Scienza per capelli

n. 330

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Come mai non possiamo usare il sapone sui capelli, a meno che non ci piaccia andare in giro conciate come se avessi della lana infeltrita in testa? Ecco qualche curiosità legata al mondo della scienza per capelli!

La parola “shampoo” fu introdotta nel 1762 e deriva dalla distorsione inglese dei termini Hindi, chāmpo e chāmpnā, massaggiare, che a sua volta deriva dal nome dei fiori della pianta Michelia champaca dalla quale si otteneva un olio profumato per i capelli. Il termine arrivò in Gran Bretagna grazie al brillante bengalese Sake Dean Mahomed, che aprì un bagno turco a Brighton nel 1759. Questo luogo di benessere offriva massaggi terapeutici o trattamenti "champi" in linea con la tradizione indiana: massaggi, lavaggi per il corpo e per i capelli divennero di gran moda. Circa cento anni dopo i parrucchieri cominciarono a formulare i propri shampoo, semplicemente costituiti da sapone sciolto in acqua con l'aggiunta di erbe per migliorare la brillantezza e il profumo. Ma i risultati non erano soddisfacenti. Il sapone infatti è un detergente che non va d'accordo con i capelli. Vediamo perchè.

Il sapone anticamente era prodotto mescolando cenere di legna e grasso bollito. Il primo ingrediente è fonte di potassa e soda caustica, il grasso invece è formato ad trigliceridi, molecole la cui spina dorsale è formata da glicerolo, alla quale sono attaccati, come charms a un braccialetto, gruppi di atomi: questi "pendenti" si chiamano acidi grassi. Quando sono mescolati in un ambiente alcalino (la soda e la potassa caustica), avviene la reazione chimica di saponificazione: il glicerolo si separa dai suoi "charms", con i quali si formano i sali degli acidi grassi o, più semplicemente il sapone:

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Questi sali si sciolgono in acqua liberando le componenti cariche positivamente (sono detti anche cationi) e negativamente (anioni): ecco perchè l'acqua saponata può condurre la corrente elettrica. La parte interessante è quella delle molecole anioniche , che si rivelano essere ottime lavandaie. Una zona della molecola infatti respinge le molecole d'acqua (è idrofoba) ma attira quelle oleose (lipofila) mentre l'altra attira quelle d'acqua e respinge quele di olio (idrofila).

La maggior parte dello sporco ha una natura oleosa: quindi gli anioni-lavandai che nuotano nell'acqua saponata riescono a circondare le macchie e ad agganciarle, permettendo all'acqua di penetrare meglio fra lo sporco e la superficie da pulire. Un energico risciacquo poi fornisce l'energia meccanica sufficiente per staccare la sporcizia definitivamente. In termini tecnici si dice anche che il sapone abbassa la tensione superficiale dell'acqua. Questo vale per tutti i detergenti, di origine sitnetica o naturale. Col sapone naturale però c'era un grosso problema. Era troppo aggressivo per la pelle: distruggeva il sottile strato idrolipidico di protezione. Sui capelli poi l'azione era ancora più devastante perchè l'acqua saponata è una soluzione alcalina (ph maggiroe di 7) e non rispetta l'acidità del capello (ph 4,5 - 5,5). Significa che proprio come l'ammoniaca, ma in modo molto meno marcato, tende ad aprire le scaglie del capello, che per questo motivo dopo l'asciugatura rimaneva opaco (solo le scaglie ben chiuse possono riflettere in modo ottimale la luce) e stopposo.

Per risolvere il problema le nostre nonne sciacquavano i capelli con acqua e limone: l'acidità del frutto (circa 2) richiudeva le scaglie. Usando acqua e sapone infatti non c'era soltanto il problema dei capelli stopposi ma anche quello del deposito solido di calcio e magnesio che si forma se l'acqua utilizzata è troppo "dura" cioè ha un contenuto eccessivo di minerali (ioni calcio e magnesio, appunto). In queste condizioni si formava una patina resistente sulla pelle, sui capelli e perfino nella vasca da bagno: era il calcare, una "piaga" che ancora oggi affligge le tubature e i tubi delle lavatrici e lavastoviglie.

Così i chimici accettarono la sfida: sfornare molecole pulitrici rispettose del capello e che non formassero depositi minerali in presenza di acqua dura. Il primo shampoo non a base di sapone ma che si basava su un detergente sintetico fu messo sul mercato dalla Procter&Gamble nel 1934: si chiamava Drene e risolveva in parte il problema della precipitazione. Le molecole di nuova generazione derivano dal petrolio e fanno parte della famiglia del solfonati, un anione (molecola-lavandaia carica negativamante) che però aveva la brutta abitudine di reagire ancora con gli ioni magnesio e potassio, che compromettendo la loro azione lavante. Cosa si poteva aggiungere per lasciar lavorare in pace il detergente e allo steso tempo impedire ai sali minerali di formarsi? Gli scienziati pensarono agli anioni fosfati. Non tossici, non costosi, sembravano proprio la soluzione ideale e furono aggiunti insieme ai solfonati. Li aggiunsero anche ai detersivi. E negli Sessanta cominciò a galleggiare un nuovo problema.

Nei fiumi si presentò una strana schiuma, resistente e densa. Si scoprì così che gli anioni fosfati non erano biodegradabili. Li modificarono in laboratorio, risolvendo il problema: ora i microrganismi potevano smontarli. Ma un altro guaio rimaneva irrisolto: al posto della schiuma ci fu uno strano, misterioso proliferare di alghe. Questa volta la colpa era dei composti a base di fosforo, che aveva iniziato un ciclo vizioso. Il fosforo fertilizzava le piante acquatiche, che si moltiplicavano a dismisura. Dov'era il problema? Semplice: una volta terminato il ciclo vitale, le piante acquatiche morivano, innescando la decomposizione, una reazione chimica che consuma ossigeno, che ovviamente veniva assorbito dall'acqua. Privata di ossigeno, la vita acquatica era destinata a morire.

Oggi le sostanze detergenti, chiamate anche tensioattivi, sono diverse. Non esiste un detersivo perfettamente rispettoso dell'ambiente, neanche quello definito "ecologico". Anche se sono stati fatti parecchi progressi, le raccomandazioni sono sempre le stesse: utilizzare poco detersivo e eseguire lavaggi a bassa temperatura.

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