne cetyl mache, was bekomme ich dann?
Plörre? :D Hihi, wie gesagt, wollte sicher gehen, daher mehr Cetyl. Sorry, habe die Frage nicht ganz aufgegriffen.
ok, überzeugt :-) das mit der plörre stimmt leider und es ist bestimmt einfacher eine creme aufs papier zu bringen, als die übliche rl-plörre.
War ja auch nur ne frage, da ich noch nicht mit guarkernmehl gearbeitet habe, und es in lebensmittel genauso wenig mag wie johannisbrotkernmehl ;-)
Ich kann meinen vorredner nur zustimmen, echt toll deine versuche.

sony

Ungelesener Beitrag von sony »

Stimmt ja, du hast ja den "Wassertest" gemacht. Und da hast du recht der Farbtest ist schon sehr beeindruckend.
Das die in der Apo 15.-€ für Methylenblau wollen ist ja echt der Hammer.

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Ungelesener Beitrag von Heike »

selea hat geschrieben:War ja auch nur ne frage, da ich noch nicht mit guarkernmehl gearbeitet habe, und es in lebensmittel genauso wenig mag wie johannisbrotkernmehl ;-)
Selea, frage, frage, frage. Ich mache das bei Tuâl immer hemmungslos. :D
Du glaubst gar nicht, wieviele sich das Gleiche fragen – und es nicht tun (und Dir im Stillen jetzt dankbar sind). ;-)
Warte ab, Rollen kehren sich schneller um, als man manchmal denkt … bald habe ich Fragen an Dich wegen irgend etwas, mit dem ich keine Erfahrung habe. :flower:
Liebe Grüße
Heike

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

@ heike: Danke :ja: , werd ich bestimmt.

Anonymous

Ungelesener Beitrag von Anonymous »

Heike hat geschrieben:
selea hat geschrieben:War ja auch nur ne frage, da ich noch nicht mit guarkernmehl gearbeitet habe, und es in lebensmittel genauso wenig mag wie johannisbrotkernmehl ;-)
Selea, frage, frage, frage. Ich mache das bei Tuâl immer hemmungslos. :D
Du glaubst gar nicht, wieviele sich das Gleiche fragen – und es nicht tun (und Dir im Stillen jetzt dankbar sind). ;-)
hihi. Ich bin dankbar, aber nicht still ;D Habe gerade gelesen und hatte genau diese Frage im Kopf. Wie schön, daß sie beantwortet ist :mrgreen:

Ksenia

Ungelesener Beitrag von Ksenia »

Laut gedacht, deute ich die Ergebnisse so (Ksenia??), dass
a) keine von beiden eine reine Öl-in-Wasser-Emulsion ist
klar!
b) Probe 1 scheint mir eine Mischemulsion zu sein, dafür spricht, dass ein Teil des Pigments zerfällt, aber Partikel ungelöst bleiben,
ja, das ist schon immer meine Vermutung, rein vom Hautgefühl her...
c) Probe 2 ist eine Wasser-in-Öl-Emulsion.
aber eine reine? versuch mal etwas wasserlösliches darin zu lösen, z.B. paar Krümel Urea...bei einer reinen W/O funktioniert das absolut nicht (hab ich schon getestet...bei ´ner P3P-Lanolin-Lame-Creme)

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Ungelesener Beitrag von Heike »

Ja, ich habe rein vom Hautgefühl her auch nicht an O/Ws geglaubt, aber schon einen Unterschied je nach Herstellungsweise festgestellt.
Ksenia hat geschrieben:aber eine reine? versuch mal etwas wasserlösliches darin zu lösen, z.B. paar Krümel Urea...bei einer reinen W/O funktioniert das absolut nicht (hab ich schon getestet...bei ´ner P3P-Lanolin-Lame-Creme)
Für diesen Zweck suche ich nach wasserlöslichem Methylenblau. Man kann beide Pigmente vermischen und in die Cremeprobe einbringen. Klassischerweise gibt es eine bläulich gefärbte Probe mit roten Punkten bei O/Ws und eine rötlich gefärbte mit blauen Punkten bei W/Os. Ich möchte das gerne in Natura sehen (andere auch, gelle)? ;-)
Da ich aber Sudanrot hatte (und sowieso annahm, das es eher Mischemulsionen oder W/Os sind), musste ich gestern schon matschen. Außerdem war das Wetter schön, da macht mein Makroobjektiv wenigstens mit. :ja:
Liebe Grüße
Heike

sony

Ungelesener Beitrag von sony »

Hallo Heike,
Ich habe mich etwas kundig gemacht, leider ist Methylenblau wirklich so teuer. :(
Nun kam mir gerade die Idee mit dem Pulver das ich habe um Blumenwasser einzufärben. Das bekommt man recht preiswert.
Habe etwas Wasser mit dem Pulver vermischt, - blaues Wasser! Mit Öl vermischen geht nicht, kleine blaue Pünktchen. Also denke ich mir es müsste doch damit funktionieren!

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Ungelesener Beitrag von Heike »

sony hat geschrieben:Hallo Heike,
Ich habe mich etwas kundig gemacht, leider ist Methylenblau wirklich so teuer. :(
Nun kam mir gerade die Idee mit dem Pulver das ich habe um Blumenwasser einzufärben. Das bekommt man recht preiswert.
Habe etwas Wasser mit dem Pulver vermischt, - blaues Wasser! Mit Öl vermischen geht nicht, kleine blaue Pünktchen. Also denke ich mir es müsste doch damit funktionieren!
Du bist klasse, Sony! :knuddel: Omikron hat es, sogar recht günstig. Ich muss nur sehen, dass ich da einen Mindestbestellwert erreiche, sonst darf ich erst gar nichts ordern – und ich muss bis Mitte August warten, Betriebsferien.
Ich frage heute mal in der Schule nach. Da gab's früher auch in irgend einer Ausbildung Chemieunterricht; vielleicht habe ich ja Glück, und es existieren noch vorchristliche Pigmentreste. *hoff* ;D
Liebe Grüße
Heike

sony

Ungelesener Beitrag von sony »

Wäre toll wenn die noch was in der Schule hätten.
Ich habe heute ein Geburtstagsgeschenk bestellen müssen und dann das Farbpulver mitbestellt. Müßte am Wochenende kommen.
Werde es dann damit auch mal testen. Wenn es funktioniert müßtest du nicht extra bei Omikron bestellen, es sei den du möchtest unbedingt Methylenblau.
Oh da fällt mir gerade ein, ich kaufe bei uns immer die Bechergläser beim Larborbedarf, da könnte ich auch mal nachfragen ob die das haben. ;D

Frage, bin ich doof bei mir erscheint die Schrift so klein, kann mich nicht erinnern das es vorher auch so war. Brauch ich jetzt eine neue Brille? Bild

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Ungelesener Beitrag von Heike »

sony hat geschrieben:Wäre toll wenn die noch was in der Schule hätten.
… Werde es dann damit auch mal testen. Wenn es funktioniert müßtest du nicht extra bei Omikron bestellen, es sei den du möchtest unbedingt Methylenblau. Oh da fällt mir gerade ein, ich kaufe bei uns immer die Bechergläser beim Larborbedarf, da könnte ich auch mal nachfragen ob die das haben. ;D
Ich habe ihn gefragt – er will nachschauen. Dennoch, frage doch auch mal nach. Man braucht nur Winzmengen zum Testen.
Frage, bin ich doof bei mir erscheint die Schrift so klein, kann mich nicht erinnern das es vorher auch so war. Brauch ich jetzt eine neue Brille? Bild
Ich habe nichts geändert, aber mit der Tastenkombination Strg und + (PC) bzw. Apfel und + (Mac) kannst Du die Schrift stufenweise erhöhen, bis sich Deine Augen freuen. ;-) Vielleicht surfst Du heute mit einem anderen Browser, die interpretieren die Stile, die die Schriftgröße bestimmen, teilweise deutlich anders.
Liebe Grüße
Heike

sony

Ungelesener Beitrag von sony »

Jetzt ist die Schriftgröße wieder o.k. Wer weis was da los war. Egal- jetzt passt es ja wieder.

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sony hat geschrieben:Wäre toll wenn die noch was in der Schule hätten.
Leider gibt es kein Methylenblau mehr. Bei dem Blumenwasser-Blau befüchte ich, es könnte andere chemische Eigenschaften haben, die sich mit dem Sudanrot unvorhergesehen verhalten … so werde ich doch zahlen und das Pigment kaufen. ;-) Doch, ich will das jetzt wissen.
Liebe Grüße
Heike

sony

Ungelesener Beitrag von sony »

Hallo Heike

Mit der Zusammensetzung hast du sicher recht. Ich habe aber einmal getestet.
Hatte noch ein klizekleines Restchen von dem Pulver da.
Löst sich in Wasser auf. In Öl nicht, lauter kleine blaue Pünktchen.
Habe noch Fotos gemacht, wenn du möchtest lade ich sie mal hoch.
Aber ich verstehe dich, wenn du es dir kaufen möchtest, da ruft der Forschergeist. :mrgreen: Kenne ich. ;D

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