6 de septiembre de 2022

El pH en cosmética: significado, importancia, cómo medirlo y controlarlo

Para entender la importancia del pH de un producto cosmético tenemos que saber que representa a nivel químico y qué papel juega en nuestra piel. Una vez sabemos la importancia de este parámetro tenemos que saber cómo podemos medirlo y ajustarlo.

¿Qué es el pH?

pH son las siglas de potencial del ion hidrógeno. En 1909 fue definido por Søren Sørense como el resultado del logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. A través de aproximaciones, podemos hablar de la actividad de los protones como su concentración molar, [H^+]. Posteriormente esta fórmula se redefinió con la concentración molar de iones hidronio, [H_(3 ) O^+]. La fórmula del pH se representa como:

pH = -log⁡[H+ ] = -log⁡[H3 O+ ]

pH en cosmética - MuttuLab

En otras palabras, el pH se entiende como el grado de acidez o basicidad de una disolución acuosa. Este se mide a través de una escala de 0 a 14, dónde 0 es el valor de pH más ácido, 7 el valor del pH neutro y 14 el valor más básico de pH. Para sustancias muy ácidas podemos estar en pH inferiores a 0 y en el caso de bases muy fuertes podemos superar el valor de pH 14, pero es poco habitual.

Las sustancias con pH por debajo de 7 se denominan ácidas, y las de pH superior a 7 bases (o alcalinas), como podemos ver en la ilustración. Por ejemplo, el bicarbonato sódico tiene un pH alto en solución acuosa, se comporta como una base. En cambio, el vinagre tiene un pH bajo en solución acuosa, se comporta como un ácido. También tenemos sustancias neutras, con un pH intermedio, como es el caso del agua pura.

Imagen 1. Escala de pH de 0 a 14, con ejemplos de sustancias.
Nota. Adaptado de Química General (p. 705), por Petrucci, R.H.; Harwood, W.S.; Herring, F.G. 2011. Pearson. Madrid, 2011.

¿Por qué no hablamos del pH en sustancias grasas?

La explicación es sencilla: la clave está en la capacidad anfiprótica del agua y su polaridad. La capacidad anfiprótica se define como la capacidad de aceptar o dar protones. Es decir, una molécula de agua, puede actuar tanto como base como ácido, llevando a cabo reacciones de ácido-base, hidrólisis o disociación de otras moléculas. En cambio, las substancias grasas son generalmente no polares y no tienen esta capacidad anfiprótica, así que ni intervienen en este tipo de reacciones. Por lo tanto, no tiene sentido medir el pH de una disolución de aceites, ya que son las moléculas de agua las que propician los cambios de pH.

Si no hay agua, no hay pH.

¿En caso de que mi producto cosmético es sólido, como puedo medir su pH? Si en su composición contiene compuestos solubles en agua tiene sentido medir el pH. Para ello debemos hacer una disolución del sólido en agua y medir el pH de la disolución.

¿Qué importancia tiene el pH en nuestro organismo?

La piel es el principal órgano encargado de la protección de nuestro cuerpo. Nos defiende frente a factores externos: agresiones solares, el clima, la polución e infecciones. La epidermis es la capa más externa y para protegernos frente a estas agresiones cuenta con la película hidrolipídica. Esta película, también llamada manto hidrolipídico o emulsión epicutánea, está compuesta de una parte acuosa, conocido como manto ácido protector (pH= 4-7), y una parte lipídica. 

Para que la piel pueda realizar correctamente su trabajo tiene que encontrarse en un buen estado y aquí la importancia del pH y su relevancia en los cosméticos. Todos los productos que apliquemos sobre nuestro cuerpo deben tener un pH óptimo. 

Como veremos más adelante, dependiendo de la zona a aplicar debemos considerar su pH óptimo de cuidado.

Debemos saber que debido al tipo de piel (normal, seca, mixta y grasa), las condiciones de la piel (sensibilidad, sequedad, rojeces, imperfecciones), el envejecimiento de la piel, la etnia y sexo de la persona o factores exógenos (alimentación, estrés, medicación) el pH puede variar.     

También se valora la estabilidad y eficacia de algunos ingredientes de nuestras composiciones y su seguridad.

Si hay cambios bruscos de pH se desajusta el equilibrio de la piel y esto puede provocar reacciones adversas. Al alterar el pH del manto ácido la función barrera se ve alterada ya que su composición varía y también el microbioma. La piel se debilita, sus propiedades se ven modificadas negativamente y deja de cumplir las funciones de la manera correcta.

Dependiendo la desviación del pH tenemos dos posibilidades:

¿Cómo medimos el pH de nuestro producto cosmético?

Como hemos comentado, el pH viene determinado por la cantidad de iones H+ y H3O+ que tenemos en solución. Tenemos dos formas de medirlo que se diferencian en la precisión que nos proporcionan:

Cada parte del cuerpo, requiere fórmulas con pH diferentes: 

Imagen 2. Rango de pH habitual del cosmético dependiendo de la zona de aplicación.

Una vez determinado el pH, quizá no cumple con el pH óptimo para el producto, entonces…

¿Cómo ajustamos el pH de un cosmético?

Las sustancias que modifican el pH son ácidos o bases. De acuerdo con la teoría de Brønsted-Lowry se definen un ácido como un dador de protones y una base como un aceptor de protones. Para que nos entendamos, un ácido, como el ácido cítrico, en agua se disocia parcialmente aportando protones al medio y así disminuyendo el pH de la solución. En cambio, una base, como la arginina, al disociarse parcialmente aceptará los protones libres del medio, bajando su concentración y aumentando el pH de la solución. 

Conociendo ahora la teoría de los ácidos y las bases y entendiendo cómo funciona el pH y su importancia, podemos pensar el ajuste del pH de un cosmético. 

Antes de ajustar el pH debemos determinar el de nuestro producto de forma correcta y siempre bajo agitación, garantizando la homogeneidad. Este paso es importante ya que necesitamos saber el pH inicial para poder ajustar con una base o un ácido adecuado, si es necesario.

Con el valor del pH de nuestro producto cosmético y sabiendo el pH que necesitamos, tenemos dos posibilidades:

Cada formulador elige el ácido o base para ajustar el pH en función de diferentes parámetros, priorizando aquellas substancias que ya están presentes en la formulación.

Para ajustar el pH es importante establecer un protocolo de medición para que siempre sea el mismo y que las mediciones puedan ser comparativas.

Es recomendable realizar las mediciones con el pH-metro en serie. Durante el proceso de medición bajo agitación, añadiremos gota a gota y lentamente el ácido o la base, esperando que se estabilice el valor.

Alcanzar el pH óptimo para cada formulación nos garantiza un producto estable, seguro y eficaz.

Descubre más sobre Verónica Díez Ojeda, R&D Formulation Technician en MuttuLab, autora de este artículo.

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