Krzemionka, lub dwutlenek krzemu (SiO2), występuje jako minerał, główny składnik piasków i piaskowców), w formie uwodnionej - jako chalcedon i jego odmiany. Może on występować zarówno jako bezbarwny kryształ lub biały, bezwonny oraz bezsmakowy proszek nie rozpuszczający się w wodzie. Dwutlenek krzemu stosuje się do produkcji materiałów ogniotrwałych, szkła, materiałów bud. (np. cementu portlandzkiego, cegły silikatowej), a amorficzne warstwy dwutlenku krzemu (i kryształy kwarcu) — w technologii materiałów mikro- i optoelektron (warstwy dielektr., światłowodowe); dwutlenek krzemu jest też składnikiem wielu katalizatorów, służy również do otrzymywania krzemu i stopów (np. żelazokrzemu). Dwutlenek krzemu wykorzystywany jest również w kosmetyce, jako składnik wielu kremów, maseczek czy balsamów, ze względu na swoje właściwości akumulowania wody. Krzemionka płomieniowa to syntetyczny, amorficzny dwutlenek krzemu wytwarzany po przez spalanie czterochlorku krzemu w piecach wodorowych. Proces produkcji krzemionki płomieniowej: SiCl₄ + 2H₂ + O₂ -> SiO₂ + HCl Proces produkcji został opracowany przez firmę Degussa Corp., Piscataway, NJ prawie pięćdziesiąt lat temu. W tym czasie firma Degussa uzyskała patent na proces hydrolizy termicznej w którym uzyskuje się tlenki metali o niezwykle drobnych cząstkach. Zaowocowało to rozwinięciem produkcji na szeroką skalę oraz wypuszczeniem na rynek dwutlenku krzemu, produkowanego tą metodą, a następnie wprowadzono na rynek światowy pod nazwą handlową AEROSIL®. AEROSIL® jest pirogenicznym dwutlenkiem krzemu o bardzo drobnej strukturze. Z wyglądu jest białym puszystym proszkiem, który składa się z tzw. cząsteczek pierwotnych o kształcie sferycznym. Największe cząstki - o średnicy ok. 40 nm ma AEROSIL® OX 50;. AEROSIL® 300 i 380 mają najmniejsze - ok. 7 nm. Jeśliby ułożyć cząstki pierwotne z 1 grama krzemionki AEROSIL® 200 w linii prostej, jej długość byłaby siedemnaście razy większa, aniżeli średnia odległość z Ziemi do Księżyca. Aerosil znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle produktów do pielęgnacji ciała:

• Powlekanie cząsteczek warstwą silikonową, dzięki czemu zmniejsza się siła łączenia cząsteczek.
• Tworzy trójwymiarowy żel w płynach po przez tworzenie wiązań hydrogenowych. Żel ten stosunkowo łatwo rozpada się pod ciśnieniem (efekt tiksotropowy)
• Wchłania substancje znajdujące się na jego powierzchni

Szerokie zastosowanie Właściwości te pozwalają by dwutlenek krzemu był wykorzystywany jako adsorber, środek do produktów przeciwstarzeniowych, środek odpieniający czy środek wysuszający. Może on również znaleźć swoje zastosowanie jako środek uzupełniający, stabilizator, substancja żelotwórcza, substancja pozwalająca na odpowiednie dostosowanie lepkości oraz jako środek zwiększający odporność na wodę. W kosmetyce może on być wykorzystywany do produkcji środków przeznaczonych do pielęgnacji skóry, do produkcji kosmetyków o konsystencji żelu na bazie olejków. Hydrofilowe Aerosile nadają produktom lepszą lepkość, gdy stosowane są w roztworach 2- 10 proc. W emulsjach, Aerosile zwiększają lepkość systemów typu water-in-oil. Podgrzewanie nie jest konieczne gdyż Aerosile mogą być używane w temperaturze pokojowej. Przy stężeniu ponad 3 proc, Aerosile likwidują uczucie tłustości i nadają skórze przyjemne poczucie suchości. Naukowcy z firmy Degussa również twierdzą, iż zwiększają odporność produktów (kremów oraz balsamów) na wodę. Podajemy recepturę filtru przeciwsłonecznego, doskonale obrazującego powyżej wymienione właściwości Aerosili. Balsam przeciwsłoneczny

Składniki	Wt %
PEG-7 uwodorniony olej rycynowy	6.0
PEG-45/dodecyl glyco polymer	2.0
Mirystynian izopropylu	3.0
Olejek Jojoba	8.0
Dimetikon	1.0
Aerosil R 972 V	2.0
Octyl methoxycinnamate	6.0
Methylbenzilidene camphor	2.5
Butyl Methoxy-dibenzoylmethane	0.5
Woda	61.8
Giceryna	5.0
Siarczan magnezu	1.0
Środek konserwujący Phenonip	1.0
Środki perfumujące	0.2

Sposób przygotowania: Rozpuścić pierwsze pięć składników w temperaturze 72-75^°C. Mieszając, dodać Aerosil a następnie homogenizować przez 5-10 minut. Dodać filtry UV, rozpuścić ciągle mieszając. Rozpuścić siarczan magnezu w osobnym pojemniku w wodzie, dodać gliceryny. Podgrzać do temperatury 72-75^°C. Po woli dodać fazę wody do fazy oleju podczas homogenizowania. Homogenizować przez 10 minut. Schłodzić do temperatury 40^°C, dodać środków perfumujących oraz środków konserwujących. Mieszając, schłodzić do temperatury 30-32^°C Receptura wykorzystująca suchą wodę Hydrofobowa krzemionka płomieniowa znalazła zupełnie nowe zastosowanie w produkcji suchej wody. Jeśli podczas mieszania wytworzą się krople wody, zostaną one pokryte Aerosilami które uniemożliwią ponowne wchłonięcie się wody. W rezultacie powstanie substancja na bazie proszku (sucha woda). Woda zostanie ‘uwolniona’ dopiero po wtarciu mikstury w skórę. Zatem składniki aktywnych płynów, takie jak witaminy czy ekstrakty roślinne również mogą być wykorzystane w produkcji preparatów o konsystencji proszków. Poniżej przedstawiona formulacje zawiera ponda 80 proc wody o bardzo niskiej zawartości olejków oraz emulgatorów. Kosmetyki kolorowe na bazie wody

Składnik	%Wt.
Woda	83.15
Pentylene glycol	5.00
Tlenek żelaza oraz celuloza mikrokrystaliczna oraz guma celulozowa	5.75
Aerosil R812S	5.00
Dimetikon	0.50
Dimetikon PEG-14	0.50
Olej Liquipar (paraben mixture)	q.s.
Krochmal z sodu carboxymethyl	0.75

Sposób przygotowania: Mieszając, dodać do wody pigmenty oraz glikolu pentylowego. Krótko homogenizować. Dodać Aerosil a następnie homogenizować przez 10 minut. Po całkowitym rozpuszczeniu należy dodać kolejne trzy składniki. Mieszać przez 2-3 minuty. Dodać krochmalu a następnie mieszać przez 15 minut. Opracowano na podstawie: Harvey M. Fishman, " Cosmetic Uses of SiO2 "; Happi , April 2006,www.happi.com Tłumaczenie: Katarzyna Walczak, zespół redakcyjny KOSMETOLOGIA Serwisu Biotechnologicznego (www.biotechnologia.com.pl/kosmetologia)

---

Harvey M. Fishman
Tłum.: Katarzyna Walczak, Bio-Tech Consulting