La tensione superficiale degli emollienti normalmente ci viene fornita dalle schede tecniche del produttori o fornitori, ma non sempre è un dato disponibile.
E' un dato fisico, accertato empiricamente. Per quanto riguarda gli oli di origine vegetali, sono sempre stata convinta, sin da quando ho inziato a saponificare, che le caratteristiche di un olio dipendano esclusivamente dalla sua composizione in acidi grassi.
Qualche tempo fa avevo fatto un post in cui illustravo il metodo matematico per calcolare la quantità di glicerolo presente in un sapone autoprodotto, partendo dagli acidi grassi utilizzati; Ho provato a cercare studi scientifici che avvalorassero la mia tesi, ossia che è possibile calcolare la tensione superficiale di un olio vegetale, partendo dalla sua composizione chimica.
L'argomento mi interessava perchè la tensione superficiale è strettamente correlata alla viscosità degli oli. Viscosità e tensione superficiale a loro volta determinano le caratteristiche di spalmabilità degli oli, da cui l'importanza per il "cascading" ossia la cascata di grassi delle emulsioni, al fine di prevedere già in fase formulativa la texture di un'emulsione (vedi post relativo alle Caratteristiche sensoriali degli emollienti).
Ricordo che la viscosità dell'emulsione è direttamente proporzionalle alla viscosità della fase continua. La fase dispersa determina la reologia dell'emulsione per la sua concentazione in volume, dimensione delle particelle, viscosità e struttura chimica (Zeidler, 1992).
Lo studio originale da cui ho preso spunto è il seguente:
E' un dato fisico, accertato empiricamente. Per quanto riguarda gli oli di origine vegetali, sono sempre stata convinta, sin da quando ho inziato a saponificare, che le caratteristiche di un olio dipendano esclusivamente dalla sua composizione in acidi grassi.
Qualche tempo fa avevo fatto un post in cui illustravo il metodo matematico per calcolare la quantità di glicerolo presente in un sapone autoprodotto, partendo dagli acidi grassi utilizzati; Ho provato a cercare studi scientifici che avvalorassero la mia tesi, ossia che è possibile calcolare la tensione superficiale di un olio vegetale, partendo dalla sua composizione chimica.
L'argomento mi interessava perchè la tensione superficiale è strettamente correlata alla viscosità degli oli. Viscosità e tensione superficiale a loro volta determinano le caratteristiche di spalmabilità degli oli, da cui l'importanza per il "cascading" ossia la cascata di grassi delle emulsioni, al fine di prevedere già in fase formulativa la texture di un'emulsione (vedi post relativo alle Caratteristiche sensoriali degli emollienti).
Ricordo che la viscosità dell'emulsione è direttamente proporzionalle alla viscosità della fase continua. La fase dispersa determina la reologia dell'emulsione per la sua concentazione in volume, dimensione delle particelle, viscosità e struttura chimica (Zeidler, 1992).
Lo studio originale da cui ho preso spunto è il seguente:
L'obiettivo di questa ricerca è di ottenere un modello matematico basato sulle proprietà fisiche che stabilisca una relazione tra la tensione superficiale dei diversi oli vegetali e la loro composizione in acidi grassi.
La formula matematica è la seguente. La Tensione superficiale è calcolata come media ponderata della percentuale degli acidi grassi costituenti un olio, moltiplicati che un fattore specifico per ogni acido grasso, come ho riportato nella Tabella n.1.
La formula matematica è la seguente. La Tensione superficiale è calcolata come media ponderata della percentuale degli acidi grassi costituenti un olio, moltiplicati che un fattore specifico per ogni acido grasso, come ho riportato nella Tabella n.1.
Equazione
TABELLA 1 : Struttura chimica base degli acidi grassi con relativo Fattore per la predizione della Tensione Superficiale, mediante la MLR (Multiple Linear Regression)
ACIDO GRASSO
|
NOMENCLATURA
|
STRUTTURA (**)
|
TIPO (*)
|
FORMULA
|
FATTORE
|
LAURICO
|
La
|
12:0
|
S
|
C12H24O2
|
-
0,201777
|
MIRISTICO
|
M
|
14:0
|
S
|
C14H28O2
|
2,00272
|
PALMITICO
|
P
|
16:0
|
S
|
C16H32O2
|
0,276565
|
STEARICO
|
S
|
18:0
|
S
|
C18H36O2
|
0,6142218
|
OLEICO
|
O
|
18:1
|
IM
|
C18H34O2
|
0,321542
|
RICINOLEICO
|
Ri
|
18:1
|
IM
|
C18H34O3
|
0,394795
|
LINOLEICO
|
Li
|
18:2
|
I
|
C18H32O2
|
0,333744
|
LINOLENICO
|
Ln
|
18:3
|
I
|
C18H30O2
|
0,363275
|
OT (ALTRI)
|
Ot
|
-
|
0,300558
|
* S= ACIDI GRASSI SATURI, I= ACIDI
GRASSI INSATURI, IM= MONOINSAYURI
** LA STRUTTURA CHIMICA UTILIZZATA (XX:X) SI RIFERISCE ALLE INFORMAZIONI SUL
NUMERO DI ATOMI DI CARBONIO (XX) E SUL NUMERO (X) DI INSATURAZIONE DELLE
MOLECOLE.
Ho provato più volte a calcolare io stessa la ST (surface tension), applicando l'equazione sia per oli vegetali, animali e cere, basandomi sulle composizione degli oli riportate dal sito SOAPCALC e dal libro Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats, and Waxes 3° edizione di David Firestone e il margine di errore è irrilevante per il mio fine.
La tensione superficiale degli oli vegetali, disponibile in letteratura è la seguente:
TABELLA 2 : Valore della Tensione superficiale (ST) in (mN/m milliNewton/metro) a 20°C
TABELLA 2 : Valore della Tensione superficiale (ST) in (mN/m milliNewton/metro) a 20°C
N.B. per i dati sulla viscosità e ST degli esteri, idrocarboni e alcoli, vedi Spreading Value Esteri
La tensione superficiale degli emollienti normalmente ci viene fornita dalle schede tecniche del produttori o fornitori, ma non sempre è un dato disponibile.
(vedi post relativo alle Caratteristiche sensoriali degli emollienti).
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