¿Qué es el pH en un cosmético?

Primero, para poder hablar de cosmética, debemos definir qué es el pH (o potencial de hidrógeno). Es una medida que determina el grado de acidez o alcalinidad que tiene una sustancia, y se mide en una escala de 0 a 14. De 0 a 7 el pH es ácido, a 7 el pH es neutro y de 7 a 14 el pH es alcalino (o básico).

En el caso de los productos cosméticos, nos interesa tener en cuenta el pH de la zona del cuerpo a la que irá destinado el producto. El pH de la piel puede variar en función de varios factores como la edad, las secreciones (factores endógenos) o la polución (factores exógenos). Teniendo todo esto en cuenta, se puede considerar que el pH natural de la piel está en torno a 4,7. Éste es el valor de pH que tomaremos como pH neutro de la piel. Como veis, difiere del valor de pH 7 considerado como pH neutro desde el punto de vista químico.

pH y su formulación cosmética

Cuando estamos diseñando el producto cosmético una de las cosas fundamentales a tener en cuenta es el valor final de pH que debe tener la fórmula. Esto es importante por varios motivos:

1. Se debe respetar el pH de la zona del cuerpo a la que vaya destinado el producto. Así evitamos irritaciones en la piel y problemas relacionados con desequilibrios del pH, como la alteración del microbioma. En general, para los productos “leave-on” trabajaremos a un pH 4,0 – 5,0.
   
2. El comportamiento de los ingredientes de la fórmula puede variar según el pH del medio. Esto puede ocurrir por ejemplo con activos como los alfa-hidroxiácidos. También es de gran importancia para la conservación de la fórmula, sobre todo cuando hacemos cosmética natural, ya que se suelen usar ácidos orgánicos que no son eficaces a cualquier rango de pH. En estos casos es necesario revisar la ficha técnica de la materia prima y ver a qué rango de pH es eficaz.
   
3. Cambios en el pH del producto acabado pueden dar lugar a cambios en el color y la viscosidad. El pH es uno de los parámetros que se mide en el estudio de estabilidad del cosmético. Cambios en el pH pueden darnos señales de inestabilidad química y microbiológica.

¿Cómo puedo medir el pH de un producto?

Para medir el pH podemos utilizar distintas herramientas. Lo más habitual cuando estamos empezando es usar tiras medidoras de pH, ya que son más económicas. Se trata de un papel indicador que cambia de color en función del resultado. El color se compara con una escala de color que acompaña a las tiras.

Existen instrumentos que dan medidas más exactas del pH y en los cuales conviene invertir cuando aumenta nuestro volumen de fabricación. Estos instrumentos se llaman medidores de pH (peachímetros o pH meter). Tienen un electrodo de vidrio que se introduce en el líquido que se quiera medir y directamente nos da una lectura de pH. Es necesario calibrar el aparato con soluciones de pH conocido y constante (soluciones tampón o amortiguadoras de pH). Existen medidores de pH con diferentes electrodos, por lo que es importante que elijamos el electrodo adecuado para medición de productos semisólidos o viscosos.

Las medidas de pH siempre se deben acompañar de la medida de la temperatura de la muestra. El valor de pH puede variar ligeramente a diferentes temperaturas.

Los productos a los que midamos el pH pueden ser:

• Líquidos (soluciones, suspensiones, etc): se mide directamente introduciendo la tira o el electrodo en la muestra previamente homogeneizada.
• Sólidos o semisólidos: se preparan diluciones con agua, generalmente al 10%, y se mide el pH de la disolución. Algunos semisólidos permiten la medida directa sin necesidad de diluir.

Por definición, sólo tendrán pH aquellas sustancias acuosas o solubles en agua. Las sustancias oleosas o lipofílicas no tienen iones hidrógeno que permitan hacer esta medida. Por lo tanto sólo podemos medir el pH en productos con contenido acuoso, no en productos anhidros.

En cosmética hay un caso especial, las emulsiones de fase externa oleosa (W/O). Tienen contenido acuoso, pero sin embargo no son solubles en agua ya que la fase externa es oleosa. En este caso no es posible medir el pH de forma directa, ni haciendo diluciones. ¿Cómo sé entonces que mi emulsión W/O tiene el pH correcto? En este caso, hay que ajustar el pH de la fase acuosa antes de mezclar ambas fases. Tras la mezcla, el pH de la fórmula no se ve afectado significativamente. Existen formas de medir el pH en estas emulsiones, pero implica el uso de disolventes y el resultado no difiere mucho con respecto a la medida de la fase acuosa por separado antes de la mezcla.

¿Cómo corrijo el pH de mi cosmético?

Tras medir el pH, se pueden dar dos situaciones: que el resultado esté por debajo de las especificaciones (que sea más ácido) o que esté por encima (que sea más alcalino).

Si el resultado es más bajo, para subirlo tendremos que utilizar sustancias alcalinas como el hidróxido sódico.

Si el resultado es más alto, para bajarlo tendremos que utilizar sustancias ácidas: como el ácido cítrico o el ácido láctico.

También podemos incluir un sistema tampón (buffer) en la fórmula que ayudará a que el pH se mantenga estable en el tiempo. Son soluciones amortigadoras que se componen de un ácido débil con su base conjugada, o una base débil con su ácido conjugado. Lo más habitual es usar tampón ácido cítrico/citrato sódico o ácido láctico/lactato sódico.

Los ácidos y las bases se añaden a la fórmula en forma de solución acuosa que se prepara previamente. Lo habitual es preparar una disolución (al 10%, al 20%, etc) para que sea más fácil de añadir a nuestra mezcla. Además al estar diluido el ajuste de pH será más fácil y más fino. No importa si usas una solución al 10% o al 50%, pero hay que tener en cuenta que una gota de la solución al 50% alterará más el pH que una al 10%. Del mismo modo para el mismo proceso de ajuste de pH necesitarás más cantidad de la solución al 10% que de la solución al 50%.

A la hora de calcular la cantidad de ácido o base que has puesto en la fórmula, debes tener en cuenta que el producto va diluido. Por ejemplo, para saber cuánto ácido cítrico puro has puesto en la fórmula deberás tener en cuenta la cantidad de solución que has añadido y a qué concentración va esa solución.

En todos nuestros cursos se habla del pH como un concepto fundamental tanto para la formulación inicial, como la avanzada. También como un punto clave en la conservación y la estabilidad del producto cosmético. Si ya tienes una base y quieres ampliar conocimientos, te recomendamos nuestros cursos especializados en estabilidad y conservación.

Referencias bibliográficas

Lucero, M. J. (Noviembre, 2017). El pH de la piel y los productos cosméticos. IV Jornada Nacional de Dermofarmacia. CGCOF, Madrid.

Wiechers, J.W. (2013) Formulating at pH 4-5: How Lower pH Benefits the Skin and Formulations. Cosmetics&Toiletries. Consultado en: https://www.cosmeticsandtoiletries.com/research/chemistry/premium-formulating-at-ph-4-5-how-lower-ph-benefits-the-skin-and-formulations-213983581.html

https://www.westlab.com/blog/2017/11/15/how-does-temperature-affect-ph

Escrito por María José Gea