mardi 14 juillet 2009

HLB ?

Le HLB ou balance hydrophile-lipophile est une caractéristique des tensioactifs (dont font partie les émulsifiants) qui permet de déterminer le type d'émulsions que ce TA (tensioactif) va créer.
Il est étroitement lié à la structure de la molécule. Sa valeur est d'autant plus élevée que le TA est hydrophile et son échelle va de 0 à 20. Ainsi des HLB compris entre 3 et 6 caractérisent des émulsions E/H, des HLB compris entre 10 et 18 caractérisent des émulsions H/E.
Le HLB a été inventé par Griffin en 1949 et concerne les TA non ioniques (non porteurs de charges). Les principes données ici ne sont donc applicables que pour ce type de TA même si, depuis, une échelle HLB existe aussi pour les TA ioniques.

Le HLB peut être calculé quand on connait la structure moléculaire d'un TA selon la formule suivante :
HLB = 20 X (masse moléculaire de la partie hydrophile)/(masse moléculaire totale)
Ainsi, par exemple, le HLB de l'alcool cétylique est de 15.

Il existe une loi, dite de l'additivité des HLB : selon Griffin, les HLB sont additives. C'est à dire que lorsque deux TA sont mélangés, le HLB du mélange prend une valeur intermédiaire entre les HLB des TA du mélange. Cette valeur peut être calculée en fonction du pourcentage respectif des deux TA selon la formule :
HLB du mélange = (HLBa X Qa + HLBb X Gb)/(Qa+Qb)
a et b désignent les deux TA (HLBa est donc la valeur du HLB du TA a)
Qa et Qb désignent les qunatités de a et de b intervenant dans l'émulsion.
Ainsi le HLB d'un mélange de 2g de VE (HLB=3,8) et de 3g d'alcool cétylique (HLB=15) sera égal à (2X3,8+3X15)/5=10,52

Il existe un autre HLB apellé HLB critique (ou optimal ou encore requis). Il caractérise la phase lipophile d'une émulsion et correspond à une émulsifiaction optimale de cette dernière (taille minimum des particules et stabilité maximale). Ce chiffre nous renseigne sur le choix de l'émulsifiant idéal pour émulsionner cette phase huileuse. Le HLB critique varie d'une huile à une autre (par exemple il est de 6 pour l'huile de coton et de 14 pour l'huile de ricin).
Malheureusement, en pratique, on connait rarement le HLB critique des huiles et beurres que l'on utilise mais ceci explique pourquoi avec le même émulsifiant et les mêmes proportions de phase huileuse et de phase aqueuse on n'obtient pas tout à fait la même texture de crème...
Pour résumer, une émulsion réalisée à HLB critique est caractérisée par :
- une émulsification facile
- une taille minimale des globules (inférieure au micromètre)
- une faible viscosité (émulsion fluide)
- une stabilité optimale

Voilà maintenant vous savez tout sur les HLB et continuerez à faire, comme moi, vos crèmes sans vous en souciez... mais en comprenant pourquoi une émulsion est plus ou moins facile à prendre en fonction de l'émulsifiant utilisé ainsi que des huiles présentes dans la formule...

8 commentaires:

  1. Merci pour ces précisions très intéressantes !! Effectivement, on manque d'info pour s'en servir réellement, mais c'est toujours agréable d'en connaître un peu plus ;o)

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  2. Bonjour Alice,

    Ma question sera ultra pratique: que penser des émulsifiants à froid pour préserver la qualité des actifs et lequel choisir?

    Merci d'avance, Marie-L

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  3. Bonjour Alice,

    Et quid des émulsifiants à froid pour préserver la qualité des actifs? Lequel choisir?
    Merci d'avance, Marie-L

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  4. les émulsifiants à froid possèdent effectivement le gros avantage de préserver les actifs...
    j'ai entendu du bien de l'ester de sucre mais je ne l'ai pas testé...

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  5. merci pour ces précisions Alice, même si j'ai pas tout pigé, en tout cas j'ai l'impression que c'est ce qui explique ce que j'ai constaté lors de mes essais :
    Pour faire une crème avec de la cire d'abeille comme émulsifiant, il faut plus d'huile que d'eau (donc son HLB doit être compris entre 3 et 6) et pour des crèmes avec MF et VE par exemple, c'est mieux quand il y a plus d'eau que d'huile (donc leur HLB doit être compris entre 10 et 18). c'est bien ça?

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  6. heu... pas trouvé le HLB de la cire d'abeille mais il me semble qu'il est en réalité plutôt proche de 8 (!)... quant à VE et MF ils ont des HLB respectifs de 3,8 et 8,3 mais, comme MF est un TA ionique,les calculs de HLB ci-dessus ne s'appliquent pas pour lui... ce qui fait que malgré tout le couple VE/MF donne plutôt des émulsions H/E...

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  7. dans une recette de formulation d'une crème cosmétique, un mélange d'ingrédients a été utilisé avec la composition suivante: 1.5% beurre de karité (HLB=8);2.5% huile d'avocat (HLB=7);5% huile d'amande douce(HLB=7);2.5% huile de chanvre (HLB=7);3% d'acide stérique(HLB=15);4% d'esters cétylique (HLB=10);et 4% de diméthicone(HLB=5). le total de cette composition représente la phase huileuse de la crème. 1. Que représentent ces ingrédients et quel est leur rôle (structurel) dans la formulation? 2.que représente la valeur HLB moyen de ce mélange. 3.classer ces ingrédients dans un ordre croissant de leur hydrophilité. 4. on vos propose de remplacer ce mélange par deux composés seulement,à savoir, le monostéarate (HLB=3.8) et le polysorbate(HLB=15). quelle proposition utiliserez-vous sachant que le HLB moyen doit rester le même et qu'on rajoutera 2% de ce mélange dans la formule.

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    1. Désolée... je ne fais pas les devoirs des étudiants...

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