Naturkosmetik selber machen
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Heike Käser
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Olionatura, Naturkosmetik selber machen Olionatura | Basiswissen · Theoretische Grundlagen

Den pH-Wert kontrollieren

Wenn Sie Rezepte nachrühren, werden Sie in der Regel keine außergewöhnlich bösen Überraschungen erleben, da diese erprobt sind und sich im Rühreralltag bewährt haben. Es gibt auch Rezepturen, in denen auf eine konkrete Angabe an pH-Wert-kontrollierender Milch- oder Zitronensäure verzichtet und darauf hingewiesen wird, selbst die notwendige Menge zu ermitteln, um den pH-Wert einzustellen. In meinen Rezepturen werden Sie grundsätzlich diesen Hinweis finden: »q. s.« steht dort, quantum satis (lat.), übersetzt etwa »soviel wie notwendig«. Grund ist, dass Änderungen an den Komponenten einer Rezeptur oder ihren Anteilen den pH-Wert die Ausgangssituation verändern können und die notwendige Menge an pH-wert-regulierender Säure aus der Originalrezeptur nicht mehr stimmt. Da ich nicht wissen kann, was wer mit meinen Formulierungen macht, habe ich mich entschieden, diese Verantwortung abzugeben.

Spätestens, wenn Sie beginnen, eigene Rezepte zu entwickeln, empfehle ich Ihnen, den pH-Wert einer Emulsion im Blick zu behalten. Dieser Beitrag wird erläutern, warum der pH-Wert wichtig für eine hautverträgliche, stabile Rezeptur ist und wie sie ihn beeinflussen können.

pH-neutral oder ph-hautneutral?

Rein fachlich definiert der Terminus »pH«, wie hoch die Konzentration an Hydronium-Ionen in einer wässrigen Lösung ist (ein Hydronium-Ion ist ein Wassermolekül, an das sich ein positiv geladenes Wasserstoffkation angelagert hat). »Potentia« ist das lateinische Wort für Macht oder Kraft, »hydrogenii« ist der Genetiv des Wortes Hydrogenium (Wasserstoff), zusammen bedeutet pH demnach so etwas wie »Kraft des Wasserstoffs«. Der pH-Wert trifft eine Aussage darüber, wie sauer oder basisch (alkalisch) eine wässrige Lösung ist.

Reines Wasser hat pH-Wert 7, ist demnach pH-neutral und liegt auf der Gesamtskala zwischen 0 (Säure) und 14 (Lauge) in der Mitte. Wenn wir Emulsionen rühren, bestimmen die Rohstoffe, in welchem pH-Wert sich die Gesamt-Rezeptur befindet. Anzustreben ist ein pH-hautneutraler Bereich, da dieser dem Milieu der Haut am meisten entspricht. Sie haben sicher schon einmal die Begriffe »pH-neutral« oder »pH-hautneutral« gelesen. Oft werden diese Begriffe für Kosmetika verwendet, um deren Hautfreundlichkeit und Verträglichkeit zu betonen. Tatsächlich weist unsere Haut – je nach Körperregion – einen pH-Wert zwischen 4,5 und 6,9 auf (5,5 wird häufig als hautoptimaler pH-Wert genannt), liegt also in einem leicht sauren Bereich. Dieser saure pH-Wert-Bereich bewirkt u. a., dass vorhandene Mikroorganismen sich nicht so leicht vermehren können, ist die Voraussetzung für das ungestörte Ablaufen hautphysiologischer Stoffwechselprozesse (1) und eine intakte Barriereschicht (2). Für uns Selbstrührer bedeutet dies: Der pH-Wert unserer Emulsionen zur unterstützenden Hautpflege gesunder Haut sollte sich normalerweise in diesem Wertebereich bewegen.

pH-Wert und Produktstabilität

Ein weiterer Grund, eine Emulsion in diesem Bereich »einzustellen«, ist, dass ein pH-Wert, der deutlich außerhalb dieser Zone sauren oder basischen Bereich liegt, die Stabilität der Emulsion negativ beeinflussen kann: Wasser- und Fettphase trennen sich, Wirkstoffe zerfallen nach wenigen Tagen und, ganz wichtig (!): Konservierungsmittel wie Rokonsal™ BSB-N und Kaliumsorbat verlieren ihre Wirksamkeit. Es ist wichtig zu wissen, dass verschiedene Substanzen einen bestimmten pH-Wert benötigen, während andere dahin gehend anspruchslos sind. Jeder Emulgator z. B. hat seinen Bereich, in dem er die besten Ergebnisse bringt, und manche sind empfindlicher als andere, was eine Verschiebung des pH-Werts in eine bestimmte Richtung betrifft (wie z. B. Tegomuls® oder Glycerinstearat SE). Ich empfehle Ihnen, gerade bei neuen Rezepturen, den pH-Wert zu prüfen und ggfs. optimal einzustellen. Harnstoff beispielsweise neigt, insbesondere bei Wärme, zur Hydrolyse und zersetzt sich – erkennbar am deutlichen Ammoniakgeruch. Er mag einen pH-Wert von ca. 6,2. Mit etwas Milchsäure und Natriumlaktat (2 %) können Sie die Emulsion »puffern«. Gleiches gilt bei der Auswahl des Emulgators. Die Emulgatorportraits und die Emulgatortabelle geben erste Orientierung und helfen Ihnen, stabile Emulsionen zu erzeugen.

pH-Wert kosmetischer Rohstoffe

Nun verwenden wir Wirkstoffe, die selbst deutlich sauer oder basisch sind und den pH-Wert einer Emulsion dadurch in eine bestimmte Richtung verändern. Die folgende Grafik (Abbildung 1) zeigt für bekannte Roh- und Wirkstoffe, welchen pH-Wert sie durchschnittlich aufweisen (alle Werte entsprechen Angaben aus Hersteller-Datenblättern, die in der Regel eine Lösung einer definierten Menge des Stoffes in Wasser als Messgrundlage nehmen, und eigenen Messungen mit einem digitalen pH-Meter):

PH-Werte von Roh- und Wirkstoffen
Der pH-Wert bekannter Roh- und Wirkstoffe

pH-Werte messen

Um den pH-Wert zuverlässig zu messen, gibt es verschiedene Systeme auf dem Markt:

Indikator-Papier/-streifen

pH-Indikatorpapier
Indikator-Papier mit Farbskala

Sie können pH-Indikatorpapier kaufen, bei denen ein Stück des Papiers in die Substanz getunkt oder mit ihr bestrichen wird und dann entsprechend des pH-Werts eine Farbe annimmt. Im Vergleich mit einem Farbstreifen lässt sich der pH-Wert einschätzen. Dieses Verfahren ist unkompliziert, für Selbstrührer(innen) ist die Genauigkeit absolut ausreichend.
Im Aquaristik- oder Laborbedarfbereich gibt es pH-Indikatorstäbchen. Sie sind etwas praktischer im Umgang als das Indikatorpapier, arbeiten jedoch nach dem gleichen Prinzip. Auch hier wird die Färbung des Streifens mit einer Farbskala verglichen. Sie sind im Allgemeinen etwas teurer als das Indikatorpapier.

Ein digitales pH-Meter

Digitales pH-Meter
pH-Meter mit Kalibrierungslösung, Netzmittel für die Mess-Spitze und Schraubendreher zum Kalibrieren

Ab ca. 40 Euro erhalten Sie ein digitales pH-Meter. Es ermöglicht eine für unsere Zwecke gute Einschätzung des pH-Werts von Hydrolaten, Gesichts- und Haarwässern und anderen Flüssigkeiten. Für Emulsionen ist es nicht geeignet. Allerdings bedarf es der Pflege, muss hin und wieder (z. B. nach jeder 10. Messung) in einer pH-neutralen Flüssigkeit kalibiriert und die Mess-Spitze nach jeder Messung kurz mit destilliertem Wasser gesäubert werden. Ich verwende dieses Gerät.

pH-Werte einstellen

Eine Substanz-Gruppe (man nennt sie auch Puffersubstanzen oder pH-Regulatoren) hilft Ihnen, bei Bedarf einen hautfreundlichen pH-Wert einzustellen: Säuren. Im kosmetischen Bereich haben sich für Selbstrührer vor allem 80%ige Milchsäure (Lactic Acid) und Zitronensäure (Citric Acid) bewährt.

Ansetzen einer Zitronensäure-Lösung

Der Handel bietet fertige Zitronensäure-Lösungen (in der Regel 25 – 30%ig) an. Als Alternative dient diese 30%ige Lösung, die schnell auf Basis des Pulvers und destilliertem Wasser angesetzt ist. Aufgrund des extrem niedrigen pH-Werts (ca. pH 1) ist diese Lösung selbstkonservierend. Sie wird tropfenweise zur Senkung des pH-Werts eingesetzt. Daneben wirkt Zitronensäure als sogenannter Komplexbildner, d. h. sie bindet Metallionen und mindert die Oxidationsneigung von Emulsionen. Achten Sie beim Kauf der Zitronensäure auf Lebensmittel- bzw. kosmetische Qualität.

Rezeptur 30%ige Lösung, 50 g

  • 15,0 g Zitronensäure, rein
  • 35,0 g destilliertes Wasser

B Quellenangaben

  1. Hachem, J. P. et al., pH directly regulates epidermal permeability barrier homeostasis, and stratum corneum integrity/cohesion. In: Journal of Investigative Dermatology. 2003 Aug; 121(2): 345–53.
  2. Fluhr, J. W. et al.: Generation of free fatty acids from phospholipids regulates stratum corneum acidification and integrity. In: In: Journal of Investigative Dermatology. 2001 Jul; 117(1):44–51.