Πηλός εμπλουτισμού για καλλυντικές εφαρμογές

Οι άργιλοι είναι υλικά χαμηλού κόστους που μπορούν να βρεθούν σε αφθονία σε φυσικά κοιτάσματα που διανέμονται σε όλο τον κόσμο. Οι άργιλοι είναι γνωστοί ως ευέλικτο υλικό που χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς, όπως η εξόρυξη πετρελαίου και αερίου και η κατασκευή κτιρίων, που είναι οι πιο παραδοσιακές βιομηχανίες που χρησιμοποιούν την υψηλότερη ποσότητα αργίλου. Η ευελιξία των εφαρμογών αργίλου έχει αξιολογηθεί από γενιά σε γενιά, επιβεβαιώνοντας ότι οι άργιλοι αποτελούν σημαντική πρώτη ύλη για κατάλυση, νανοσύνθετα, φαρμακευτικά προϊόντα και καλλυντικά κ.λπ.

Στον τομέα των καλλυντικών και της υγείας, πολλές μελέτες έχουν αποκαλύψει την πιθανή χρήση των αργίλων περιγράφοντας τις φυσικές και χημικές ιδιότητές τους, όπως το χρώμα, την ικανότητα διόγκωσης και την προσρόφηση, τη χημική αδράνεια, την αντιβακτηριακή δράση κ.λπ. [Carretero et al., 2013; Carretero και Pozo, 2010; Legido et al., 2007; Mattioli et al., 2016; Rautureau et al., 2017; Roselli et al., 2015; Williams και Haydel, 2010]. Ένας από τους λόγους για τη χρήση αργίλων για τέτοιες εφαρμογές είναι η αξιοποίηση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων τους για τη συμβολή στη δημιουργία προϊόντων φιλικών προς το περιβάλλον.

Η καθαρότητα του ορυκτού είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό κατά την επιλογή ενός πηλού για φαρμακευτικά και καλλυντικά. Γενικά, οι άργιλοι αποτελούνται από ένα μείγμα δύο ή περισσότερων ορυκτών αργίλου και μπορεί επίσης να περιέχουν μη αργιλικά ορυκτά (για παράδειγμα, χαλαζία, άστριο, μαρμαρυγία) και οργανική ύλη. Όταν είναι απαραίτητο, είναι δυνατό να υποβληθεί ο άργιλος σε διαδικασίες καθαρισμού για να ληφθεί άργιλος απαλλαγμένος από ανεπιθύμητα προϊόντα και εμπλουτισμένος σε ορυκτά αργίλου, με χαρακτηριστικά κατάλληλα για συγκεκριμένες εφαρμογές.

Το άρθρο διερεύνησε έναν πηλό που συνήθως προοριζόταν για παραδοσιακές εφαρμογές, για χρήση σε φαρμακευτικά και καλλυντικά. Λάβαμε ένα δείγμα ακατέργαστου πηλού που προερχόταν από την πόλη Vitória da Conquista, πολιτεία Bahia, βορειοανατολική περιοχή της Βραζιλίας. Ο υπό πράσινος πηλός, κωδικοποιημένος ως VM, υποβλήθηκε για πρώτη φορά σε μια διαδικασία κλασματοποίησης, αποδίδοντας τρία διαφορετικά κλάσματα μεγέθους κόκκου, το καθένα από τα οποία αντιστοιχεί στα χρώματα ροζ, κόκκινο και πράσινο, όπως παρατηρείται στο σχήμα 1, και ονομάζεται VMF1, VMF2 και VMF3, αντίστοιχα. Τα κλάσματα αργίλου έδειξαν ομοιογενή και ενδιαφέροντα ευχάριστα χρώματα, ειδικά τα ροζ και κόκκινα χρώματα, τα οποία παρουσίαζαν μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από το κλάσμα μεγέθους κόκκου πράσινου και την ακατέργαστη άργιλο.

Οι ορυκτολογικές αναλύσεις του αρχικού αργίλου και των τριών κλασμάτων μεγέθους κόκκου που ελήφθησαν πραγματοποιήθηκαν με περίθλαση ακτίνων Χ και τη μέθοδο Rietveld, υποδεικνύοντας ότι κάθε κλάσμα αποτελούνταν κυρίως από σμηκτίτη και καολίνη σε σημαντική συγκέντρωση που κυμαίνεται από 32-46% μάζα. φαίνεται στον Πίνακα 1. Η χημική ανάλυση έδειξε ότι η αρχική άργιλος και τα τρία κλάσματα μεγέθους κόκκου παρουσίαζαν σμηκτίτες με σημαντική περιεκτικότητα σε Fe₂ O₃ και MgO. Ο καολίνης και οι σμηκτίτες είναι τα δύο ορυκτά αργίλου που χρησιμοποιούνται περισσότερο από τη φαρμακευτική και τη βιομηχανία καλλυντικών.

Πραγματοποιήθηκαν περαιτέρω αναλύσεις για πιο λεπτομερείς παρατηρήσεις σχετικά με τη δομή και τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των αργίλων που αναλύθηκαν, όπως ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, υπέρυθρη φασματοσκοπία μετασχηματισμού Fourier, ειδική επιφάνεια, προσρόφηση λαδιού κ.λπ. εκτός από τις φαρμακευτικές δοκιμές που συνιστώνται από τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη, τη Βρετανία και τη Βραζιλία Φαρμακοποιίες, οι οποίες είναι η ικανότητα διόγκωσης, η περιεκτικότητα σε βαρέα μέταλλα και οι μικροβιολογικές δοκιμές.

Η πλήρης ανάλυση της ακατέργαστης αργίλου και των τριών αργίλων που προήλθαν από την κλασματοποίησή της, έδειξε ότι όλες έχουν επαρκή χαρακτηριστικά για χρήση σε καλλυντικά, αλλά τα ροζ και κόκκινα κλάσματα μεγέθους κόκκου είναι τα πιο ενδεικτικά επειδή παρουσίαζαν ικανότητα διόγκωσης σε συμφωνία με αυτά που προτείνει η Φαρμακοποιία.

Το άρθρο δείχνει πώς μια ακατέργαστη πράσινη άργιλος χαμηλής προστιθέμενης αξίας, αφού υποβλήθηκε σε διαδικασία κλασματοποίησης, προκάλεσε τρεις άργιλους διαφορετικών φυσικών και χημικών ιδιοτήτων και υψηλότερης προστιθέμενης αξίας. Δύο από τα κλάσματα μεγέθους κόκκου που προήλθαν, ο ροζ και ο κόκκινος πηλός, παρουσίασαν ιδιότητες για χρήση σε φαρμακευτικά και καλλυντικά. Τα χρώματά του και το γεγονός ότι αυτοί οι άργιλοι έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε καολινίτη επιβεβαιώνουν την τελική προβλεπόμενη χρήση.

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Εμπλουτισμός αργίλου από τη Vitoria da Conquista (Βραζιλία) για εφαρμογές στα καλλυντικά, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Applied Clay Επιστήμη . Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους Maria das Graças da Silva-Valenzuela, Isaac Jamil Sayeg, Flávio Machado de Souza Carvalho, Shu Hui Wang και Francisco Rolando Valenzuela-Díaz από το University of São Paulo (Βραζιλία) και Marvin Marco Chambi-Peralta το University Center of United Metropolitan Colleges (Βραζιλία) και το National University of San Agustin (Περού).

Αναφορές:

1. Carretero, M.I., Gomes, C.S.F., Tateo, F., 2013. Άργιλοι, φάρμακα και ανθρώπινη υγεία. Στο:Bergaya, F., Lagaly, G. (Επιμ.), Handbook of Clay Science. Elsevier, Άμστερνταμ, σ. 711–764.
2. Carretero, M.I., Pozo, M., 2010. Πηλός και μη αργιλικά ορυκτά στη φαρμακευτική και καλλυντική βιομηχανία μέρος II. Ενεργά συστατικά. Appl. Clay Sci. 47, 171–181.
3. Legido, J.L., Medina, C., Mourelle, M.L., Carretero, M.I., Pozo, M., 2007. Συγκριτική μελέτη των ρυθμών ψύξης του μπεντονίτη, του σεπιολίτη και των κοινών αργίλων για τη χρήση τους στη πελοθεραπεία. Appl. Clay Sci. 36, 148–160.
4. Mattioli, M., Giardini, L., Roselli, C., Desideri, D., 2016. Ορυκτολογικός χαρακτηρισμός εμπορικών αργίλων που χρησιμοποιούνται στα καλλυντικά και πιθανός κίνδυνος για την υγεία. Appl. Clay Sci. 119 (μέρος 2), 449–454.Rautureau et al., 2017;
5. Roselli, C., Desideri, D., Cantaluppi, C., Mattioli, M., Fasson, A., Meli, M.A., 2015. Απαραίτητα και τοξικά στοιχεία σε άργιλους για φαρμακευτική και καλλυντική χρήση. J. Τοξικό. Περιβάλλω. Health A 78, 316–324.
6. Williams, L.B., Haydel, S.E., 2010. Αξιολόγηση της ιατρικής χρήσης των ορυκτών αργίλου ως αντιβακτηριακών παραγόντων. Int. Geol. Rev. 52, 745–770.