La chimica delle protezioni solari

Ogni estate si ripropone il problema di trovare la giusta misura fra abbronzatura e mettere in sicurezza la pelle durante l’esposizione al Sole, anche in acqua. Ogni estate dobbiamo quindi scegliere il filtro solare più adatto alla nostra pelle adatta al posto del mondo dove passeremo le vacanze.

Innanzitutto, che cosa significa veramente proteggerci dal Sole?  Fra tutte le radiazioni emesse dal Sole, le radiazioni ultraviolette (UV) sono quelle che hanno lunghezza d’onda più corta di quella del visibile e che vengono suddivise in tre categorie:

  • la radiazione UVC, che non desta preoccupazione perché viene assorbita dallo strato di ozono nell’atmosfera, per cui non raggiunge la superficie della Terra;
  • la radiazione UVB, pari al 5% della radiazione UV che arriva sulla superficie terrestre, ma che viene anche assorbita dall’atmosfera. La radiazione UVB provoca nell’organismo umano la produzione di melanina, responsabile dell’abbronzatura della pelle. Se però si rimane troppo esposti al sole fino a bruciarsi, può causare l’aumento del rischio di sviluppare il melanoma, cioè il cancro della pelle;
  • la radiazione UVA, che rappresenta il 95% delle radiazioni che raggiungono la Terra e che ha un’azione molto più penetrante, tanto da raggiungere il tessuto connettivo. Le radiazioni UVA, così penetranti, sono responsabili dell’invecchiamento della pelle e della formazione di rughe anche in persone giovani, aumentando soprattutto il rischio dermatiti e anche di cancro della pelle, se ci si espone al Sole per periodi lunghi.

Per poter prendere il Sole in modo sicuro, è necessario filtrarne le radiazioni pericolose. I filtri solari sono, quindi, delle molecole che assorbono e scompongono le radiazioni solari delle quali trattengono l’energia per rilasciarla sotto forma di calore.

Già nel 1928 vennero commercializzate le prime protezioni solari in grado di schermare la pelle dai raggi UVB, mentre le protezioni dai raggi UVA vennero integrate successivamente. I filtri solari odierni chimicamente sono una combinazione di sostanze sia inorganiche sia organiche.

In particolare, le sostanze inorganiche impiegate nelle creme solari sono sostanzialmente il biossido di titanio e l’ossido di zinco che, oltre a servire da barriera fisica e riflettente alla luce UV, la assorbono e la disperdono in modo innocuo. L’ossido di zinco e l’ossido di titanio sono gli ingredienti che implicano l’effetto bianco sulla pelle perché riflettono, insieme alle radiazioni UV, anche la luce visibile. A queste due sostanze ne vengono aggiunte alcune organiche i cui legami chimici assorbono i fotoni di luce UV che viene dissipata in modo non pericoloso come calore. L’assorbimento di diverse lunghezze d’onda dipende dalla variazione delle strutture delle sostanze organiche impiegate, per cui se ne utilizza una miscela che garantisca la protezione contro tutte le lunghezze d’onda UVA e UVB.

Le sostanze organiche che più frequentemente compongono le protezioni solari sono il benzofenone, l’octocrilene e l’octinoxato.

Il benzofenone, come tutte le protezioni solari, viene assorbito dalla pelle in modo innocuo, tuttavia è un ingrediente discusso sia perché sembra che, sul lungo periodo, possa modificare l’equilibrio ormonale sia perché ha un’azione sbiancante sui coralli.

Benzofenone

L’octocrilene è una molecola ipo-allergenica che viene associata alle vitamine A, E e C per evitare un eventuale aumento di radicali liberi nel tempo. Anche questa sostanza ha effetti di sbiancamento e anche mortali della barriera corallina.

Octocrilene

L’octinoxato è responsabile principalmente di filtrare i raggi UVB ed è una molecola sicura per l’uomo, ma dannosa per i pesci.

Octinoxato

Perché il filtro sia efficace, le creme solari vanno di tanto in tanto riapplicate sia perché non tutte le sostanze organiche presenti sono fotostabili, cioè non si decompongono o si decompongono lentamente se esposte alla luce, sia perché, pur essendo “resistenti all’acqua” come è spesso scritto sulle confezioni, di fatto piano piano vengono lavate dai bagni in mare o in piscina e non filtrano più le radiazioni.

Il dato fondamentale scritto sulle confezioni dei solari tuttavia sono i numeri relativi alle protezioni. Che cosa significano? Sono i minuti di esposizione al Sole che corrispondono a 1 minuto senza protezione. Per cui l’indicazione 50 significa che dopo 50 minuti al sole, la protezione va riapplicata, la 30 dopo mezz’ora e così via.

Infatti, la scelta della protezione solare dipende dal tipo di pelle da proteggere: più la pelle è chiara e delicata, come ad esempio quella dei bambini, più la protezione deve essere alta e deve essere riapplicata più volte nell’arco della giornata.

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