Le pH en formulation cosmétique : le détail qui change tout

Un sérum qui devient trop liquide après l’ajout d’un actif, une texture qui évolue au stockage, un système conservateur qui fonctionne moins bien… Ces difficultés peuvent avoir un point commun : un pH mal adapté à la formule.

En cosmétique, le pH influence la stabilité, la texture, le comportement de certains actifs et la conservation. Le mesurer est essentiel, mais savoir l’interpréter l’est tout autant. Voici les repères pour comprendre son rôle et le maîtriser lors du développement de vos produits.

Qu’est-ce que le pH ?

Le pH indique le caractère acide, neutre ou alcalin d’un milieu aqueux. Sur l’échelle couramment utilisée, à environ 25 °C, un pH inférieur à 7 est acide, un pH de 7 est neutre et un pH supérieur à 7 est alcalin.

Cette échelle est logarithmique : passer de pH 5 à pH 4 correspond à une multiplication par dix de l’activité des ions hydrogène. Cela ne signifie pas que le produit devient dix fois plus irritant : sa tolérance dépend de l’ensemble de sa composition et de ses conditions d’utilisation.

Le pH concerne les milieux aqueux. On ne mesure donc pas le pH d’une huile végétale pure ou d’un baume sans eau comme celui d’un sérum aqueux.

Quel pH choisir pour un produit cosmétique ?

Il n’existe pas de pH idéal pour tous les produits. La surface de la peau est naturellement légèrement acide, mais reproduire un chiffre supposé « parfait » ne suffit pas à concevoir une formule adaptée.

Le pH cible doit tenir compte de la zone d’application, du caractère rincé ou non rincé du produit, des actifs, du système conservateur et des ingrédients qui construisent la texture.

Un sérum, un shampoing et un savon traditionnel n’ont donc pas nécessairement le même pH. L’objectif est de définir une plage compatible avec l’usage prévu et l’ensemble de la formulation.

Un pH adapté ne garantit, à lui seul, ni la douceur ni la stabilité d’un cosmétique.

Pourquoi le pH influence-t-il les actifs ?

Les AHA : le pourcentage ne dit pas tout

Pour un soin aux acides alpha-hydroxylés, ou AHA, la concentration est seulement une partie de l’équation. Le type d’acide, le pH et les autres ingrédients influencent également l’action exfoliante. Deux produits affichant le même pourcentage d’AHA peuvent donc se comporter différemment. ( Source : FDA)

Il faut aussi distinguer le pourcentage de matière première ajouté du pourcentage réel d’acides qu’elle apporte. Un mélange commercial d’AHA n’est pas nécessairement constitué de 100 % d’acides.

Abaisser le pH ne doit pas devenir un objectif en soi : le développement doit rechercher un équilibre entre l’effet attendu et la tolérance. Les soins exfoliants aux AHA nécessitent également des précautions d’utilisation adaptées, notamment vis-à-vis de l’exposition solaire. 

Acide salicylique et niacinamide : vérifier les conditions de formulation

Avec l’acide salicylique, il faut notamment vérifier la solubilisation et l’absence de cristallisation au cours du stockage. Le pH, le système de solvants et la composition globale doivent être étudiés ensemble.

Pour la niacinamide, le bon réflexe consiste à consulter la plage de pH et les conditions d’incorporation recommandées par le fournisseur. Une formule associant plusieurs actifs doit respecter leurs contraintes respectives, puis être évaluée dans son ensemble.

Texture et conservation : deux équilibres à surveiller

L’ajout d’un actif peut modifier le pH, mais aussi apporter des électrolytes susceptibles de perturber certains gélifiants. Lorsqu’un sérum se fluidifie, il faut donc examiner à la fois le pH et la compatibilité du polymère avec les ingrédients ajoutés.

Certains gélifiants nécessitent une neutralisation pour développer leur viscosité. D’autres présentent des comportements différents : la méthode adaptée dépend du grade utilisé et de sa documentation technique.

La même vigilance s’applique à la conservation. Pour certains systèmes conservateurs, l’efficacité dépend fortement du pH. Respecter le dosage conseillé ne suffit donc pas si la formule se situe en dehors de leur plage de fonctionnement.

Le contrôle du pH ne remplace pas l’évaluation de l’efficacité du système conservateur, notamment par un test de protection antimicrobienne, souvent appelé « challenge test », lorsque celui-ci est pertinent pour le produit.

Comment mesurer correctement le pH ?

Une mesure utile doit être reproductible. Pour un réglage précis, utilisez un pH-mètre étalonné et une électrode adaptée à la nature de l’échantillon.

1. Étalonnez l’appareil avec des solutions tampons adaptées à la plage attendue, en suivant les instructions du fabricant.
2. Préparez un échantillon homogène et mesurez à une température définie, identique d’un contrôle à l’autre.
3. Appliquez une méthode adaptée au produit. Une solution fluide, un gel et une crème ne se mesurent pas nécessairement avec la même électrode ni la même préparation.
4. Attendez la stabilisation de la lecture, puis notez le pH, la température et la méthode utilisée.
5. Nettoyez et stockez l’électrode selon les recommandations du fabricant.

La température, l’étalonnage et l’entretien de l’électrode influencent la qualité des mesures. ( Référence: METTLER TOLEDO)

Si votre protocole prévoit une dilution, respectez toujours le même diluant et les mêmes proportions. Ne comparez pas directement une mesure sur produit dilué avec une mesure sur produit non dilué.

Les bandelettes peuvent donner une indication rapide, mais elles ne remplacent pas une mesure instrumentale lorsqu’un ajustement fin est nécessaire.

Comment ajuster le pH d’une formule ?

Pour diminuer le pH, on peut utiliser un acidifiant compatible, comme une solution d’acide citrique. Pour l’augmenter, un alcalinisant adapté peut être nécessaire, par exemple une solution d’hydroxyde de sodium.

Dans les deux cas, utilisez une solution de concentration connue et procédez par petites additions pesées. Homogénéisez, laissez la mesure se stabiliser, puis contrôlez de nouveau avant de poursuivre.

Consignez la masse de correcteur ajoutée : cette information permet de reproduire le procédé et de tenir à jour la composition finale. Il n’existe pas de quantité universelle d’acide ou de base pour déplacer le pH d’une unité.

Les correcteurs concentrés demandent des précautions de manipulation : respectez leur fiche de données de sécurité et les équipements de protection prévus.

Quand faut-il contrôler de nouveau le pH ?

Une mesure en fin de fabrication ne décrit pas toujours le comportement futur du produit. Le pH doit être suivi après stabilisation de la formule et pendant les essais de stabilité.

Un contrôle à 24 heures peut constituer un point de suivi utile, selon le produit et le protocole retenu. Il ne s’agit pas d’un délai universel ni d’une preuve de stabilité à lui seul.

Si le pH évolue, recherchez la cause avant de multiplier les corrections. Une dérive peut révéler un phénomène que le simple ajout d’un correcteur ne résoudra pas durablement.

Les bons réflexes pour vos formulations

Avant de fixer le pH final, vérifiez les recommandations de chaque matière première, la solubilité des actifs, la compatibilité du gélifiant et la plage de fonctionnement du conservateur. Confirmez ensuite le comportement de la formule par les essais adaptés.

Chez BS GROS, retrouvez les matières premières pour vos projets cosmétiques. Pour préparer vos essais, consultez les fiches techniques disponibles et les recommandations propres à chaque référence : elles constituent le point de départ pour choisir vos dosages et vos conditions de formulation.

Maîtriser le pH, c’est relier le choix des ingrédients, le procédé de fabrication et le comportement du produit dans le temps.