Woda

• Czynnik niezbędny do prawidłowego funkcjonowania skóry

• Jest środowiskiem w, którym przebiegają nieomal wszystkie przemiany fizjologiczne i reakcje biochemiczne zarówno kataboliczne, związane z usuwaniem zbędnych struktur jak i wytwarzaniem energii, jak i anaboliczne mające na celu syntezę protein, węglowodanów i kwasów nukleinowych.

• Nawet niewielki niedobór wody w skórze prowadzi do upośledzenia przemian biochemicznych, może doprowadzić do poważnych zakłóceń w procesach odnowy tkankowej i rozregulowania systemów ochronnych

• Biegunowość cząsteczki wody: cząsteczki wody połączone mostkami; wiązania wodorowe, wyższa temperatura wrzenia niż związków innych pierwiastków z tej grupy; H2S, H2Se, H2Te

• Wiązanie wodorowe wg IUPAC (2011) przyciąganie pomiędzy atomem H z cząsteczką lub fragmentem cząsteczki –X-H, gdzie X jest bardziej elektroujemne niż H oraz atomem lub grupa atomów w tej samej lub innej cząsteczce.

• w wyniku elektrostatycznego przyciągania cząsteczek ze spolaryzowanym ładunkiem elektrycznym za pośrednictwem kationu wodorowego- elektroujemny atom O ( także N, S i inne) przyciągają e wiązania -> atom H uzyskuje duży cząstkowy ładunek dodatni-> przyciągany przez parę elektronową sąsiedniej cząsteczki wody-> powstaje wiązanie (najsilniejsze, gdy H w linii prostej łączący 2 atomy O); wiązanie tym silniejsze im bardziej elektroujemny pierwiastek związany wiązaniem wodorowym.

• Tworzenie łańcuchów i zespołów przestrzennych (grona, asocjaty 2-100 cząsteczek wody, zależy od temperatury)

Wiązanie wodorowe

• Dłuższe i wielokrotnie słabsze niż wiązanie kowalencyjne –O-H

• Energia wiązania wodorowego ok 20 kJ/mol, większa niż Van der Waalsa ok 1kJ/mol mniejsza niż wiązania kowalencyjnego ok 460 kJ/mol (najsilniejsze oddziaływanie międzycząsteczkowe

• Energia zależy od kąta wiązania między dwoma wiązaniami np. O, z którymi jest uwspólniony atom wodoru. Energia jest większa, gdy leżą one w linii prostej- możliwość utrzymania cząsteczek w specyficznej orientacji przestrzennej.

• Pojedyncze wiązania wodorowe- labilne, gdy duże- mają znaczną energie- decydują o właściwościach ciekłej wody oraz struktur biologicznych.

• Dzięki wiązaniom wodorowym występuje na Ziemi w stanie ciekłym; gdyby nie występowały wiązania wodorowe woda wrzałaby w temperaturze – 80⁰C, a lód topiłby się w temperaturze -100⁰C.

• Czysta woda; temperatura topnienia, temperatura wrzenia, krzepnięcie- wzrost o 1/11 objętości, gęstości max w 4⁰C ( gęstość lodu 0,924g/cm³)

Konsekwencje: niezamarzanie zbiorników wodnych, przetrwanie zimy.

Wody pitne i mineralne

Naturalna woda mineralna woda pochodząca z udokumentowanych zasobów wody podziemnej, wydobywana jednym lub kilkoma otworami naturalnymi lub wierconymi, pierwotnie czysta pod względem chemicznym i mikrobiologicznym, charakteryzuje się stabilnym składem mineralnym oraz właściwościami mającymi znaczenie fizjologiczne, powodującymi korzystne oddziaływanie na zdrowie ludzi.

Naturalna woda źródlana pochodzi z udokumentowanych zasobów podziemnych, wydobywana jednym lub kilkoma otworami naturalnymi lub wierconymi, pierwotnie czysta pod względem chemicznym i mikrobiologicznym, nie różniąca się właściwościami i składem mineralnym od wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, określonych w przepisach o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę.

Woda stołowa woda otrzymana po dodaniu do wody źródlanej naturalnej wody mineralnej lub soli mineralnych, zawierających jeden lub więcej składników mających znaczenie fizjologiczne jak; Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^-

Podział w zależności od zawartości składników mineralnych;

• Bardzo niskozmineralizowana- ogólna zawartość soli mineralnych ≤50mg/dm³

• Niskozmineralizowana- ogólna zawartość soli mineralnych ≤500 mg/dm³

• Średnio zmineralizowana- ogólna zawartość soli mineralnych ≤1500mg/dm³

• Wysoko zmineralizowana- ogólna zawartość składników mineralnych >1500 mg/dm³

Woda w przyrodzie

• Najczystsza- deszczówka lub ze stopionego śniegu (z dala od miast i po dużych opadach)

• Powierzchniowe- zawierają sole mineralne powodujące twardość wody

Twardość wody- jest pojęciem umownym, określającym zawartość w wodzie kationów dwuwartościowych.

Twardość ogólna jest to całkowita zawartość jonów Ca²⁺, Mg²⁺ i innych kationów dwuwartościowych np. Fe²⁺, Mn²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺. Ze względu na duże stężenie jonów Ca²⁺, Mg²⁺ i małe innych jonów metali dwuwartościowych, twardość wody powodowana jest praktycznie przez wapń i magnez.

Twardość wody

• Przemijająca (przejściowa, nietrwała, węglanowa) odpowiada zawartości węglanów i wodorowęglanów wapnia i magnezu, powstałych wskutek wietrzenia skał wapiennych.

• Niewęglanowa jest to różnica pomiędzy twardością ogólną, a węglanową. Określa ona zawartość jonów dwuwartościowych odpowiadających anionom: chlorkom, siarczanom, azotanom itd.

• w Polsce- podaje się zawartość CaCO₃ (mg/L)

• skala niemiecka- przeliczenie CaCO₃ -10mg CaCO₃ w 1L= 1⁰ dH

W praktyce – 4 stopniowa skala odniesiona do niemieckiej: (1mmol/L= 5,6⁰dH)

Twardość wody	Ocena twardości wody	Stężenie mmol/L	Stopień twardości w skali niemieckiej
1	miękka	<1,25	<7
2	Średnia	1,25-2,5	7-14
3	twarda	2,5-3,75	14-21
4	Bardzo twarda	>3,75	>21

Wg rozporządzenia MZ- dopuszczalna zawartość CaCO₃ w wodzie do spożycia przez ludzi 60-500 mg w 1L.

Metody usuwania twardości wody;

1. Destylacja- pozbawia wodę wszystkich soli, małe zastosowanie w przemyśle- koszty

2. Metody termiczne ->40⁰C termiczny rozkład wodorowęglanów wapnia i magnezu

Ca(HCO₃)₂CaCO₃+CO₂+ H₂O

2Mg(HCO₃)₂ Mg₂CO₃(0H)₂+ 3 CO₂+ H₂O

H₂0

2Mg(OH)₂+ CO₂

Metoda termiczna- nie można całkowicie usunąć twardości węglanowej- pozostaje zawsze resztkowa twardość- niewielka zależna od temperatury rozpuszczalności węglanów wapnia i magnezu oraz wodorotlenku magnezu.

3. Metody chemiczne:

Dekarbonizacja wapnem:

Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂2Ca CO₃+2H₂O

Mg(HCO₃)₂+ Ca (OH)₂2 CaCO₃+Mg(OH)₂+ 2H₂O

MgSO₄+Ca(OH)₂Mg(OH)₂+CaSO₄

Zmiękczanie:

CaSO₄+Na₂CO₃CaCO₃+Na₂SO₄

Ca(HCO₃)₂+Na₂CO₃CaCO₃+2NaHCO₃

MgSO₄+Na₂CO₃MgCO₃+Na₂SO₄

Mg (HCO₃)₂+Na₂CO₃MgCO₃+2NaHCO₃

Zmiękczenie wody fosforanami (V):

3Ca(HCO₃)₂+2Na₃PO₄Ca₃(PO₄)₂+6NaHCO₃

3Mg(HCO₃)₂+2Na₃PO₄Mg₃(PO₄)₂+6 NaHCO₃

3CaSO₄+2Na₃PO₄Ca₃(PO₄)₂+3Na₂SO₄

3MgCl₂+2Na₃PO₄Mg₃(PO₄)₂+6NaCl

4. Metody fizykochemiczne;

- zmiękczanie związkami kompleksowo czynnymi; przeprowadzenie wapnia i magnezu w rozpuszczalne trwałe kompleksy EDTA- Calgon Na(PO₃)₆ zawiera 67-69% P₂O_5.

Jony Ca²⁺ i Mg²⁺ przechodząc do kompleksowego anionu:

- przestają być czynnikiem kamieni twórczym

- tracą zdolność reagowania z anionami kwasów tłuszczowych wchodzących w skład mydeł.

Stosowanie wody

Do przygotowania płynów kosmetycznych, emulsji, zawiesin i roztworów:

• Woda destylowana (powinna być użyta bezpośrednio po destylacji lub sterylizowana)

• Woda demineralizowana ( po przepuszczeniu przez kolumny z jonitami; kationity i anionity absorbujące selektywnie jony dodatnie i ujemne obecne w wodzie)

• Woda oczyszczona metodą odwróconej osmozy- półprzepuszczalna membrana zatrzymująca 96-99% rozpuszczonych w wodzie związków organicznych i nieorganicznych, jak również wirusy i bakterie

Stosowanie wody do celów kosmetycznych:

• Woda oligoceńska (woda z poziomu oligoceńskiego- ponad 200m, wiek 15-30 tys. Lat: nie miała kontaktu z naszą współczesną infrastrukturą- nie może być długo przechowywana)

• Woda termalna (podstawa codziennej pielęgnacji skóry wrażliwej- są to bijące z ziemi gorące źródła o własnościach leczniczych, czyste mikrobiologicznie i bogate w mikroelementy)

Woda termalna La Roche-Posay:

Działa przeciwzapalnie, zmiękcza i odblokowuje pory, pomaga w przywróceniu skórze zdrowia, przeciwdziała podrażnieniom, uzupełnia działanie specjalnych preparatów leczniczych do codziennego użytku, szybko łagodzi podrażnioną i wrażliwą skórę, spowalnia proces starzenia komórek, chroni przed toksycznością promieni UV.

Woda termalna z Iwonicza Zdroju zawiera:

- krzemionkę wpływającą na odporność i elastyczność naskórka

- jony wapnia i kwasu metaborowego, które działają ściągająco i przeciwzapalnie.

Właściwości wody z Iwonicza Zdroju (Iwostin):

• Łagodzi świąd i wszelkiego rodzaju podrażnienia skóry

• Poprawia zdolności obronne skóry

• Wyjątkowe właściwości kojące

• Doskonały środek pielęgnacyjny do skóry wrażliwej- przynosi ukojenie i przynosi uczucie komfortu

• Stosowanie po wysiłku fizycznym i po przebudzeniu odświeża

• Działa oczyszczająco i tonizująco