Warum alles – wirklich alles – Chemie ist.

„Naturkosmetik“, „ohne Chemie“, „nur mit natürlichen Inhaltsstoffen“ oder „ohne Konservierungsmittel“ – Werbeaussagen, die heutzutage auf unglaublichen vielen Produkten zu finden sind. Werbeaussagen, die mich als angehende Chemikerin wirklich fassungslos machen. Manchmal würde ich gerne die Menschen packen und sie schütteln und laut rufen: „ALLES IST CHEMIE!“.

Ich könnte dir jetzt erzählen, wo du draußen in der Natur überall Chemie findest, in Lebensmitteln oder in deinem Körper – aber ich möchte mich heute auf einen Bereich beschränken: Kosmetika, bzw. eine Creme.

Von Kosmetik „ohne Chemie“

Als ich neulich auf einem Kosmetik Event eingeladen war, kam im Smalltalk natürlich irgendwann das Thema auf was ich so mache. „Ich studiere Chemie“ – eine Antwort, die meist zu verwirrten Blicken und Sätzen wie „Du siehst gar nicht aus wie eine Chemikerin“, „Chemie habe ich nie gemocht“ oder ähnlichen eher negativ gestimmten gestammelten Sätzen führt.

Aber diesmal war alles anderes: „Ah, dann hast du bestimmt viel mit den gefährlichen Stoffen in Kosmetik zu tun. Ich nutze deswegen ja nur Naturkosmetik – vollkommen ohne Chemie.“

Zunächst war ich wirklich irritiert, dann musste ich herrlich anfangen zu lachen: „Kosmetik ohne Chemie?“, fragte ich.

Von Emulsionen, Fettsäuren und chemischen Reaktionen

Eine Creme besteht grundsätzlich aus einer sogenannten Wasserphase und einer Fettphase.

Warum es keine Creme ohne Emulsionen gäbe

Um eine Creme herzustellen, werden also zunächst die Wasser- und die Fettphase erwärmt und dann zusammengefügt. Soweit so gut, aber wenn wir Wasser und Öle/Fette miteinander vermischen, so trennen sich die Bestandteile wieder voneinander. Du kannst das zuhause super einfach ausprobieren: Gebe einfach einige Tropfen Öl in ein Glas mit Wasser. Du siehst: Das Öl setzt sich vom Wasser ab.

Warum das passiert? Öle bzw. Fette sind hydrophob (Wasser meidend). Wasser hingegen ist lipophob (Fett meidend). Eine ziemlich blöde Kombination, wenn die Fette das Wasser und das Wasser die Fette nicht mag oder? Das Ergebnis siehst du bei unserem Experiment: Das Öl und das Wasser trennen sich immer wieder – egal wie lange wir das Ganze auch schütteln würden…

Genau das würde auch bei unserer Creme passieren, wenn wir einfach hingehen würden und die Phasen miteinander mischen würden, würden sie sich einfach wieder voneinander trennen.

Alleine dieser Prozess lässt sich auf Chemie zurückführen – wenn du also in deiner Küche Öl und Wasser miteinander vermischen möchtest, so hast du dein eigenes chemisches Experiment durchgeführt.

Aber zurück zur Creme: Die Lösung für das Problem ist ein Emulgator, denn dieser hilft dabei eine Emulsion herzustellen. Eine Emulsion bezeichnet ein fein verteiltes Gemisch aus zwei verschiedenen Flüssigkeiten, die normalerweise nicht miteinander mischbar wären. Emulsionen findest du übrigens überall in deinem Alltag: Klassische Beispiele für Emulsionen sind Milch und Mayonnaise.

Cremes bezeichnet man übrigens auch als Wasser-in-Öl- oder Öl-in-Wasser-Emulsion.

Wir geben unserer Creme also einfach einen Emulgator zu und schon verbinden sich die Wasserphase und die Fettphase zu einer wunderbaren, weißlichen Emulsion – unserer Creme.

Emulsionen sind also voller Chemie… Das heißt, dass jede Emulsion die du kaufen kannst, immer mit Chemie ist – denn alles ist Chemie.

Wie Fettsäuren unsere Kosmetika beeinflussen

In Cremes wird also eine Fettphase genutzt, diese Fettphase enthält Fette und / oder Öle. Genau wie Seifen – auch Naturseifen.

Auch Naturseifen sind immer mehr im Trend; viele geben als Grund für das Nutzen von Naturseifen an, dass diese besser wären, denn es handelt sich schließlich um „Natur“-seifen ohne Chemie. Seifen, auch Naturseifen, bestehen übrigens in erster Linie aus verschiedenen Fetten und Ölen, die zusammen mit einer starken Base (meist Natronlauge) in einer Verseifung miteinander reagieren. Im Zuge der Verseifungsreaktion werden dann aus den Fettsäuren, welche sich in allen Fetten und Ölen befinden, die entsprechenden Natrium- und Kaliumsalze.

Zurück zu den Fettsäuren. Generell gibt es gesättigte und ungesättigte Fettsäuren.

Dabei sprechen wir von ungesättigten Fettsäuren, wenn die Verbindung mindestens eine Doppelbindung (einfach ungesättigte Fettsäure) besitzt. Besitzt eine Fettsäure zwei oder mehr Doppelbindungen, so nennen wir sie mehrfach ungesättigte Fettsäure.

Verbindungen, die keine Doppelbindungen besitzen, nennen wir gesättigte Fettsäuren.

In Kosmetika findest du meistens diese Fettsäuren:

• Ölsäure
• Linolsäure
• Stearinsäure
• Gamma-Linolensäure
• Alpha-Linolensäure
• Palmitinsäure
• Caprylsäure
• Arachinsäure
• Laurinsäure
• Aqualan
• Myristinsäure
• Palmitoleinsäure
• Caprinsäure
• Behensäure

Auf dem Bild kannst du direkt erkennen, ob es sich bei den Säuren um gesättigte oder um ungesättigte Fettsäuren handelt. Denn wir wissen ja jetzt, dass nur ungesättigte Fettsäuren eine Doppelbindung (hier rot gekennzeichnet) beinhalten.

Ein Öl besteht immer aus einer Kombination verschiedener Fettsäuren.

Hanföl besteht also aus einer Kombination von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren. Und auch im Mandelöl finden wir beide Arten der Fettsäure, wobei hier die gesättigten Fettsäuren überwiegen.

Die Unterscheidung in gesättigte und ungesättigte Fettsäuren ist sehr wichtig, da wir so zum Beispiel voraussagen können, wie stabil ein Öl ist. Während gesättigte Fettsäuren nicht mit anderen Molekülen reagieren und dadurch länger haltbar sind, reagieren Öle, die ungesättigte Fettsäuren enthalten, mit Sauerstoff – das Öl wird ranzig.

chemische Reaktionen in unserer Creme

In unserer Creme, die auch ungesättigte Fettsäuren enthält, laufen also jede Menge chemische Reaktionen ab. Ich möchte dir heute kurz erklären, warum Öle und so auch unsere Creme ranzig werden.

Ungesättigte Fettsäuren enthalten wie oben schon erläutert Doppelbindungen zwischen C-Atomen (Kohlenstoffatome). Die C-Atome an der / den besagten Doppelbindung(en) möchten viel lieber mit einem Sauerstoffatom verbunden sein, als mit dem anderen C-Atom. Sobald das C-Atom also die Möglichkeit hat sich, die Doppelbindung zum anderen C-Atom zu lösen und die Bindung an ein Sauerstoffatom zu geben wird es das auch tun. Diesen Prozess bezeichnet der Chemiker als Oxidation.

Grob gesagt ist eine Oxidation eine Reaktion von einem Stoff (in unserem Fall einer Fettsäure) mit Sauerstoff.

Da die meisten pflanzlichen Öle ungesättigte Fettsäuren enthalten, sollten diese tunlichst nicht mit Sauerstoff in Kontakt gebracht werden. Denn kommen die Fettsäuren mit Sauerstoff in Kontakt, so oxidiert diese und wird ranzig und damit ungenießbar. Dieses ranzige Öl würden wir über den Geruch unserer Creme wahrnehmen können.

Die Chemie hält aber natürlich eine Lösung für dieses Problem parat: Antioxidantien.

Antioxidantien verlangsamen oder verhindern die Oxidation  eines Stoffes. Sie fangen freie Radikale, die unsere Haut schädigen und den Hautalterungsprozess unterstützen, ein und verhindern so Oxidationsprozesse. Ein bekannter Antioxidant in kosmetischen Produkten ist beispielsweise Tocopherol.

Darum ist alles – wirklich alles – Chemie

Du siehst also in diesem wirklich kurzen Überblick schon, dass es nichts ohne Chemie gäbe.

Keine Creme, keine Lebensmittel, kein Leben – nichts.

Denn: Alles – wirklich alles – ist Chemie. Und Chemie stinkt nicht immer, es explodiert auch selten etwas.. oft macht uns Chemie unser Leben leichter und kann es sogar retten.