Os xampus que não ardem nos olhos são feitos com surfactantes anfóteros que mantêm o pH próximo ao da lágrima.
Conforme explicado no texto Química dos xampus e condicionadores, os xampus são detergentes. Todas as substâncias chamadas de “detergentes” são sintéticas e constituídas por uma longa cadeia apolar com um grupo funcional polar na extremidade.
Se esse grupo polar possui carga positiva, ele é chamado de detergente catiônico, mas se ele possui carga negativa, ele é um detergente aniônico. Assim, o creme dental, os xampus e os detergentes sintéticos usados para lavar pratos são alguns exemplos de detergentes.
No caso dos xampus, a maioria deles é composta por detergentes aniônicos, como o lauril ou dodecilsulfato de sódio, mostrado a seguir:
Exemplo de estrutura de princípio ativo de um xampu comum, o lauril ou dodecilsulfato de sódio
Essas substâncias que constituem o princípio ativo dos xampus são também chamadas de tensoativos ou surfactantes porque são capazes de diminuir a tensão superficial da água e auxiliar na remoção da sujeira gordurosa.
Seu princípio de funcionamento é o mesmo que o dos sabões e detergentes sintéticos. Em meio aquoso, o Na+ mostrado acima se separa da molécula, e a outra parte da molécula fica com a extremidade negativa. Essa parte é, portanto, polar, enquanto a cadeia longa é uma parte apolar.
A parte apolar é lipofílica, isto é, atrai as moléculas de gordura que também são apolares. Assim, os surfactantes do xampu começam a formar micelas esféricas onde as partículas de gordura ficam aprisionadas. Já a extremidade polar é hidrofílica, ou seja, interage com as moléculas de água, e fica voltada para o exterior. Assim, os óleos e gorduras são removidos de nossos cabelos dentro dessas micelas, sendo arrastados pela água.
Micela de detergente presente no xampu que remove a gordura
Os surfactantes catiônicos dos xampus comuns possuem um pH moderado, isto é, próximo ao dos fios de nosso cabelo, que é entre 4 e 5, ou seja, é um meio ácido. Já o pH das nossas lágrimas fica entre 7,0 e 7,4.
Sempre que algo com o pH diferente das lágrimas cai em nossos olhos, ocorre uma irritação das terminações nervosas da córnea, é por isso que sentimos aquela ardência.
Os xampus que não ardem nos olhos não são feitos com esses surfactantes catiônicos ou aniônicos, mas com surfactantes anfóteros, ou seja, que possuem uma parte catiônica e uma parte aniônica, como o mostrado a seguir:
Estrutura do detergente anfotérico, que não arde nos olhos
Em meio ácido, essas partes do surfactante anfótero capturam os íons H+ (que caracterizam o meio ácido); já em soluções básicas, liberam um dos hidrogênios (H) ligados ao nitrogênio na estrutura acima.
As estruturas formadas tanto no meio ácido quanto no meio básico mantêm o pH próximo ao pH da lágrima e, por isso, são menos irritantes aos olhos.