Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 7-8, G-Niveau

Chemie der Kosmetik - Chemie

Einleitung

Kosmetische Produkte begleiten Dich täglich: Seife, Shampoo, Zahnpasta, Creme, Lippenstift und Sonnenschutzmittel sind Beispiele für Kosmetik. Chemisch betrachtet sind sie meist sorgfältig entwickelte Stoffgemische. Ihre Eigenschaften hängen davon ab, welche Stoffe enthalten sind, wie diese miteinander wechselwirken und in welcher Form sie im Produkt vorliegen.

In diesem aiMOOC lernst Du die Chemie hinter kosmetischen Produkten kennen. Im Mittelpunkt stehen Emulsion, Tensid, Mizelle, pH-Wert, Farbstoffe, Duftstoffe, Konservierungsstoffe und UV-Filter.

Kosmetik im Wandel der Zeit

Kosmetische Zubereitungen sind keine moderne Erfindung. Bereits im alten Ägypten wurden Öle, Fette, mineralische Pigmente und Duftstoffe für Körperpflege und Schminke verwendet. Heute werden Rohstoffe, Herstellungsverfahren, Wirksamkeit und Sicherheit wesentlich genauer untersucht.

Kosmetika als Stoffgemische

Ein kosmetisches Produkt besteht meistens aus mehreren Stoffen. Diese erfüllen unterschiedliche Aufgaben.

Bestandteil	Chemische Aufgabe	Beispiele
Grundstoffe	Bilden den größten Teil des Produkts	Wasser, Öle, Wachse, Ethanol
Wirkstoffe	Unterstützen die gewünschte Wirkung	Harnstoff, Panthenol, UV-Filter
Hilfsstoffe	Stabilisieren Konsistenz, Geruch und Haltbarkeit	Emulgatoren, Verdickungsmittel, Konservierungsstoffe
Farb- und Duftstoffe	Verändern Aussehen und Geruch	Pigmente, Farbstoffe, Duftmischungen

Ein Stoff kann je nach Produkt verschiedene Funktionen erfüllen. Wasser kann beispielsweise Lösungsmittel und Bestandteil der äußeren Phase einer Emulsion sein. Öle können die Hautoberfläche glätten und zugleich fettlösliche Stoffe aufnehmen.

Emulsionen

Wasser und Öl mischen sich normalerweise nicht dauerhaft. Sie bilden zwei Phasen. Wird eine Flüssigkeit fein in der anderen verteilt, entsteht eine Emulsion.

Öl-in-Wasser-Emulsion

Bei einer Öl-in-Wasser-Emulsion, kurz O/W-Emulsion, sind kleine Öltröpfchen in einer zusammenhängenden Wasserphase verteilt. Solche Produkte fühlen sich häufig leichter an und lassen sich gut mit Wasser abwaschen.

Wasser-in-Öl-Emulsion

Bei einer Wasser-in-Öl-Emulsion, kurz W/O-Emulsion, liegen Wassertröpfchen in einer zusammenhängenden Ölphase vor. Solche Zubereitungen können einen stärker fettenden und wasserabweisenden Film bilden.

Damit sich die Tröpfchen nicht schnell wieder vereinigen, werden Emulgatoren eingesetzt. Sie lagern sich an der Grenzfläche zwischen Wasser und Öl an und stabilisieren die Verteilung.

Tenside und Mizellen

Tenside besitzen einen wasserliebenden, hydrophilen Teil und einen fettliebenden, lipophilen beziehungsweise wassermeidenden, hydrophoben Teil. Deshalb werden sie als amphiphil bezeichnet.

In Wasser können sich Tensidmoleküle zu Mizellen anordnen. Die hydrophilen Teile zeigen nach außen zum Wasser. Die hydrophoben Teile liegen im Inneren. Dort können fettige Verschmutzungen aufgenommen werden.

Tenside werden unter anderem in Seifen, Shampoos, Duschgelen und Reinigungsprodukten eingesetzt. Emulgatoren sind ebenfalls amphiphile Stoffe, werden aber vor allem zur Stabilisierung von Emulsionen verwendet.

Der pH-Wert

Der pH-Wert beschreibt, wie sauer oder basisch eine wässrige Lösung ist. Er wird über die Aktivität der Oxoniumionen definiert:

$p H = - \log_{10} (a (H_{3} O^{+}))$

Eine Änderung um eine pH-Einheit entspricht einer zehnfachen Änderung der Oxoniumionenaktivität. Ein Produkt mit pH 4 ist daher nicht nur geringfügig saurer als ein Produkt mit pH 5.

Die Hautoberfläche ist normalerweise leicht sauer. Der passende pH-Wert eines Kosmetikprodukts hängt jedoch auch von Produktart, Körperregion, Inhaltsstoffen und Anwendung ab. Stark saure oder stark basische Produkte können Haut und Augen reizen.

Wichtige Stoffgruppen

Stoffgruppe	Typische Funktion	Beispiel
Lipide	Bilden eine Fettphase und vermindern Wasserverlust	Pflanzenöle, Paraffine
Wachse	Geben Festigkeit und bilden einen Film	Bienenwachs, Carnaubawachs
Feuchthaltemittel	Binden Wasser	Glycerin, Harnstoff
Tenside	Lösen und verteilen fettige Verschmutzungen	Seifensalze, Alkylsulfate
Emulgatoren	Stabilisieren Wasser-Öl-Gemische	Lecithin
Verdickungsmittel	Erhöhen die Viskosität	Xanthan, Cellulosederivate
Pigmente	Geben Farbe und sind meist unlöslich	Eisenoxide, Titandioxid
Duftstoffe	Erzeugen oder verändern einen Geruch	Limonen, Linalool
Konservierungsstoffe	Begrenzen das Wachstum von Mikroorganismen	zugelassene organische Säuren und ihre Salze
Antioxidantien	Verlangsamen Oxidationsprozesse	Tocopherol

Chemie ausgewählter Produkte

Creme und Lotion

Cremes und Lotionen sind häufig Emulsionen. Ihr Hautgefühl hängt unter anderem von der Art der Emulsion, der Tröpfchengröße, der Ölphase und der Viskosität ab.

Shampoo

Shampoo enthält meist Wasser, Tenside und weitere Hilfsstoffe. Tenside lösen Fett und Schmutz von Haaren und Kopfhaut. Zu aggressive Reinigung oder eine zu hohe Tensidkonzentration kann die Haut belasten.

Lippenstift

Lippenstift enthält typischerweise Wachse, Öle und Pigmente. Wachse geben Festigkeit, Öle erleichtern das Auftragen und Pigmente erzeugen die Farbe.

Sonnenschutzmittel

Sonnenschutzmittel enthalten UV-Filter. Organische UV-Filter nehmen UV-Strahlung auf und geben die Energie in anderer Form, überwiegend als Wärme, wieder ab. Anorganische Filter wie Titandioxid oder Zinkoxid absorbieren einen großen Teil der UV-Strahlung und können zusätzlich einen Teil streuen oder reflektieren.

INCI und Produktsicherheit

Die Inhaltsstoffe kosmetischer Produkte werden meist nach der internationalen INCI-Bezeichnung aufgeführt. INCI steht für International Nomenclature of Cosmetic Ingredients. Die Liste hilft Dir, Stoffe in unterschiedlichen Produkten zu vergleichen.

Die Reihenfolge der Inhaltsstoffe orientiert sich grundsätzlich an ihrer eingesetzten Menge. Für Bestandteile in sehr kleinen Konzentrationen gelten besondere Kennzeichnungsregeln. Aus der Position allein lässt sich daher nicht immer eine genaue Konzentration ablesen.

Kosmetische Produkte müssen in der Europäischen Union vor dem Verkauf sicherheitsbewertet werden. Dabei werden unter anderem Stoffeigenschaften, Konzentrationen, Anwendungsbereich und vorhersehbare Exposition berücksichtigt. Natürlich bedeutet nicht automatisch ungefährlich und synthetisch bedeutet nicht automatisch schädlich. Entscheidend sind Stoff, Dosis, Anwendung und individuelle Empfindlichkeit.

Nachhaltigkeit und Umwelt

Auch die Umweltwirkung eines Produkts ist chemisch relevant. Dabei spielen Abbaubarkeit, Wasserlöslichkeit, Rohstoffgewinnung, Verpackung, Transport und Produktmenge eine Rolle. Ein einzelnes Schlagwort wie „pflanzlich“ oder „mikroplastikfrei“ reicht für eine vollständige Bewertung nicht aus.

Eine begründete Bewertung vergleicht mehrere Kriterien und nennt Unsicherheiten. Du solltest Werbeaussagen daher von überprüfbaren Angaben unterscheiden.

Sichere Schulversuche

Die folgenden Versuche dürfen nur mit geeigneter Schutzausrüstung und unter Aufsicht einer Lehrkraft durchgeführt werden. Proben werden nicht probiert und nicht auf Haut oder Augen aufgetragen.

Emulsion herstellen: Mische Wasser und Speiseöl zunächst ohne, danach mit wenig Lecithin oder Spülmittel. Vergleiche die Stabilität.
pH-Wert untersuchen: Prüfe stark verdünnte Proben von Flüssigseife, Shampoo und Wasser mit pH-Papier.
Oberflächenspannung beobachten: Streue Pfeffer auf Wasser und gib am Rand einen Tropfen Spülmittel hinzu.
Pigmente verteilen: Vergleiche, wie sich ein wasserlöslicher Lebensmittelfarbstoff und ein unlösliches Pigmentmodell in Wasser und Öl verteilen.

Zusammenfassung

Kosmetika sind komplexe Stoffgemische. Emulgatoren stabilisieren Wasser-Öl-Gemische, Tenside bilden Mizellen und erleichtern die Reinigung. Der pH-Wert beeinflusst die Verträglichkeit wässriger Produkte. Lipide, Feuchthaltemittel, Pigmente, Konservierungsstoffe und UV-Filter erfüllen jeweils bestimmte chemische Funktionen. Eine sachliche Produktbewertung berücksichtigt Stoffeigenschaften, Konzentration, Anwendung, Sicherheit und Umweltwirkung.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was ist eine Emulsion? (Ein Gemisch aus fein verteilten, normalerweise nicht mischbaren Flüssigkeiten) (!Ein reiner Feststoff) (!Ein einzelnes Gas) (!Eine chemische Verbindung aus nur zwei Atomen)

Welche Phase ist bei einer Öl-in-Wasser-Emulsion zusammenhängend? (Die Wasserphase) (!Die Ölphase) (!Die Gasphase) (!Die Pigmentphase)

Wie nennt man einen Stoff mit hydrophilem und hydrophobem Molekülteil? (Amphiphil) (!Radioaktiv) (!Metallisch) (!Edelgasartig)

Wie sind die hydrophoben Teile einer Mizelle in Wasser meist angeordnet? (Im Inneren) (!An der Wasseroberfläche als Kristall) (!Nur außerhalb der Flüssigkeit) (!Getrennt von allen anderen Molekülen)

Was bedeutet eine Änderung des pH-Werts um eine Einheit? (Eine zehnfache Änderung der Oxoniumionenaktivität) (!Eine Verdopplung der Temperatur) (!Eine Halbierung der Masse) (!Eine Änderung um genau ein Gramm)

Welche Hauptfunktion hat Glycerin in vielen Kosmetika? (Es bindet Feuchtigkeit) (!Es erzeugt UV-Strahlung) (!Es bildet Metall) (!Es macht Wasser radioaktiv)

Welche Aufgabe haben Konservierungsstoffe? (Sie begrenzen das Wachstum von Mikroorganismen) (!Sie erhöhen immer den pH-Wert auf vierzehn) (!Sie verwandeln Öl in ein Element) (!Sie erzeugen Licht)

Welche Stoffgruppen bilden häufig die Grundlage eines Lippenstifts? (Wachse, Öle und Pigmente) (!Kochsalz, Sauerstoff und Sand) (!Nur reines Wasser) (!Eisen, Kupfer und Aluminiumfolie)

Wie wirken organische UV-Filter hauptsächlich? (Sie absorbieren UV-Strahlung) (!Sie erzeugen zusätzliche UV-Strahlung) (!Sie machen Sonnenlicht vollständig sichtbar) (!Sie wandeln Haut in Pigmente um)

Wozu dient die INCI-Liste? (Sie benennt die Inhaltsstoffe eines Kosmetikprodukts) (!Sie misst den Blutdruck) (!Sie zeigt ausschließlich den Verkaufspreis) (!Sie ersetzt jede Sicherheitsbewertung)

Memory

Emulsion	Verteilung zweier normalerweise nicht mischbarer Flüssigkeiten
Tensid	Stoff mit hydrophilem und hydrophobem Teil
Mizelle	kugelförmiges Aggregat aus Tensidmolekülen
Glycerin	Feuchthaltemittel
Pigment	unlöslicher Farbgeber
Konservierungsstoff	Hemmung von Mikroorganismen

Drag and Drop

Ordne die richtige Funktion zu.	Stoffbeispiel
Feuchthaltemittel	Glycerin
Emulgator	Lecithin
Pigment	Eisenoxid
UV-Filter	Zinkoxid
Verdickungsmittel	Xanthan

Kreuzworträtsel

Emulsion	Wie heißt ein fein verteiltes Gemisch aus zwei normalerweise nicht mischbaren Flüssigkeiten?
Tensid	Welcher amphiphile Stoff wird zur Reinigung eingesetzt?
Mizelle	Wie heißt ein kugelförmiges Aggregat aus Tensidmolekülen?
Glycerin	Welches Feuchthaltemittel besitzt drei Hydroxygruppen?
Pigment	Wie heißt ein meist unlöslicher Farbgeber?
Emulgator	Welcher Stoff stabilisiert eine Emulsion?

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Lückentext

Kosmetische Produkte sind meist komplexe

. Eine Creme ist häufig eine

. Ein Emulgator stabilisiert die Grenzfläche zwischen Wasser und

. Tenside besitzen einen hydrophilen und einen

Molekülteil. In Wasser können Tenside kugelförmige

bilden. Der pH-Wert ist eine

Größe. Glycerin wird häufig als

eingesetzt. Unlösliche Farbgeber heißen

. Konservierungsstoffe begrenzen das Wachstum von

. Die internationale Liste der Inhaltsstoffe wird mit

abgekürzt.

Offene Aufgaben

Leicht

Produktdetektive: Wähle zwei Kosmetikprodukte aus und ordne ihre Inhaltsstoffe den Gruppen Grundstoffe, Wirkstoffe und Hilfsstoffe zu.
Emulsionsmodell: Zeichne eine O/W- und eine W/O-Emulsion mit beschrifteten Phasen.
Mizellencomic: Gestalte einen kurzen Comic, der zeigt, wie eine Mizelle Fett in Wasser einschließt.
Werbeaussagen prüfen: Sammle drei Aussagen von Kosmetikverpackungen und trenne überprüfbare Informationen von Werbesprache.

Standard

pH-Vergleich: Plane eine sichere Untersuchung des pH-Werts mehrerer verdünnter Reinigungsprodukte und formuliere eine Hypothese.
Creme im Modellversuch: Vergleiche ein Wasser-Öl-Gemisch mit und ohne Emulgator und dokumentiere die Trennung über mehrere Minuten.
INCI-Steckbrief: Recherchiere zu fünf Inhaltsstoffen Funktion, Stoffklasse und mögliche Einschränkungen.
Kosmetik-Podcast: Produziere einen kurzen Audiobeitrag über Tenside, Emulsionen und pH-Wert.

Schwer

Formulierungsprojekt: Entwickle auf dem Papier eine einfache Modellrezeptur für eine Lotion und begründe die Funktion jeder Stoffgruppe.
Nachhaltigkeitsanalyse: Vergleiche zwei Produkte anhand von Rohstoffen, Verpackung, Nutzungsmenge und Entsorgung.
UV-Filter-Erklärvideo: Erstelle ein fachlich korrektes Video über organische und anorganische UV-Filter.
Kosmetikdebatte: Führe eine strukturierte Diskussion zur Aussage „Natürlich ist immer besser“ und belege beide Seiten mit chemischen Argumenten.

Lernkontrolle

Emulsion beurteilen: Ein Produkt trennt sich nach kurzer Zeit in zwei Schichten. Erkläre mögliche chemische Ursachen und schlage Verbesserungen vor.
Tensid auswählen: Begründe, weshalb ein Tensid sowohl einen hydrophilen als auch einen hydrophoben Teil benötigt.
pH-Wert übertragen: Vergleiche Produkte mit pH 4 und pH 6 und erläutere den Unterschied mithilfe der logarithmischen Skala.
INCI analysieren: Untersuche eine Inhaltsstoffliste und ordne mindestens sechs Stoffe ihren vermuteten Funktionen zu.
Werbung bewerten: Prüfe eine Aussage wie „frei von Chemie“ aus naturwissenschaftlicher Sicht und formuliere eine korrekte Alternative.
Nachhaltigkeit abwägen: Entwickle Kriterien für die Umweltbewertung eines Kosmetikprodukts und begründe ihre Gewichtung.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:

Stoffgemische erklären: Kosmetika als Stoffgemische beschreiben und Stoffe nach ihrer Funktion ordnen kannst.
Emulsionen unterscheiden: O/W- und W/O-Emulsionen fachlich korrekt vergleichst.
Tenside deuten: den amphiphilen Aufbau von Tensiden und die Bildung von Mizellen erklärst.
pH-Wert anwenden: die logarithmische Bedeutung des pH-Werts auf kosmetische Beispiele überträgst.
Inhaltsstoffe bewerten: INCI-Angaben recherchierst und zwischen Funktion, Konzentration, Exposition und Risiko unterscheidest.
Produkte reflektieren: chemische, gesundheitliche und ökologische Kriterien in einer begründeten Gesamtbewertung verbindest.

Quellen und Vertiefung

OERs zum Thema

Verknüpfte Lernbereiche

Chemie der Kosmetik

aiMOOC-Projekte

Schulfach+

Prüfungsliteratur 2026
Bundesland	Bücher	Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Mittlere Reife Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert	Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).
Bayern	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.
Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
Bremen	Abitur Nach Mitternacht - Irmgard Keun Mario und der Zauberer - Thomas Mann Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing	Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).
Hamburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun	Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).
Hessen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Prozess - Franz Kafka	Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.
Niedersachsen	Abitur Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist	Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).
Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
Sachsen (berufliches Gymnasium)	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Trafikant - Robert Seethaler	Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.
Sachsen-Anhalt	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)	Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.
Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
Rheinland-Pfalz	Abitur (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)	Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.