Fosforsyre

Hvad Fosforsyre er

Fosforsyre er en uorganisk syre, hvilket vil sige, at den ikke indeholder kulstof-hydrogen-bindinger, som organiske syrer gør. Den kemiske formel er H₃PO₄, hvilket betyder, at hvert molekyle består af tre hydrogenatomer, et fosforatom og fire iltatomer. I sin rene form er fosforsyre et fast, krystallinsk stof, der ikke har nogen farve eller lugt, hvilket gør det nemt at identificere i laboratoriet under kontrollerede forhold. I praksis anvendes fosforsyre dog næsten altid som en opløsning i vand, fordi det gør den nemmere at håndtere og dosere i industrielle processer. Denne opløsning er sirupsagtig, hvilket vil sige, at den er tyktflydende og klar, uden farve, og det skyldes især den høje koncentration af opløst stof.

Når fosforsyre fremstilles eller håndteres i industrien, arbejder man typisk med koncentrationer på mellem 75 og 85 procent. Det betyder, at 75 til 85 procent af opløsningens vægt består af fosforsyre, mens resten er vand. Sådanne koncentrationer er meget høje og bruges kun i industrielle processer, hvor der skal tilsættes meget små mængder til en stor produktion. I kosmetik er det derimod vigtigt, at mængden er langt lavere, og her anvendes fosforsyre altid stærkt fortyndet. Det er typisk kun brøkdele af en procent, der ender i det færdige produkt.

Fosforsyre tilhører familien af fosforsyrer og fosfater. Fosfater er de salte, der dannes, når fosforsyre reagerer med baser, hvilket betyder, at syren neutraliseres helt eller delvist. Både fosforsyrer og fosfater har stor betydning i biologi, fordi de indgår i mange af kroppens processer, blandt andet i energistofskiftet og som byggesten i DNA og cellemembraner. I kemi bruges de bredt på grund af deres evne til at regulere pH og indgå i bufferløsninger.

En vigtig egenskab ved fosforsyre er, at den er hygroskopisk. Det betyder, at den kan optage vanddamp fra omgivelserne. Dette skyldes, at molekylet har flere polære grupper, der kan danne hydrogenbindinger til vand. Derfor vil koncentreret fosforsyre efterhånden blive fortyndet, hvis den står åbent og udsættes for luftfugtighed. Denne egenskab gør, at fosforsyre skal opbevares tæt lukket, hvis koncentrationen skal forblive stabil.

Fosforsyre er klassificeret som en triprotisk syre. Det betyder, at den kan afgive tre hydrogenioner (protoner) pr. molekyle, når den opløses i vand. Disse tre protoner kan afgives trinvist, og derfor kan fosforsyre både opføre sig som en stærk og en svag syre, afhængigt af hvor mange af protonerne der er afgivet. Netop denne egenskab gør den velegnet til at justere og stabilisere pH-værdien i mange forskellige kemiske produkter, fordi den kan arbejde i flere trin og dermed give en mere kontrolleret ændring i surhedsgraden.

Du kan støde på flere navne for samme stof, blandt andet orthofosforsyre og phosphoric acid. Navnet orthofosforsyre bruges især i teknisk og kemisk sammenhæng for at adskille den fra andre former for fosforsyrer, fx pyro- eller polyfosforsyre, men i kosmetik og fødevarer er det den samme syre, der er tale om.

Fosforsyre bruges meget bredt i industrien. I fødevareindustrien tilsættes den ofte som surhedsregulerende middel, hvor den har E-nummeret E338. Her bruges den især i sodavand og forarbejdede fødevarer for at give en frisk, syrlig smag og for at forhindre vækst af bakterier. I rengøringsmidler udnyttes dens evne til at opløse kalk og rust. I kosmetik tilsættes den ikke for at give en direkte plejeeffekt, men udelukkende for at styre produktets pH-værdi. Det betyder, at fosforsyre hjælper med at sikre, at cremer, lotions og andre produkter får den rigtige surhedsgrad, så de andre ingredienser kan virke optimalt og produktet kan holde sig stabilt over tid.

Sådan virker det i huden

Fosforsyre har ikke nogen direkte virkning i huden, sådan som man ser det med klassiske aktive ingredienser, der påvirker hudceller eller signalveje. Den trænger ikke ind i huden for at udløse en biologisk reaktion, og den er ikke udviklet eller udvalgt for at give en synlig eller mærkbar effekt på hudens udseende, tekstur eller funktion. I stedet er dens funktion udelukkende teknisk og formuleringsmæssig.

Den vigtigste rolle, fosforsyre har i kosmetik, er som pH-regulator. Det betyder, at den tilsættes for at justere surhedsgraden af det samlede produkt. Surhedsgrad måles som pH, og mange kosmetiske ingredienser kræver, at produktet holder sig inden for et bestemt pH-interval for at fungere optimalt eller for ikke at blive ustabilt. For eksempel kan nogle konserveringsmidler eller aktive stoffer kun virke, hvis pH er lav nok. Hvis pH er for høj eller for lav, kan produktet blive ustabilt, ændre konsistens eller miste sin virkning. Ved at tilsætte fosforsyre kan producenten præcist styre, hvor sur eller basisk formuleringen bliver.

Den kemiske mekanisme er, at fosforsyre i vand opløses og afgiver hydrogenioner (H⁺). Når disse hydrogenioner frigives, sænkes pH-værdien, fordi pH er et mål for koncentrationen af frie hydrogenioner i en opløsning. Jo flere hydrogenioner, desto lavere pH og dermed mere sur opløsning. Fosforsyre kan afgive op til tre hydrogenioner pr. molekyle, hvilket gør det muligt at justere pH-trinvist, afhængigt af hvor meget syre der tilsættes.

Det er vigtigt at understrege, at fosforsyre ikke er valgt for at give en kemisk peeling eller en eksfolierende effekt, selvom det er en syre. Mange syrer i hudpleje, som fx mælkesyre eller glykolsyre, bruges for at løsne døde hudceller og stimulere fornyelse af huden. Fosforsyre har ikke denne funktion i kosmetik, fordi den tilsættes i så små mængder, at koncentrationen er langt under det niveau, der ville være nødvendigt for at opnå en sådan effekt. Der er heller ikke dokumentation for, at den ville have denne virkning, selv hvis den blev brugt i højere koncentrationer.

Derfor vil du ikke mærke nogen forandring i huden, når du bruger et produkt med fosforsyre. Du vil heller ikke opleve, at huden bliver glattere, lysere eller mere ensartet på grund af denne ingrediens. Formålet er udelukkende at sikre, at produktet har den rigtige pH, så andre ingredienser – som konserveringsmidler, fugtgivere eller aktive stoffer – kan virke som de skal, og at produktet holder sig stabilt i hele holdbarhedsperioden.

Hvad dokumentationen siger

Den tilgængelige dokumentation viser, at fosforsyre ikke har nogen dokumenteret effekt som kosmetisk aktiv ingrediens i huden. Det betyder, at der ikke er videnskabelige studier, der viser, at fosforsyre i de mængder, der bruges i kosmetik, kan forbedre hudens tilstand, struktur eller udseende. Der er heller ikke fundet undersøgelser, der dokumenterer, at fosforsyre kan stimulere cellefornyelse, reducere pigmentering, give en udglattende effekt eller på anden måde påvirke huden positivt, når den bruges som ingrediens i kosmetiske produkter.

Gennemgang af faglitteraturen og de videnskabelige databaser viser, at fosforsyre i kosmetik kun bruges som pH-regulator. Det vil sige, at den tilsættes for at justere produktets surhedsgrad og ikke for at opnå nogen direkte effekt på huden. Det er dokumenteret, at koncentrationerne i kosmetik er langt under det niveau, hvor der kunne forventes en biologisk virkning. I de undersøgelser, der findes, er der ikke påvist nogen målbar effekt på huden, hverken i form af øget celleomsætning, forbedret barrierefunktion eller lignende.

Der er heller ikke fastlagt en virksom koncentration i den videnskabelige litteratur. Det vil sige, at der ikke er nogen anbefalet eller dokumenteret minimumskoncentration, der skal til for at opnå en effekt, fordi ingen effekt er påvist. Kliniske studier, hvor man har undersøgt hudplejeeffekten af fosforsyre, findes ikke eller har ikke kunnet vise nogen signifikant virkning sammenlignet med kontrolgrupper. Derfor er der ikke grundlag for at mene, at fosforsyre har en aktiv rolle i hudpleje, ud over at justere pH.

Hvis du ser fosforsyre på ingredienslisten i et hudplejeprodukt, bør du derfor ikke forvente, at det har nogen direkte eller synlig effekt på din hud. Det er ikke en ingrediens, der er valgt for sin hudplejevirkning, men for at sikre, at andre ingredienser kan fungere korrekt og at produktet forbliver stabilt og sikkert at bruge. Denne vurdering bygger på fraværet af evidens for en aktiv effekt, og på at anvendelsen i kosmetik er begrænset til pH-regulering.

Former og slægtninge

Fosforsyre har flere beslægtede former og derivater, som du kan møde i ingredienslister på kosmetiske produkter. Den mest almindelige gruppe er fosfater, som er salte, der dannes, når fosforsyre reagerer med en base. Når syren neutraliseres helt, får man et fuldt neutralt fosfatsalt, mens delvis neutralisering giver hydrogenfosfater eller dihydrogenfosfater. Disse salte har forskellige kemiske egenskaber, men bruges ofte i kosmetik, fordi de kan hjælpe med at holde pH stabilt over tid. Det betyder, at produktet ikke så let ændrer surhedsgrad, selvom det udsættes for påvirkninger udefra, som luft eller andre ingredienser.

En anden gruppe er organofosfater. Her er fosfatdelen bundet til organiske grupper, hvilket vil sige, at der er kulstofholdige molekyler koblet på fosfatgruppen. Disse forbindelser opfører sig anderledes end fri fosforsyre, både kemisk og biologisk, og bruges til helt andre formål. For eksempel kan nogle organofosfater bruges som emulgatorer eller stabilisatorer, men de har ikke den samme evne til hurtigt at ændre pH som fri fosforsyre.

Du kan også støde på navne som orthophosphoric acid eller monophosphoric acid. Disse betegnelser bruges især i tekniske sammenhænge, men de dækker over det samme stof som fosforsyre. Alle tre navne henviser til den “almindelige” fosforsyre med tre hydrogenatomer bundet til fosfatgruppen.

Forskellen mellem at bruge fri fosforsyre og at bruge fosfatsalte i kosmetik handler især om, hvor hurtigt og hvor meget pH ændres, når stoffet tilsættes. Fri fosforsyre sænker pH hurtigt og markant, fordi den hurtigt afgiver sine hydrogenioner. Fosfater, derimod, bruges ofte som buffere, hvilket betyder, at de kan hjælpe med at holde pH stabilt, selv hvis der kommer små mængder syre eller base til. Det gør dem velegnede som stabilisatorer i produkter, der skal holde sig over lang tid eller udsættes for temperatursvingninger.

Koncentrationer, og hvad de betyder

I kosmetiske produkter tilsættes fosforsyre næsten altid i meget små mængder. Der findes ikke en specifik grænse for, hvor meget fosforsyre der må bruges i kosmetik i EU, men det er praksis i branchen, at koncentrationen holdes lav for at undgå irritation og for at sikre, at produktet er sikkert at bruge. I industrien håndteres rå fosforsyre ofte i koncentrationer på 75 til 85 procent. Det betyder, at opløsningen består af 75 til 85 procent fosforsyre og resten vand. Sådanne koncentrationer er meget ætsende og må kun håndteres af uddannet personale med beskyttelsesudstyr. Når fosforsyre indgår i kosmetik, fortyndes den kraftigt, ofte til under 1 procent af den samlede vægt af produktet. Det svarer til, at der kun tilsættes få dråber fosforsyre til en hel liter creme eller lotion.

Formålet med denne lave koncentration er at opnå den ønskede pH-justering uden at gøre produktet for surt eller irritationsfremkaldende. For at ændre pH i et kosmetisk produkt fra for eksempel 7 til 5, skal der kun bruges meget små mængder syre, især hvis produktet i forvejen indeholder andre syrer eller buffere. Hvis koncentrationen bliver for høj, kan produktet blive for surt, hvilket kan give ubehag, svie eller irritation, især hos personer med sart hud. Derfor er det vigtigt, at producenten nøje tilpasser mængden af fosforsyre til den ønskede effekt.

Højere koncentrationer af fosforsyre, altså over 10 procent og især over 25 procent, er ætsende og kan forårsage alvorlige skader på hud, øjne og slimhinder. Det betyder, at ufortyndet fosforsyre kan give kemiske forbrændinger, hvis det kommer i kontakt med kroppen. Det er dog ikke relevant i kosmetik, fordi de koncentrationer, der bruges, er langt under det niveau, hvor der kan forventes en ætsende effekt. I praksis vil du som bruger aldrig komme i kontakt med koncentreret fosforsyre, når du bruger kosmetiske produkter.

Den koncentration, der vælges, afhænger af, hvor meget pH skal ændres i produktet, og hvilke andre ingredienser der er til stede. Hvis produktet for eksempel indeholder mange basiske stoffer, kan det være nødvendigt at tilsætte lidt mere fosforsyre for at opnå den ønskede surhedsgrad. Omvendt skal der kun tilsættes en lille mængde, hvis produktet i forvejen er surt. Derfor justerer producenten koncentrationen, så produktet lander inden for det ønskede pH-interval, typisk mellem pH 4 og 7 for hudplejeprodukter.

Sådan bruger du det

Som forbruger bruger du ikke fosforsyre direkte på huden, og du kan ikke købe det som en selvstændig hudplejeingrediens, der skal påføres alene. Fosforsyre tilsættes i meget små mængder under produktionen, hvor den blandes med de øvrige ingredienser for at justere produktets pH. Det betyder, at du kun kommer i kontakt med fosforsyre som en del af det færdige produkt, hvor den er fortyndet og blandet med andre stoffer. Du skal derfor blot følge brugsanvisningen for produktet, som du ville gøre med enhver anden creme, lotion eller rensegel.

Der er ingen særlig rækkefølge, du skal følge på grund af fosforsyre, og det har ikke betydning for, om du bruger produktet morgen eller aften. Fosforsyre har ingen dokumenteret effekt, der afhænger af tidspunktet på dagen, eksponeringstid eller rækkefølgen i din hudplejerutine. Du behøver heller ikke tage særlige forholdsregler i forhold til hvilke andre produkter du bruger før eller efter, fordi den ikke reagerer med huden på en måde, der kræver ekstra opmærksomhed.

Du kan ikke købe fosforsyre som et aktivt hudplejeprodukt, der skal lægges i lag, og du skal heller ikke forsøge at påføre koncentreret fosforsyre direkte på huden. Det ville være farligt, fordi koncentreret syre er ætsende. Fosforsyre indgår kun som en del af en færdig formulering, hvor koncentrationen er sikker og tilpasset, så den kun opfylder sin tekniske funktion som pH-regulator.

Derfor kan du bruge produkter med fosforsyre på samme måde, som du ville bruge andre kosmetiske produkter. Hvis du oplever ubehag, er det ikke sandsynligt, at det skyldes fosforsyren i sig selv, men det kan skyldes produktets samlede pH eller andre ingredienser.

Hvad det kan kombineres med

Fosforsyre kan kombineres med langt de fleste ingredienser i kosmetiske produkter, fordi dens rolle er teknisk og ikke biologisk. Den bruges ofte sammen med andre pH-regulerende stoffer, som for eksempel fosfater, citrater eller natriumhydroxid. Disse stoffer fungerer som buffere og hjælper med at holde pH stabilt i produktet. Når fosforsyre tilsættes, kan den hurtigt sænke pH, og derefter kan buffere holde pH på det ønskede niveau over længere tid, selv hvis produktet udsættes for små mængder base eller syre fra omgivelserne.

Det er vigtigt for kemikeren, der udvikler produktet, at fosforsyre ikke straks neutraliseres af stærke baser som natriumhydroxid, fordi det ellers ikke vil have nogen effekt på pH. Derfor tilsættes fosforsyre og eventuelle baser i kontrollerede mængder, så de tilsammen giver det ønskede pH-niveau. I praksis betyder det, at producenten tilpasser mængderne af hver ingrediens, indtil produktet lander på den pH, der er nødvendig for at de øvrige ingredienser fungerer stabilt og effektivt.

Hvis et produkt indeholder aktive ingredienser, der kun virker inden for et bestemt pH-interval, som for eksempel visse konserveringsmidler eller syrer, kan fosforsyre bruges til at sikre, at produktet holder sig inden for dette interval. På den måde er fosforsyre med til at optimere virkningen af andre ingredienser, selvom den ikke selv har nogen direkte effekt på huden. Der er ikke fundet dokumentation for, at bestemte kombinationer med fosforsyre er problematiske eller særligt gavnlige for dig som bruger, når det gælder kosmetik. Dens funktion er udelukkende at holde pH, og det har ikke betydning for, hvilke andre ingredienser der indgår, så længe produktet er korrekt formuleret.

Bivirkninger og hvem skal passe på

Fosforsyre er klassificeret som ætsende i høje koncentrationer. Det betyder, at koncentreret fosforsyre kan forårsage alvorlige kemiske forbrændinger og skade på hud, øjne og slimhinder, hvis det kommer i direkte kontakt med kroppen. Dette skyldes, at den hurtigt og kraftigt kan sænke pH og derved ødelægge væv. I kosmetiske produkter er koncentrationen dog meget lav, og der er ikke risiko for ætsning, fordi syren er fortyndet og indgår som en lille del af formuleringen.

Hvis du har meget sensitiv hud, en kompromitteret hudbarriere eller allerede oplever irritation, kan produkter med lav pH – uanset hvilken syre der bruges – i sjældne tilfælde give svie eller yderligere irritation. Dette skyldes, at en lav pH kan forstærke følsomheden i huden, især hvis hudbarrieren er beskadiget eller tynd. Det er ikke en egenskab, der er unik for fosforsyre, men gælder for alle syrer, der sænker pH. Hvis du oplever ubehag, rødme, svie eller kløe ved brug af et produkt med lav pH, kan det derfor skyldes produktets samlede surhedsgrad og ikke nødvendigvis fosforsyren i sig selv.

Der er ikke fundet dokumentation for, at gravide, ammende eller børn skal undgå kosmetiske produkter med fosforsyre. Der er heller ikke rapporteret om særlige allergiske reaktioner på fosforsyre brugt som pH-regulator i kosmetik. De væsentligste risici er knyttet til håndtering af koncentreret fosforsyre i industrien, hvilket ikke er aktuelt for almindelige brugere af kosmetiske produkter. Hvis du arbejder professionelt med rå fosforsyre, skal du bruge beskyttelsesudstyr og følge sikkerhedsprocedurer, men det er ikke relevant i daglig brug af kosmetik.

Hvis du oplever irritation ved brug af et kosmetisk produkt, bør du altid overveje, om det kan skyldes lav pH, uanset hvilken syre der er brugt til at justere den. Hvis du har sart hud, kan det være en fordel at vælge produkter med en pH tættere på hudens naturlige niveau, som typisk ligger mellem 4,5 og 5,5.

Sådan er det reguleret

Fosforsyre er ikke særskilt reguleret med en fast maksimumskoncentration i EU’s kosmetikforordning. Det betyder, at der ikke er opstillet en specifik øvre grænse for, hvor meget fosforsyre der må bruges i kosmetiske produkter. I stedet gælder de generelle krav til produktsikkerhed og mærkning, som alle kosmetiske ingredienser skal leve op til. Det vil sige, at producenten skal dokumentere, at det færdige produkt er sikkert at bruge, og at det ikke udgør en risiko for sundheden.

Fosforsyre er ikke på listen over mærkningspligtige duftallergener. Denne liste omfatter stoffer, der kan give allergiske reaktioner, især parfumeingredienser, men ikke uorganiske syrer som fosforsyre. Den er heller ikke på listen over forbudte eller begrænsede stoffer i kosmetik, hvilket betyder, at brugen udelukkende reguleres af de generelle sikkerhedsregler. Så længe fosforsyre kun bruges i små, fortyndede mængder til pH-justering, anses den for at være sikker i kosmetiske produkter.

Der er ikke igangværende vurderinger hos de europæiske myndigheder, så vidt det fremgår af de tilgængelige databaser. Hvis der opstår ny viden om sikkerheden ved fosforsyre i kosmetik, kan myndighederne vælge at indføre begrænsninger eller krav til mærkning, men det er ikke tilfældet på nuværende tidspunkt. Når fosforsyre bruges i koncentreret form i industrien, er den underlagt almindelige regler for kemikaliehåndtering, hvilket betyder, at der stilles krav om sikker opbevaring, brug af beskyttelsesudstyr og korrekt affaldshåndtering.

Kilder

• https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Phosphoric-acid
• https://echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.028.757
• https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0527.html
• https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/
• https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2009/1223/oj
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=phosphoric+acid+cosmetic+skin
• https://dermnetnz.org/
• https://www.fda.gov/

Du kan tjekke din egen creme og få at vide hvor fosforsyre ligger i forhold til 1 %-linjen på netop din liste.