Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 4 (1-4) (σελ. 65) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ – ΚΟΜΜΩΤΙΚΗΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 4 (1-4)

Πλήρεις λύσεις των 4 ερωτήσεων του κεφαλαίου 4 — το καλλυντικό με pH 7 και η έννοια του «ουδέτερου για το δέρμα», η αντιστοίχιση των τιμών pH για το απιονισμένο νερό, το δέρμα, την τρίχα και τη λοσιόν περμανάντ, η φύση του pH ως ιδιότητας των χημικών ουσιών, και η αναγνώριση του pH τριών διαλυμάτων του εργαστηρίου.

Ερώτηση 1 — Καλλυντικό με pH = 7

Ερώτηση: Ένα καλλυντικό προϊόν έχει τιμή pH = 7. Το προϊόν αυτό είναι όξινο, αλκαλικό ή ουδέτερο για το δέρμα;

Απάντηση:

• Η απάντηση: με βάση τον ορισμό του pH το προϊόν είναι ουδέτερο, για το δέρμα όμως είναι ελαφρώς αλκαλικό.

  Ο ορισμός (σελ. 61): όταν το pH =7, το διάλυμα είναι ουδέτερο· όταν το pH<7, το διάλυμα είναι όξινο· όταν το pH>7, το διάλυμα είναι βασικό ή αλκαλικό.

  Το pH του δέρματος (σελ. 61): έχουμε ίσως ακούσει ότι το δέρμα έχει ουδέτερο pH· μόνο που η τιμή pH του φυσιολογικού δέρματος δεν είναι 7· το δέρμα αποκτά pH μεταξύ 5 και 6· οι τιμές αυτές είναι φυσιολογικές για το δέρμα.

  Η συνέπεια (σελ. 61): ένα καλλυντικό προϊόν με pH σ' αυτές τις τιμές είναι «ουδέτερο για το δέρμα», παρόλο που, με τον ορισμό της έννοιας του pH, είναι όξινο.

  	Τιμή	Χαρακτηρισμός
  Χημικά (ορισμός του pH)	pH = 7	ουδέτερο
  Ως προς το δέρμα	φυσιολογικό pH δέρματος 5-6	pH 7 > 6 → ελαφρώς αλκαλικό για το δέρμα

  Η πρακτική συνέπεια (σελ. 62): προϊόντα με pH<4 ή pH>10 είναι ερεθιστικά για το δέρμα· στα καλλυντικά προτιμάται το τελικό προϊόν να έχει pH που να προσομοιάζει με αυτό του δέρματος, δηλαδή 5 με 6 — άρα ένα προϊόν με pH=7 δεν είναι ερεθιστικό, δεν είναι όμως ουδέτερο για το δέρμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με βάση τον ορισμό του pH, ένα προϊόν με τιμή 7 είναι χημικά ουδέτερο. Για το δέρμα όμως δεν είναι ουδέτερο αλλά ελαφρώς αλκαλικό, γιατί το φυσιολογικό pH του δέρματος δεν είναι 7 αλλά μεταξύ 5 και 6, εξαιτίας των οξέων που περιέχει το υδρολιπιδικό φιλμ της επιδερμίδας. Ουδέτερο για το δέρμα θεωρείται ακριβώς το καλλυντικό προϊόν που έχει pH μεταξύ 5 και 6, παρόλο που με τον ορισμό της έννοιας του pH είναι όξινο. Πάντως ένα προϊόν με pH 7 δεν είναι ερεθιστικό, αφού ερεθιστικά για το δέρμα είναι τα προϊόντα με pH μικρότερο του 4 ή μεγαλύτερο του 10.

Ερώτηση 2 — Αντιστοίχιση τιμών pH

Ερώτηση: Να αντιστοιχίσετε τα στοιχεία της στήλης Α με τα αντίστοιχα της στήλης Β: Α: Απιονισμένο νερό, Δέρμα, Τρίχα, Λοσιόν περμανάντ. Β (τιμές pH): 5-6, 4,9-6,2, 7, 8,5-9,5.

Απάντηση:

• Οι αντιστοιχίσεις

  Α	→	Β (τιμές pH)	Τεκμηρίωση
  Απιονισμένο νερό	→	7	όταν το pH =7, το διάλυμα είναι ουδέτερο (σελ. 61)· στον πίνακα των προϊόντων καθημερινής χρήσης το καθαρό νερό δίνεται με 7.0 (σελ. 62)
  Δέρμα	→	5-6	το δέρμα αποκτά pH μεταξύ 5 και 6· οι τιμές αυτές είναι φυσιολογικές για το δέρμα (σελ. 61)
  Τρίχα	→	4,9-6,2	σε μια τρίχα πάχους 0,04 mm το pH μπορεί να κυμαίνεται από 4,9 έως 6,2 (σελ. 62)
  Λοσιόν περμανάντ	→	8,5-9,5	οι χρησιμοποιούμενες λοσιόν έχουν pH αλκαλικό, συνήθως μεταξύ 8,5 και 9,5, με βέλτιστη περιοχή από 9,1 έως 9,3 (σελ. 63)

  Το σκεπτικό της κατάταξης: από το πιο όξινο στο πιο αλκαλικό — τρίχα (4,9-6,2) → δέρμα (5-6) → απιονισμένο νερό (7) → λοσιόν περμανάντ (8,5-9,5).

  Γιατί η τρίχα έχει εύρος (σελ. 62): τα μαλλιά δεν έχουν σταθερό pH σε όλο το μήκος τους· όσο η τρίχα απομακρύνεται από το θύλακα, τόσο πιο αλκαλική γίνεται· το τμήμα κοντά στο θύλακα είναι περίπου εκατό φορές πιο όξινο από το άκρο της τρίχας.

  Γιατί η λοσιόν είναι αλκαλική (σελ. 63): η διάσπαση και η μετατροπή των δισουλφιδικών δεσμών της κερατίνης, κατά τη διαδικασία της βοστρύχωσης (περμανάντ), γίνεται με την επίδραση ΟΗ-.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το απιονισμένο νερό αντιστοιχεί στην τιμή 7, αφού είναι ουδέτερο. Το δέρμα στις τιμές 5 έως 6, που είναι οι φυσιολογικές του τιμές λόγω των οξέων του υδρολιπιδικού φιλμ. Η τρίχα στις τιμές 4,9 έως 6,2, αφού το pH της δεν είναι σταθερό σε όλο το μήκος της και γίνεται πιο αλκαλικό όσο απομακρυνόμαστε από τον θύλακα. Και η λοσιόν περμανάντ στις τιμές 8,5 έως 9,5, γιατί η διάσπαση των δισουλφιδικών δεσμών της κερατίνης γίνεται με την επίδραση ανιόντων υδροξυλίου, άρα σε αλκαλικό περιβάλλον.

Ερώτηση 3 — Τι είναι το pH

Ερώτηση: Το pH είναι: α) ιδιότητα των χημικών ουσιών β) ένας επιστημονικός όρος γ) ιδιότητα των καλλυντικών δ) συστατικό που υπάρχει σε όλες τις ουσίες.

Απάντηση:

• Η σωστή απάντηση: α) ιδιότητα των χημικών ουσιών.

  Η τεκμηρίωση (σελ. 61): To pH είναι μια κλίμακα με την οποία εκφράζουμε την περιεκτικότητα σε κατιόντα υδρογόνου Η+ ενός διαλύματος· πρακτικά οι τιμές που παίρνει είναι από 0 έως 14· η τιμή του pH ενός διαλύματος δείχνει πόσο όξινο ή πόσο βασικό είναι το διάλυμα — είναι δηλαδή μετρήσιμη ιδιότητα που χαρακτηρίζει τη χημική ουσία (το διάλυμα).

  Γιατί απορρίπτονται οι άλλες επιλογές

  Επιλογή	Γιατί δεν ισχύει
  β) ένας επιστημονικός όρος	είναι υπερβολικά γενικό — κάθε έννοια της χημείας είναι «επιστημονικός όρος»· δεν λέει τι είναι το pH
  γ) ιδιότητα των καλλυντικών	περιοριστικό — pH έχουν όλα τα διαλύματα, όχι μόνο τα καλλυντικά: ο χυμός λεμονιού 2,3, το ξύδι 3,0, το αίμα 7,4, η αμμωνία 11,5 (σελ. 62)
  δ) συστατικό που υπάρχει σε όλες τις ουσίες	λάθος — το pH δεν είναι συστατικό (ουσία), αλλά ιδιότητα· δεν «περιέχεται» πουθενά, μετριέται

  Πώς μετριέται (σελ. 61-62): με πεχαμετρικό χαρτί, που αλλάζει χρώμα ανάλογα με το pH, ή με ειδικό πεχάμετρο — μέτρηση του pH του δέρματος (με ειδικό πεχάμετρο) μπορεί να δώσει πληροφορίες για την κατάσταση του δέρματος (αφυδάτωση, ξηρότητα).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή είναι η επιλογή α, ότι το pH είναι ιδιότητα των χημικών ουσιών. Πρόκειται για κλίμακα με την οποία εκφράζουμε την περιεκτικότητα ενός διαλύματος σε κατιόντα υδρογόνου, με τιμές πρακτικά από 0 έως 14, και δείχνει πόσο όξινο ή πόσο βασικό είναι το διάλυμα. Η επιλογή β είναι υπερβολικά γενική και δεν λέει τι είναι το pH· η γ είναι περιοριστική, αφού pH έχουν όλα τα διαλύματα και όχι μόνο τα καλλυντικά· και η δ είναι λανθασμένη, γιατί το pH δεν είναι συστατικό αλλά ιδιότητα που μετριέται.

Ερώτηση 4 — Τα τρία διαλύματα του εργαστηρίου

Ερώτηση: Στον πάγκο ενός εργαστηρίου υπήρχαν 3 ποτήρια με τα παρακάτω διαλύματα: Α. λεμονιού, Β. απορρυπαντικού πλυντηρίου και Γ. αμμωνίας του φαρμακείου. Τρεις ομάδες μαθητών έδωσαν τις εξής απαντήσεις για το pH των διαλυμάτων: ομάδα 1η: A: pH=12, Β: pH=7, Γ: pH=5· ομάδα 2η: A: pH=2, Β: pH=7, Γ: pH=5· ομάδα 3η: A: pH=2, Β: pH=9, Γ: pH=12. Ποια ομάδα μαθητών έδωσε τη σωστή απάντηση; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Απάντηση:

• Η σωστή απάντηση: την έδωσε η 3η ομάδα — Α: pH=2, Β: pH=9, Γ: pH=12.

  Η δικαιολόγηση

  Διάλυμα	Χαρακτήρας	pH	Τεκμηρίωση
  Α. Λεμονιού	όξινο	2	στον πίνακα του βιβλίου ο χυμός λεμονιού δίνεται με 2.3 (σελ. 62) — άρα pH ≈ 2
  Β. Απορρυπαντικού πλυντηρίου	αλκαλικό	9	τα απορρυπαντικά περιέχουν σαπούνια και αλκάλια· στον ίδιο πίνακα η μαγειρική σόδα δίνεται με 8.5 και το καθαριστικό φούρνων με 12.0 (σελ. 62)
  Γ. Αμμωνίας του φαρμακείου	αλκαλικό	12	η αμμωνία δίνεται με 11.5 στον πίνακα (σελ. 62)· είναι βάση — βάση είναι κάθε ένωση, η οποία όταν διαλυθεί στο νερό, δίνει ανιόντα υδροξυλίου ΟΗ- (κεφ. 3, σελ. 50)

  Γιατί απορρίπτονται οι άλλες ομάδες

  Ομάδα	Απαντήσεις	Λάθος
  1η	Α: pH=12, Β: pH=7, Γ: pH=5	δίνει το λεμόνι ως ισχυρά αλκαλικό και την αμμωνία ως όξινη — δηλαδή ακριβώς αντίστροφα από την πραγματικότητα
  2η	Α: pH=2, Β: pH=7, Γ: pH=5	σωστό μόνο το λεμόνι· δίνει την αμμωνία ως όξινη (pH=5), ενώ είναι βάση, και το απορρυπαντικό ως ουδέτερο, ενώ είναι αλκαλικό
  3η	Α: pH=2, Β: pH=9, Γ: pH=12	σωστή σε όλα — το όξινο λεμόνι, το αλκαλικό απορρυπαντικό και η πιο αλκαλική αμμωνία

  Ο κανόνας (σελ. 61): όταν το pH<7, το διάλυμα είναι όξινο· όταν το pH>7, το διάλυμα είναι βασικό ή αλκαλικό· και όσο μικρότερη η τιμή του pH τόσο πιο όξινο είναι ένα διάλυμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τη σωστή απάντηση έδωσε η τρίτη ομάδα, δηλαδή Α με pH 2, Β με pH 9 και Γ με pH 12. Και τούτο γιατί ο χυμός λεμονιού είναι όξινος, με pH περίπου 2,3 σύμφωνα με τον πίνακα του βιβλίου· το απορρυπαντικό πλυντηρίου περιέχει σαπούνια και αλκάλια, άρα είναι αλκαλικό με pH μεγαλύτερο του 7· και η αμμωνία είναι βάση, με pH περίπου 11,5, δηλαδή ακόμη πιο αλκαλική. Η πρώτη ομάδα δίνει το λεμόνι ως ισχυρά αλκαλικό και την αμμωνία ως όξινη, δηλαδή ακριβώς αντίστροφα, ενώ η δεύτερη σωστά μόνο το λεμόνι, αφού δίνει την αμμωνία ως όξινη και το απορρυπαντικό ως ουδέτερο.