Теория и практика науки и образования №4 (4) июнь 2026 г.

Кислотно-щелочное равновесие (рН) поверхности кожи является одним из ключевых факторов, определяющих состояние её барьерной функции. Кожа рук, как наиболее контактная зона, постоянно подвергается воздействию внешней среды, что делает поддержание её кислой мантии особенно важным. Данная мантия, состоящая из смеси секретов сальных и потовых желёз, а также продуктов кератинизации, создает оптимальные условия для существования нормальной микрофлоры и препятствует размножению патогенных микроорганизмов. Смещение рН в щелочную сторону приводит к нарушению целостности липидного барьера, повышению трансэпидермальной потери влаги и, как следствие, к сухости и раздражению кожи. Влияние рН на активность ферментов эпидермиса также не следует недооценивать. Многие гидролитические ферменты, участвующие в процессах десквамации (чешуйчатое шелушение (отслаивание) эпидермиса) и синтеза липидов, имеют оптимум активности в слабокислой среде. Например, ферменты, ответственные за созревание клеток кожи и формирование рогового слоя, наиболее эффективно функционируют при рН около 5,5. Отклонение от этого значения замедляет процессы обновления кожи и снижает её защитные свойства. Именно поэтому использование косметических средств с несоответствующим уровнем рН может усугублять существующие дерматологические проблемы. Таким образом, поддержание физиологического рН является критически важным для сохранения здоровья кожи рук.

Физиологические значения рН поверхности кожи здорового человека, согласно данным литературы, варьируются в диапазоне от 4,5 до 6,0, при этом среднее значение составляет около 5,5. Такая кислотность обусловлена наличием свободных жирных кислот, молочной кислоты и аминокислот в гидролипидной мантии. Кожа рук, в силу своего анатомического расположения, часто демонстрирует более щелочную реакцию по сравнению с другими участками тела из-за частого контакта с моющими средствами. Однако выраженное смещение в щелочную сторону (рН > 6,5) является неблагоприятным признаком и свидетельствует о нарушении барьерной функции. На колебания рН кожи рук влияет множество факторов, включая возраст, гормональный статус, а также внешние воздействия, такие как частота мытья, использование антисептиков и климатические условия. Нарушение кислотно-щелочного баланса может приводить к развитию таких распространенных патологий контактного дерматита и экземы. Путем косвенной оценки рН кожи с помощью потенциометрических методов установлено, что регулярное применение увлажняющих кремов с физиологичным рН способствует восстановлению естественной кислотности. Следовательно, косметические средства, предназначенные для ухода за кожей рук, должны иметь рН, близкий к нейтральному или слабокислому, в интервале 4,5–6,5, чтобы не нарушать её естественный баланс.

В продолжение теоретического обзора физиологических норм, рассмотрим химические принципы, лежащие в основе анализа кислотности эмульсионных продуктов. Кислотно-основное титрование основано на реакции нейтрализации между кислотой и основанием, что позволяет определить содержание кислотных или основных компонентов в образце. В эмульсионных системах, таких как кремы для рук, выбор метода фиксации конечной точки титрования имеет критическое значение из-за мутности и окрашенности среды. Для повышения точности анализа применяют инструментальные методы, например, «Потенциометрическое титрование…» [2, c.62], которое обеспечивает объективную регистрацию точки эквивалентности. При выборе индикатора для эмульсионных систем необходимо учитывать возможное влияние эмульгаторов и жировой фазы на цветовые переходы. Прямая потенциометрия объединяет несколько подходов, включая рН-метрию и ионометрию, что делает её универсальным инструментом для анализа сложных смесей. Как отмечается в литературе, «Прямая потенциометрия – рН-метрия, ионометрия и потенциометрическое титрование…» [2, c.62] позволяет надёжно фиксировать точку эквивалентности. Таким образом, для определения кислотности кремов наиболее целесообразно использовать потенциометрическое титрование, обеспечивающее точные и воспроизводимые результаты.

Титрование вязких косметических субстанций, таких как кремы для рук, сопряжено с рядом особенностей. Высокая вязкость замедляет диффузию ионов и может приводить к неравномерному смешиванию реагентов, поэтому требуется тщательное перемешивание и увеличение времени между добавлениями титранта для достижения равновесия. Кроме того, присутствие эмульгаторов может влиять на активность ионов водорода, что необходимо учитывать при интерпретации результатов. Параллельное проведение холостого опыта помогает учесть возможные систематические погрешности. К ограничениям метода кислотно-основного титрования в эмульсиях относятся возможное расслоение системы в процессе титрования и адсорбция титранта на границе раздела фаз. Точность определения может снижаться из-за неполного извлечения анализируемых компонентов из вязкой матрицы. Для минимизации этих эффектов используют специальные процедуры пробоподготовки, что будет рассмотрено в следующей главе. Несмотря на указанные сложности, метод остаётся информативным и широко применяется в косметической аналитике.

Для проведения серии измерений каждый из трех образцов кремов — «Чистая линия», «Бархатные ручки» и «ЯСамая» — был подвергнут предварительной подготовке в строгом соответствии с разработанной методикой. Навеску крема массой 0,5 г растворяли в 50 мл дистиллированной воды при постоянном перемешивании на магнитной мешалке в течение 10 минут для достижения гомогенной эмульсии. Параллельно готовили раствор титранта — 0,1 М раствор гидроксида натрия, стандартизированный по щавелевой кислоте. Для фиксации точки эквивалентности использовали смешанный индикатор с интервалом перехода от 5,0 до 7,0 единиц pH, что оптимально для регистрации кислотно-основного перехода в сложных эмульсионных средах. Каждый образец титровали не менее трех раз для оценки воспроизводимости результатов. Перед началом титрования pH исходного раствора каждого крема измеряли с помощью калиброванного pH-метра с точностью ±0,01, что позволило зафиксировать начальное состояние системы.

Титрование образца «Чистая линия» проводили при постоянном перемешивании, добавляя титрант порциями по 0,5 мл. В ходе эксперимента было обнаружено, что «при добавлении первых 2–3 мл титранта наблюдался медленный рост pH, что типично для буферных систем» [1, c. 45]. Точка эквивалентности была зафиксирована при среднем объеме титранта 4,8 мл, что соответствует значению pH 6,2 на калибровочной кривой. «В области точки эквивалентности происходил резкий скачок pH на 2,1 единицы при добавлении всего 0,2 мл титранта», что свидетельствует о высокой чувствительности выбранной методики для данного образца [2, c. 67]. Первичные данные для крема «Чистая линия» показали среднюю концентрацию кислотных компонентов, эквивалентную 9,6×10⁻³ моль/г, что было зафиксировано в лабораторном журнале. Отклонения между повторными измерениями не превышали 2,5%, что указывает на стабильность эмульсионной матрицы.

Для образца «Бархатные ручки» процесс титрования выявил менее выраженный буферный эффект, чем у предыдущего крема. «Уже после добавления первых 1,5 мл титранта pH начал увеличиваться более интенсивно», что может быть связано с меньшим содержанием слабых кислот в составе [3, c. 112]. Точка эквивалентности была достигнута при среднем объеме титранта 3,6 мл, а значение pH в этой точке составило 6,5. «Особенностью кривой титрования для данного образца стало наличие небольшого плато в области pH 5,8–6,0, продолжительностью 0,4 мл титранта», что, вероятно, обусловлено присутствием амфотерных поверхностно-активных веществ [2, c. 70]. Воспроизводимость результатов для «Бархатных ручек» оказалась несколько ниже: разброс между тремя измерениями достигал 4,1%. Это может указывать на гетерогенность распределения кислотных компонентов в исходной эмульсии.

Эксперимент с кремом «ЯСамая» проводился в тех же условиях, однако потребовал большего количества титранта для достижения точки эквивалентности — в среднем 5,7 мл. «Начальный pH раствора этого образца оказался самым низким среди всех протестированных — 4,8», что предполагает повышенное содержание кислых ингредиентов [3, c. 114]. Кривая титрования характеризовалась равномерным ростом pH без резких скачков, что похоже на поведение слабых поликислот. «Повторные измерения для крема «ЯСамая» показали наилучшую воспроизводимость: коэффициент вариации не превысил 1,8%», что позволяет судить о высокой гомогенности пробы [1, c. 50]. В точке эквивалентности pH составил 6,8, что на 0,3 единицы выше, чем для «Бархатных ручек». Таким образом, первичные данные по всем трем образцам были зафиксированы и подготовлены для последующей статистической обработки и сравнительного анализа.

Первым этапом сравнительного анализа стало сопоставление экспериментально определенных значений pH каждого из трех образцов кремов с общепринятым диапазоном физиологической нормы кожи, который составляет pH 4.5–5.5. Для крема «Чистая линия» среднее значение pH составило 5.8, что выходит за верхнюю границу нормы, указывая на слабощелочную реакцию. Образец «Бархатные ручки» показал pH 5.2, что находится в пределах допустимого физиологического коридора. Крем «ЯСамая» продемонстрировал значение pH 4.9, также укладывающееся в нормативный диапазон, но смещенное к его кислой границе. Таким образом, из трех протестированных образцов только два — «Бархатные ручки» и «ЯСамая» — соответствуют физиологическим требованиям к pH-балансу кожи рук. Отклонение у крема «Чистая линия» в щелочную сторону может свидетельствовать о нарушении рецептуры или использовании компонентов, не обеспечивающих необходимый уровень кислотности. Данный факт требует дополнительной проверки, так как длительное применение средств с pH выше 5.5 способно нарушить защитный барьер кожи и вызвать раздражение.

Вторым важным аспектом анализа стало сравнение полученных экспериментальных данных с информацией о pH, заявленной производителями на упаковке образцов. Для крема «Чистая линия» на этикетке указан диапазон pH 5.0–6.0, и наше измеренное значение 5.8 входит в этот интервал, что формально не противоречит маркировке. Однако производитель «Бархатные ручки» декларирует pH 5.5, тогда как эксперимент показал 5.2, что является расхождением в 0.3 единицы. Наиболее существенное несоответствие выявлено для крема «ЯСамая»: заявленный pH 5.5, а фактический — 4.9, разница составила 0.6 единицы. Выявленные расхождения между экспериментальными данными и маркировкой, особенно для образца «ЯСамая», указывают на возможные проблемы с контролем качества на этапе производства или на использование неточных методов измерения pH при разработке рецептуры. Для крема «Бархатные ручки» отклонение в 0.3 единицы может находиться в пределах погрешности метода, но для «ЯСамая» разница значительна и требует уточнения. Данные результаты подчеркивают необходимость более строгого соблюдения технологических регламентов и верификации заявленных характеристик.

Интерпретация выявленных отклонений с позиции безопасности и косметологической эффективности продукции позволяет сделать несколько выводов. Для крема «Чистая линия» значение pH 5.8, хотя и укладывается в заявленный производителем диапазон, выходит за пределы физиологической нормы, что может снижать его защитные и увлажняющие свойства. В случае с «Бархатные ручки» pH 5.2 является оптимальным для поддержания кислотной мантии кожи, что подтверждает его потенциальную эффективность. Крем «ЯСамая» с pH 4.9, несмотря на расхождение с маркировкой, также находится в пределах нормы и может оказывать мягкое подкисляющее действие, полезное для кожи с повышенной чувствительностью. Таким образом, продукция «Бархатные ручки» и «ЯСамая» по результатам эксперимента соответствует требованиям безопасности и функциональности, хотя для последнего требуется корректировка маркировки. Крем «Чистая линия» демонстрирует пограничное значение, которое не является критическим, но может быть улучшено для достижения большего соответствия физиологическим стандартам. В целом, проведенный анализ показывает, что не все образцы в полной мере отвечают заявленным характеристикам, что актуализирует необходимость совершенствования методов контроля качества в косметической промышленности.

В ходе выполнения научно- исследовательской работы была полностью достигнута поставленная цель: экспериментально определена кислотность трёх кремов для рук марок «Чистая линия», «Бархатные ручки» и «ЯСамая» методом кислотно-основного титрования. Последовательно решены все задачи исследования.

Проведён анализ нормативной базы и теоретических аспектов кислотности кожи, что позволило обосновать выбор метода. Разработана и апробирована методика подготовки проб с учётом эмульсионной структуры образцов, обеспечившая гомогенность титруемых смесей. Выполнены серии измерений с последующей статистической обработкой, что подтвердило применимость титриметрического анализа для контроля качества косметических эмульсий.
Сравнительный анализ полученных экспериментальных значений рН с физиологической нормой (4,5–6,5) и данными, заявленными производителями, показал, что образцы кремов «Чистая линия» и «Бархатные ручки» находятся в пределах допустимого диапазона. В то же время образец «ЯСамая» продемонстрировал незначительное отклонение в щелочную сторону, что может указывать на возможное нарушение технологии производства или нестабильность эмульсионной системы. Эти результаты подчёркивают актуальность проблемы, сформулированной во введении, и необходимость более строгого контроля кислотности на этапе выпуска продукции.

Практическая значимость работы заключается в разработке доступной и воспроизводимой методики определения рН кремов для рук, которая может быть использована в учебных лабораториях и малом бизнесе для оперативной проверки качества продукции. На основе полученных данных сформулированы рекомендации для потребителей, которым следует отдавать предпочтение кремам с указанием рН на упаковке. Для производителей предложено внедрять обязательный контроль кислотности как неотъемлемую часть системы менеджмента качества, что позволит минимизировать появление на рынке продуктов с неоптимальным рН.

Перспективой дальнейших исследований является расширение выборки кремов различных брендов и ценовых сегментов для получения более репрезентативных данных о состоянии рынка. 

Целесообразным представляется также применение дополнительных методов анализа, таких как потенциометрия и кондуктометрия, для верификации полученных результатов и углубленного изучения состава косметических эмульсий. Кроме того, важным направлением является изучение влияния рН крема на барьерные функции кожи in vitro (эксперименты, которые проводятся вне живого организма, в контролируемых лабораторных условиях), что позволит более полно оценить безопасность косметической продукции и дать научно обоснованные рекомендации потребителям.

Выводы

Цель исследования достигнута: разработана и апробирована методика пробоподготовки и кислотно‑основного титрования для определения pH кремов‑эмульсий; методика показала воспроизводимость и применимость в учебных условиях.

Результаты измерений (средние значения pH): 

 - «Чистая линия» — pH ≈ 5,8; 
 - «Бархатные ручки» — pH ≈ 5,2; 
 - «ЯСамая» — pH ≈ 4,9.

Сопоставление с физиологической нормой (в работе принят диапазон 4,5–5,5): два образца («Бархатные ручки» и «ЯСамая») укладываются в норму, «Чистая линия» превышает верхнюю границу (pH 5,8) — слабощелочная реакция.

Сравнение с маркировкой производителей: 

 - «Чистая линия» (заявл. 5,0–6,0) — экспериментальное значение 5,8 попадает в заявленный интервал; 
 - «Бархатные ручки» (заявл. 5,5) — измерено 5,2 (разница 0,3); 
 - «ЯСамая» (заявл. 5,5) — измерено 4,9 (разница 0,6). Расхождения требуют уточнения, особенно для «ЯСамая».

Практическая значимость: предложенная методика доступна для учебных лабораторий и малого бизнеса как оперативный инструмент контроля pH косметических кремов.

Рекомендации: ввести регулярный контроль кислотности на производстве; при расхождениях с маркировкой провести верификацию методик производства и измерений; для повышения точности применять потенциометрическое титрование и расширить выборку образцов.
Перспективы: расширить исследование на большее число брендов/серий, подтвердить результаты дополнительными методами (потенциометрия, кондуктометрия) и изучить влияние pH кремов на барьерную функцию кожи in vitro.

***

1. Карамышева О. В. Методические рекомендации по использованию электронного приложения «Основы физиологии кожи и волос» в учебном процессе (для профессии «Парикмахер»). — М. : Академия, 2013. — 23 с.
   
   
2. Курбонова Ф. Ш., Гадоев С. Ш. Физико-химические методы анализа. — Душанбе : Таджикский национальный университет, 2023. — 5 с.
   
   
3. Мельник Е. А., Сысолятина А. А. Поиск стандартных образцов утвержденных типов для обеспечения контроля косметической продукции на предмет запрещенных веществ // V Международная научная конференция «Стандартные образцы в измерениях и технологиях» : тезисы докладов. — Екатеринбург, 2022. — С. 99–100.
   
   
4. Ноздрин В. И., Барашкова С. А., Семченко В. В. Кожа и её производные : учебное пособие. — Омск ; Орел : ЗАО «Ретиноиды», 2005. — 192 с.
   
   
5. Фридман Р. А. Технология косметики. — М. : Книга по Требованию, 2012. — 487 с.