Keemiliste päikesekaitsekreemide ja füüsikaliste päikesekaitsekreemide võrdlus
Jäta sõnum
Ultraviolettneelaja on tavaliselt orgaaniline ühend, millel on aromaatne või kromofoorne struktuur. UV-neelduri peamiseks toimemehhanismiks on suletud konjugaatsüsteemi kasutamine ja footonite absorbeerimiseks π-π * üleminekule tuginedes, kui kaks π-molekulaarset orbitaali on piisavalt lähedal, tekitatakse kaks degenereerunud molekulaarset orbitaali, millest üks on suure energia ja üks madala energiatarbega. Üldiselt on absorbeerija fotostabiilne ja pärast footonite absorbeerimist saadav energia võib tekitada resonantskvanti (peamiselt) molekulaarse resonantsi kaudu või vabastades fluorestsentsi ja fosforestsentsi abil ning molekuli pöörduv isomerisatsioon muudab absorbeeri ergastatud olekus ühtlaseks.
DHHB molekulaarstruktuuril on täiuslik resonants ja vesinikuioonide ülekandefekt. Kui DHHB molekulid neelavad ultraviolettvalgust, neeldub energia benseeni tsükli struktuuri ja molekulis külgnevate vesinikuioonide muutumise kaudu ning kogu molekulide struktuur muutub ajutiselt. Pärast seda, kui molekul vabastab energiat aeglaselt, taastub DHHB molekulaarstruktuur algsesse olekusse.
Päikesekaitsetoodete füüsilise hajumise diagramm
Titaandioksiid ja tsinkoksiid on kaks heakskiidetud füüsikalist päikesekaitsetooteid. Nende füüsiliste päikesekaitsekreemide kasutamine päikesekreemides toimub peamiselt imendumise kaudu ultraviolettkiirguse nõrgendamiseks ja sellele lisandub mõni hajumine. Väikeste osakeste kristallidena (10-100 nm) on need materjalid pooljuhid, mille valentsriba ja juhtivusriba vahel on suur ribavahe energia. Puistekristalli ribalaius on energiavahemikus, mis vastab lainepikkusele vahemikus 380 kuni 420 nm. Mida väiksemad primaarsed osakesed, seda suurem on riba tühimiku energia ja ultraviolettvalguse neeldumine elektronide tõstmisel valentsist juhtivusribale.
Mõlemad komponendid on sisuliselt pooljuhid. Kui võtta näiteks titaandioksiid, siis pärast ultraviolettkiirte ergastamist on see N-tüüpi pooljuht. Kui ultraviolettvalgust, mille lainepikkus on alla 400 nm, kiiritatakse, neelavad vahekihil olevad elektronid ultraviolettkiiri ja erutuvad, et tekiks elektronaugud, nii et titaandioksiidil on ultraviolettkiirte neeldumise funktsioon.
Millal on nano-titaandioksiidi füüsiline päikesekaitsekreem, kui see imendub päikesekaitsetootesse, millal see toimib hajutavalt? See on seotud osakeste suurusega. Katsed on näidanud, et mida pikem on ultraviolettvalguse lainepikkus, seda nano-titaandioksiidi varjestus sõltub selle neeldumisest. Niisiis, on mõeldav, et UVB-ribas imendub titaandioksiid peamiselt titaandioksiidi, UVA-ribas aga nanotitaandioksiid hajub peamiselt. Seetõttu on laia UV-kiirguse kaitse saavutamiseks vajalik nii neeldumine kui ka hajumine, seega on titaandioksiidi optimaalne primaarosakeste suurus mitte nii väike kui võimalik. Arvestades nano-titaandioksiidi aglomeratsiooni, arvatakse üldiselt, et ultraviolettkiirgusega varjatud titaandioksiidi optimaalne osakeste suurus on 20-50 nm. Muidugi, osakeste suurus on vaid päikesekaitsetoodete väljatöötamisel vajaliku füüsilise päikesekaitsekreemi näitaja ning arvestada tuleb paljude tehniliste näitajatega.