Химия по жизни. Как устроен наш быт, отношения, предметы и вещи с точки зрения химических реакций, атомов и молекул - Кейт Бибердорф

времени. Я просто собирала влажные волосы в хвост, надевала чистую футболку и бежала на учебу. Теперь же я могу позволить себе заниматься утренней рутиной, и у меня есть целая коллекция косметики, которая просто не помещается в ванной. Неудивительно, что везде, от средств по уходу за волосами до помады и духов, есть химия. И знаете, в правильных пропорциях и сочетаниях она может дать волшебные результаты.

Хотите верьте, хотите нет, но даже в обычном спокойном душе есть необычная наука. Когда горячая вода попадает на ваше тело, то молекулы воды образуют водородные связи с другими молекулами воды на вашей коже и волосах; образование связи происходит еще до того, как вода стечет с вашего тела на пол. Иногда адгезионные свойства воды настолько сильны, что вода из душа притягивает к себе молекулы воды из эпидермиса, образуя на нашей коже капли воды. Если это происходит, то значит, что притяжение между молекулами воды сильнее притяжения между молекулами воды и молекулами солей на вашей коже.

Изучать шампуни и кондиционеры для волос еще интереснее. В большинстве из них содержатся молекулы, о которых вы, я уверена, никогда не слышали (и о них не пишут на обратной стороне упаковки): четвертичные соли и катионные поверхностно-активные вещества. Не бойтесь, они не так сложны, как может показаться; однако их влияние на волосы трудно переоценить. Но перед тем, как мы начнем обсуждать эти уникальные соединения, давайте разберемся с основами.

Основной белок наших волос – альфа-кератин. Возможно, вы слышали, что кератин нужен для роста здоровых ногтей, он применяется в средствах по уходу за кожей, а также содержится в рогах и перьях животных. В салоне вам могут предложить лечение волос кератином, чтобы на время выпрямить волнистые или вьющиеся пряди; кератин также может быть добавкой в шампуне или кондиционере.

Любой кератин представляет собой полипептидную цепь аминокислот. Порядок, расположение и тип аминокислот могут отличаться, однако в общем белке (альфа-кератин) обязательно будет содержаться хотя бы одна молекула цистеина. Цистеин представляет собой небольшую аминокислоту, которая иногда действует как фермент и может запускать биохимические реакции. Почему? Дело в том, что когда две полипептидные цепи (или кератиновые цепи) закручиваются вместе, образуется спираль. Тогда атом серы в молекуле цистеина из кератина А образует ковалентную связь с атомом серы в молекуле цистеина из кератина В. В результате реакции образуется новая молекула – цистин. И хотя названия двух молекул практически одинаковые, цистин – это крупная молекула, образованная из комбинации двух молекул.

Данный процесс происходит снова и снова, создавая ступенчатую структуру (подобную ДНК); каждая ступень представляет собой связь между атомами серы аминокислот цистеина. Эта химическая реакция очень важна, поскольку в результате образуется молекула цистина (ступень), где и случается вся химия!

Каждый раз, когда вы моете, сушите или выпрямляете волосы, вы работаете со своими молекулами цистина. Мыться мы начинаем с мытья головы, так что я предлагаю сначала рассмотреть этот процесс. Шампунь удаляет с кожи жир и масла, однако это достаточно щадящее средство, которое не вызывает покалывание или жжение. Ученые подобрали химические вещества, которые могут образовывать связи с поврежденными молекулами в ваших волосах; при этом такие вещества мягко воздействуют на ваш волосяной покров, кроме того, их можно легко смыть, а еще они не наносят вреда экологии.

В каждом бренде продуктов для душа предлагается уникальная комбинация молекул, которые успешно удаляют жир, бактерии и другие побочные продукты из наших волос. Эти молекулы могут быть вязкой жидкостью (чрезвычайно густой сольвент гликоль), лимонной кислотой (содержится в лимонах) или солью (хлорид аммония). Но я думаю, в контексте шампуней и кондиционеров чаще всего вы слышите о парабенах, сульфатах и силиконах. Трудно не услышать, когда все только о них и говорят.

Начнем с парабенов. Они используются для блокировки роста бактерий в косметических продуктах. Самые распространенные парабены – это метилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен и бутилпарабен. Все они были получены из пара-гидроксибензойной кислоты. На языке химии «мет» обозначает «один», «эт» – «два», «проп» – «три», «бут» – «четыре». Эти приставки используются для обозначения количества атомов углерода в молекуле парабена.

Метилпарабен – это противогрибковый консервант, использующийся не только в шампунях, но и во многих продуктах питания (противогрибковый означает, что бактерии и связи внутри грибков угнетаются, а связи между ними – разрушаются). Если вы живете в Европе, то метилпарабен обозначается как Е218. Этилпарабен (Е214) и пропилпарабен (Е216) тоже добавляются в шампуни и парабены, но в антибактериальных целях их используют не так часто, как бутилпарабен.

Бутилпарабен представляет собой цепочку из четырех атомов углерода, соединенную с основным атомом кислорода в молекуле парабена. Из-за длинной углеводородной цепочки бутилпарабен имеет физические свойства, отличные от других парабенов. Он используется в более чем 20 тысячах косметических средств, однако многие удивляются тому, что он также содержится в обычных лекарствах, например ибупрофене.

К сожалению, несмотря на то, что парабены предотвращают рост бактерий в шампунях и кондиционерах, они негативно влияют на организм человека. В 2004 году было опубликовано исследование, в котором говорилось, что парабены были обнаружены в опухолях восемнадцати женщин из двадцати с раком молочной железы. На тот момент не проводились другие подобные исследования, поэтому не было никакой дополнительной информации. Значит ли это, что парабены увеличивают шанс заболеть раком молочной железы? Не всегда. Когда женщины массово перестали пользоваться продуктами с парабенами, компании начали производить косметику без этих веществ.

Многие бренды, производящие продукты без содержания парабенов, используют безвоздушные емкости для дозировки. Все просто: сначала бутылка наполняется шампунем или кондиционером, потом из нее выкачивают весь воздух и плотно закрывают. Как вы понимаете, сделать такое в душе практически невозможно. Тем не менее это очень важный шаг, поскольку недостаток кислорода замедляет рост бактерий и грибков.

Еще одна молекула, которой я стараюсь избегать, – силикон. И нет, она не может вызвать рак; однако эта молекула ответственна за то, что среди парикмахеров называется наслоением (придает волосам блеск и гладкость). К сожалению, я слишком поздно поняла, что мои волосы в средней школе были сальными и плоскими из-за силиконов в шампуне. Да и мыть голову каждый день одним и тем же шампунем – не лучшее решение.

Полисилоксан, обычно называемый силиконом, – большой полимер, который обязательно есть в вашем душе или в ванной – в герметике. Поскольку силикон – это неполярная молекула, он обладает хорошей водостойкостью и жаропрочностью. Силикон, содержащийся в шампунях, покрывает каждый волосяной фолликул пленкой и защищает волосы от вредного воздействия окружающей среды. Силикон также заполняет пустоты в волосе,