S09 – Le pH : un paramètre clé du contrôle qualité 📝⚓︎

Acidité – Basicité – Échelle de pH – Mesure et interprétation

En BTS MECP, on attend des réponses rédigées, justifiées et utilisant un vocabulaire scientifique précis. Le pH est un critère de conformité incontournable pour tout produit cosmétique.

🎯 Objectifs de la séance⚓︎

À l'issue de cette séance, vous serez capables de :

définir le pH et son échelle de 0 à 14
classer une solution comme acide, neutre ou basique
relier le pH à la concentration en ions H₃O⁺ (ions oxonium)
comprendre que l’échelle de pH est logarithmique (variation par facteurs 10)
interpréter une mesure de pH dans un contexte cosmétique
argumenter sur la conformité d'un produit par rapport à son pH

🧴 Pourquoi c'est important pour votre métier ?⚓︎

En institut ou en laboratoire cosmétique, vous serez amené(e) à :

Vérifier la compatibilité cutanée d'un produit (pH physiologique de la peau ≈ 5,5)
Contrôler la conformité d'un lot avant commercialisation
Comprendre pourquoi certains produits irritent la peau (pH trop acide ou trop basique)
Conseiller vos clients sur les produits adaptés à leur type de peau
Interpréter les fiches techniques des matières premières

💡 Savez-vous que le pH d'un shampooing "doux" est proche de 5,5 (celui de la peau) alors qu'un savon classique a un pH autour de 9-10 ? C'est pourquoi le savon peut assécher la peau : son pH perturbe le film hydrolipidique !

👉 Cette séance vous permettra de comprendre ce paramètre essentiel et de l'utiliser pour évaluer la qualité d'un produit.

🧴 Situation professionnelle⚓︎

Vous travaillez au service contrôle qualité d'un laboratoire cosmétique.

Avant de libérer un lot de lotion tonique, vous devez vérifier que son pH est conforme au cahier des charges. Un pH hors norme pourrait :

irriter la peau des utilisateurs
déstabiliser certains actifs de la formulation
entraîner le rejet du lot

« Le pH mesuré est-il conforme ? Le produit est-il adapté à une application cutanée ? »

📄 Documents fournis⚓︎

Document 1 – Définition du pH⚓︎

Le pH (potentiel Hydrogène) est une grandeur qui caractérise l'acidité ou la basicité d'une solution aqueuse.

Le pH est lié à la concentration en ions hydrogène H⁺ (aussi notés H₃O⁺ et appelés ions oxonium) présents dans la solution.

\[\boxed{pH = -\log[H_3O^+]}\]

Remarque : En BTS MECP, on n'utilise pas directement cette formule. On retient que : - Plus [\(H_3O^+\)] est élevée, plus le pH est bas (solution acide) - Plus [\(H_3O^+\)] est faible, plus le pH est élevé (solution basique)

✅ À retenir (niveau BTS, sans calculs complexes)

En solution aqueuse, on parle surtout des ions H₃O⁺ (oxonium).

Le pH est une échelle logarithmique :

si la concentration en H₃O⁺ est multipliée par 10, alors le pH diminue de 1.

si la concentration en H₃O⁺ est divisée par 10, alors le pH augmente de 1.

Document 2 – L'échelle de pH⚓︎

Le pH s'exprime par un nombre sans unité, généralement compris entre 0 et 14 (à 25°C).

Échelle de pH

Domaine	Valeur du pH	Caractéristique
Acide	pH < 7	Excès d'ions H⁺
Neutre	pH = 7	Équilibre H⁺ / OH⁻
Basique (ou alcalin)	pH > 7	Excès d'ions OH⁻

Document 3 – pH de quelques produits courants⚓︎

Produit	pH typique	Caractère
Acide chlorhydrique (estomac)	1 - 2	Très acide
Jus de citron	2 - 3	Acide
Vinaigre	2,5 - 3	Acide
Soda / Cola	2,5 - 3,5	Acide
Jus d'orange	3,5 - 4	Acide
Peau saine	4,5 - 5,5	Légèrement acide
Eau pure	7	Neutre
Sang	7,35 - 7,45	Légèrement basique
Eau de mer	8 - 8,5	Basique
Savon de Marseille	9 - 10	Basique
Eau de Javel	11 - 12	Très basique
Soude caustique	13 - 14	Très basique

Document 4 – pH des produits cosmétiques⚓︎

Type de produit	pH recommandé	Justification
Lotion tonique	5,0 - 6,5	Compatible avec le pH cutané
Crème hydratante	5,0 - 7,0	Respect du film hydrolipidique
Shampooing doux	5,0 - 6,0	Préserve la kératine du cheveu
Gel douche	5,5 - 7,0	Tolérance cutanée
Savon liquide	5,5 - 8,0	Variable selon formulation
Peeling AHA	3,0 - 4,0	Action exfoliante (acide)
Permanente	8,5 - 9,5	Ouverture des écailles du cheveu
Coloration oxydante	9,0 - 11,0	Pénétration du colorant
Défrisant	12,0 - 14,0	Action sur les ponts disulfures

Document 5 – Le pH physiologique de la peau⚓︎

La peau possède un film hydrolipidique légèrement acide (pH ≈ 4,5 à 5,5) qui assure plusieurs fonctions :

Protection antimicrobienne : les bactéries pathogènes se développent mal en milieu acide
Maintien de la flore cutanée : les "bonnes" bactéries préfèrent ce pH
Fonction barrière : cohésion des cellules de la couche cornée

Conséquences pratiques :

Si le produit est...	Effet sur la peau
Trop acide (pH < 3)	Irritation, brûlure possible
Légèrement acide (pH 4-6)	Bien toléré, respect du film hydrolipidique
Neutre (pH 7)	Généralement bien toléré
Basique (pH > 8)	Perturbation du film, sécheresse possible
Très basique (pH > 10)	Irritation, altération de la barrière cutanée

🔬 Travail 1 – Comprendre l'échelle de pH⚓︎

1.1 – Classer des solutions⚓︎

À partir du Document 3, classez les produits suivants dans le tableau :

Acide (pH < 7)	Neutre (pH = 7)	Basique (pH > 7)

1.2 – Placer sur l'échelle⚓︎

Placez les produits suivants sur l'échelle de pH :

Produits à placer : Eau pure – Jus de citron – Savon de Marseille – Peau saine – Eau de Javel

📋 Texte

   0    1    2    3    4    5    6    7    8    9   10   11   12   13   14
   ├────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
   │                                                                      │
   │                                                                      │
   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

1.3 – Lien pH et ions H₃O⁺⚓︎

Complétez les phrases avec « augmente », « diminue », « acide » ou « basique » :

1. Quand le pH diminue, la concentration en ions H₃O⁺ __. 2. Quand le pH augmente, la concentration en ions H₃O⁺ __. 3. Une solution avec beaucoup d'ions H₃O⁺ est __. 4. Une solution avec peu d'ions H₃O⁺ est __.

Mini-question (échelle logarithmique) :
5. Si la concentration en H₃O⁺ est multipliée par 10, le pH : ☐ augmente de 1 ☐ diminue de 1 ☐ ne change pas

📊 Travail 2 – pH et produits cosmétiques⚓︎

🎯 Compétence E2 : Interpréter – Donner du sens à une valeur de pH.

2.1 – Analyse des produits⚓︎

À partir du Document 4, répondez aux questions :

1. Pourquoi le pH d'un shampooing doux est-il proche de 5,5 ?

2. Pourquoi les produits de coloration ont-ils un pH basique (9-11) ?

3. Pourquoi les peelings AHA ont-ils un pH acide (3-4) ?

2.2 – Choisir le bon produit⚓︎

Une cliente a la peau sensible et réactive. Parmi les produits suivants, lequel lui conseilleriez-vous ?

Produit	pH
A – Nettoyant moussant	9,2
B – Eau micellaire	5,5
C – Savon surgras	8,0

Votre choix : Produit _

Justification (3-4 lignes) :

🧮 Travail 3 – Vérification de conformité⚓︎

🎯 Compétence E2 : Argumenter – Justifier une décision de contrôle qualité.

Situation⚓︎

Le laboratoire a mesuré le pH d'une lotion tonique (lot n°2025-112).

Résultats des mesures :

Mesure	1	2	3	4	5
pH	5,42	5,45	5,40	5,38	5,45

Cahier des charges : pH = 5,5 ± 0,5 (soit entre 5,0 et 6,0)

Questions⚓︎

3.1 Calculez la moyenne des 5 mesures :

\[\bar{x} = \frac{5,42 + 5,45 + 5,40 + 5,38 + 5,45}{5} = \frac{.........}{5} = .........\]

3.2 Identifiez les valeurs extrêmes et calculez l'étendue :

pH_min = _
pH_max = _
Étendue E = pH_max - pH_min = _

3.3 La moyenne est-elle dans l'intervalle de conformité [5,0 ; 6,0] ?

☐ Oui ☐ Non

3.4 Rédigez une conclusion professionnelle (méthode O.A.C.J.) :

🔒 Méthode obligatoire (O.A.C.J.) - O (Observation) : je cite la moyenne et l’intervalle du cahier des charges. - A (Analyse) : je compare (dans / hors intervalle). - C (Conclusion) : conforme / non conforme. - J (Justification / décision CQ) : je propose l’action (libérer / ajuster / rejeter) et je justifie (tolérance cutanée, sécurité, qualité).

Observation :

Analyse :

Conclusion :

Justification :

📈 Travail 4 – Interpréter un écart au pH cible⚓︎

🎯 Compétence E2 : Interpréter – Analyser une déviation.

Situation⚓︎

Un lot de gel douche présente un pH de 7,8 alors que le cahier des charges indique pH = 6,0 ± 0,5.

Questions⚓︎

4.1 Le lot est-il conforme ?

☐ Oui ☐ Non

Justifiez :

4.2 Ce pH de 7,8 est-il :

☐ Acide ☐ Neutre ☐ Basique

4.3 Quelles conséquences possibles sur la peau ? (Utilisez le Document 5)

4.4 Quelles pourraient être les causes d'un pH trop élevé ? (Proposez 2 hypothèses)

4.5 Quelle action recommandez-vous pour ce lot ?

☐ Libérer le lot tel quel

☐ Ajuster le pH avant libération

☐ Rejeter le lot

Justifiez votre choix :

🔄 Travail 5 – Exercice de synthèse (niveau E2)⚓︎

🎯 Compétence E2 : Argumenter et Communiquer

Situation professionnelle⚓︎

Le laboratoire développe une crème pour peaux sensibles. Trois formulations sont testées :

Formulation	pH mesuré	Observations
A	4,2	Légère sensation de picotement signalée
B	5,8	Bonne tolérance, texture agréable
C	8,5	Sensation de tiraillement après application

Rappel : pH physiologique de la peau = 4,5 à 5,5

Questions⚓︎

5.1 Complétez le tableau d'analyse :

Formulation	pH	Compatible peau sensible ?
A	4,2	☐ Oui ☐ Non
B	5,8	☐ Oui ☐ Non
C	8,5	☐ Oui ☐ Non

5.2 Quelle formulation recommandez-vous ? Justifiez en 4-5 lignes.

5.3 Pour la formulation A, que pourrait-on faire pour améliorer la tolérance cutanée ?

🚀 Travail 6 – Approfondissement (pour aller plus loin)⚓︎

⚡ Ce travail est facultatif.

Le pouvoir tampon⚓︎

Certaines solutions ont la capacité de résister aux variations de pH : on dit qu'elles ont un pouvoir tampon.

Exemple : La peau possède un pouvoir tampon grâce au mélange d'acides gras et de sueur (système tampon naturel).

En cosmétique, on ajoute souvent des agents tampons (ex : acide citrique / citrate de sodium) pour stabiliser le pH d'une formulation.

Questions⚓︎

1. Pourquoi est-il important qu'un produit cosmétique ait un pH stable dans le temps ?

2. Un produit cosmétique est stocké à 40°C pendant 3 mois (test de stabilité). Son pH passe de 5,5 à 6,8. Que peut-on en conclure ?

✍️ Synthèse personnelle (entraînement E2 – 5 à 7 lignes)⚓︎

🎯 Compétence E2 : Communiquer

Rédigez un court paragraphe expliquant pourquoi le pH est un paramètre essentiel en cosmétique et comment l'utiliser pour évaluer la qualité d'un produit.

Votre synthèse doit contenir : - La définition du pH et son échelle - Le pH physiologique de la peau - L'importance de la compatibilité cutanée - L'utilisation en contrôle qualité

Mots obligatoires à placer : pH – acide – basique – peau – physiologique – conformité – cahier des charges

🏆 Mes réussites aujourd'hui⚓︎

Avant de passer à l'auto-évaluation, prenez un moment pour reconnaître vos progrès !

Cochez ce que vous avez réussi à faire :

Réussite	✓
J'ai compris l'échelle de pH (0-14)	☐
Je sais classer une solution en acide/neutre/basique	☐
Je connais le pH physiologique de la peau (4,5-5,5)	☐
J'ai su vérifier la conformité d'un pH	☐
J'ai su interpréter un écart de pH	☐
J'ai su argumenter un choix de produit	☐

💡 Chaque case cochée est une victoire ! Le pH est un outil simple mais puissant pour évaluer la qualité d'un produit.

✅ Auto-évaluation⚓︎

Avant de rendre votre travail, vérifiez :

Critère	✓
Je sais définir le pH et son échelle	☐
Je sais si pH < 7 = acide et pH > 7 = basique	☐
Je connais le pH de la peau saine	☐
J'ai vérifié la conformité par rapport au cahier des charges	☐
J'ai justifié mes réponses avec des arguments	☐
J'ai rédigé ma synthèse avec les mots obligatoires	☐

🔗 Pour la suite de la progression⚓︎

Dans les séances suivantes, vous découvrirez :

S10 : Évaluation type E2 (bilan des notions installées sur les séances précédentes)
S14 : Acido-basicité appliquée à la cosmétique (couples, pKa, diagramme de prédominance)

🔧 Outils méthodologiques associés⚓︎

➡️ Fiche méthode 01 – Justifier une réponse scientifique (O.A.C.J.)

📺 Pour réviser en vidéo⚓︎

🎬 Le pH, c'est quoi ? – Lumni – 3 min Définition et échelle de pH expliquées simplement.

🎬 pH et cosmétiques – Formulation – 5 min Pourquoi le pH est crucial en formulation cosmétique.

🎬 Mesurer le pH – Protocole – 4 min Utilisation du pH-mètre (préparation au TP2).

💡 Conseil : Regardez la vidéo sur la mesure du pH avant le TP2 pour vous familiariser avec le matériel !