Als je regelmatig gelproducten gebruikt, heb je het vast weleens meegemaakt: je legt je hand in de lamp en ineens voel je een flinke warmteontwikkeling. "Au, dat is warm!" Maar waarom gebeurt dat eigenlijk?

En wat gebeurt er überhaupt met gelpolish, BIAB of builder gel op het moment dat je je hand onder de lamp legt?

Omdat ik een bachelor Scheikunde heb afgerond aan de Radboud Universiteit, vind ik dit één van de leukste onderwerpen binnen het nagelvak. Waar ik tijdens mijn opleiding vooral leerde kijken naar moleculen, reacties en energie, zie ik nu precies dezelfde scheikunde terug op de nageltafel.

Geen zorgen: ik ga je niet opzadelen met ingewikkelde molecuulstructuren of een hele scheikundeles.

Maar als je eenmaal begrijpt wat er tijdens het uitharden gebeurt, snap je ineens ook veel beter:

• waarom een product uithardt in een lamp
• waarom de juiste lamp zo belangrijk is
• waarom een dikke laag warmer kan worden
• waarom sommige gels flink kunnen "branden"
• en waarom "even langer onder de lamp" niet altijd de oplossing is

Tijd voor een stukje nagelchemie.

Eerst: wat zit er eigenlijk in gel?

Om te begrijpen wat er in de lamp gebeurt, moeten we eerst weten wat er in een gelproduct zit. Gelpolish, BIAB en builder gels bevatten onder andere stoffen die we monomeren en/of oligomeren noemen. Dat zijn kleine tot grotere moleculen die met elkaar kunnen reageren en uiteindelijk een groot netwerk vormen.

Daarnaast bevat een gelproduct onder andere fotoinitiatoren. En die zijn ontzettend belangrijk. Een fotoinitiator is als het ware de schakel tussen het licht van je lamp en de chemische reactie die ervoor zorgt dat je product uithardt. Je kunt het heel simpel zien als:

licht → fotoinitiator wordt geactiveerd → chemische reactie start → gel hardt uit



Maar daar gebeurt natuurlijk nog veel meer.

Wat doet de lamp?

De lamp zorgt niet simpelweg voor "warmte". Dat is een belangrijk misverstand. De lamp geeft licht af met bepaalde golflengtes. De fotoinitiatoren in het product absorberen dat licht. Wanneer zo'n fotoinitiator de juiste hoeveelheid energie krijgt, wordt hij geactiveerd en kan hij de reactie starten waarmee de gel uithardt. Die reactie noemen we polymerisatie.

En daar zit de echte magie van de nagelchemie. Polymerisatie: van losse moleculen naar één netwerk.



Tijdens de polymerisatie reageren de moleculen in het product met elkaar. Je kunt het vergelijken met een grote bak losse kralen. Aan het begin liggen ze allemaal los van elkaar. Tijdens het uitharden worden ze aan elkaar gekoppeld en ontstaat er uiteindelijk een groot netwerk. Het vloeibare of zachte product verandert daardoor in een vast materiaal.

Dat proces is dus niet simpelweg: "De lamp maakt de gel hard."

De lamp start en ondersteunt een chemische reactie die ervoor zorgt dat het materiaal verandert. En daar komt ook de warmte vandaan.

Waarom wordt gel warm in de lamp?

Polymerisatie is een zogenaamde exotherme reactie. Dat betekent dat er tijdens de reactie warmte vrijkomt.

Dus: de gel wordt niet alleen warm omdat de lamp warm is.

Een belangrijk deel van de warmte die je voelt, ontstaat doordat de chemische reactie zelf energie afgeeft. Hoe snel en sterk je die warmte voelt, hangt onder andere af van:

• de samenstelling van het product
• de hoeveelheid product
• de dikte van de laag
• hoe snel de polymerisatie verloopt
• de gebruikte lamp
• en de manier waarop het product is aangebracht

En daarmee komen we bij de vraag die veel nagelstylisten en klanten kennen:

Waarom brandt gel soms in de lamp?

Het woord "branden" is misschien een beetje misleidend. Er staat meestal geen gel letterlijk in brand. Wat je voelt, is een snelle warmteontwikkeling tijdens de polymerisatie. Wanneer veel materiaal tegelijkertijd polymeriseert, kan er in korte tijd relatief veel warmte vrijkomen. En dat kan je voelen als een plotselinge, soms scherpe hitte. Dit noemen we ook wel heat spikes. Bij een dunne laag gebeurt die reactie over het algemeen gelijkmatiger en is de warmteontwikkeling vaak minder heftig. Maar wanneer je een grotere hoeveelheid gel aanbrengt, zitten er simpelweg veel meer reactieve moleculen bij elkaar. Als die vervolgens snel polymeriseren, kan de temperatuur lokaal behoorlijk oplopen.

Waarom gebeurt het soms ineens heel snel?

Je kent misschien het moment waarop een klant haar hand in de lamp legt en na een paar seconden zegt: "Oeh! Heet!" Dat kan komen doordat de polymerisatie relatief snel op gang komt. De fotoinitiatoren worden geactiveerd, de reactie begint en vervolgens kan de reactie zichzelf als het ware verder versnellen.

Waarom?

Omdat de moleculen tijdens de polymerisatie steeds meer aan elkaar gekoppeld worden. Daardoor verandert ook de omgeving waarin de reactie plaatsvindt. Het exacte verloop hiervan is behoorlijk interessante chemie, maar voor aan de nageltafel is vooral dit belangrijk:



een snelle polymerisatie kan zorgen voor een snelle warmteontwikkeling. En dat voel je.

Waarom kan een dikke laag warmer worden?

Dit is één van de belangrijkste dingen om te begrijpen. Een dikkere laag bevat simpelweg meer reactief materiaal. Als een dunne laag polymeriseert, vindt de reactie plaats in een relatief kleine hoeveelheid product. Bij een dikke laag is er veel meer materiaal beschikbaar om tegelijkertijd te reageren. Daardoor kan de totale warmteontwikkeling groter zijn.

Maar er speelt nog iets mee.

Tijdens het uitharden verandert het materiaal van een vloeibare toestand naar naar een netwerk waarin de moleculen steeds sterker met elkaar verbonden raken. De eigenschappen van het materiaal veranderen dus voortdurend tijdens de reactie. Een dikke hoeveelheid product kan daardoor een behoorlijk sterke warmteontwikkeling geven.



Daarom is: "Meer product = meer stevigheid" zeker niet altijd de juiste gedachte. Een correcte productdikte is belangrijk voor zowel de techniek als de uitharding.

Is warmte tijdens het uitharden gevaarlijk?

Een beetje warmte voelen tijdens het uitharden hoeft op zichzelf geen probleem te zijn. Maar een scherpe of pijnlijke hitte is iets wat je serieus moet nemen.

Je klant hoeft niet "even door te bijten". Haal de hand uit de lamp als het onaangenaam of pijnlijk wordt. Het doel van een professionele behandeling is niet dat een klant pijn moet verdragen om een mooie set nagels te krijgen. Als dit regelmatig gebeurt, is het belangrijk om te kijken naar de oorzaak.

Denk bijvoorbeeld aan:

• de dikte van de aangebrachte laag
• de gebruikte techniek
• het gekozen product
• de conditie van de natuurlijke nagel
• en de combinatie van product en lamp

En dan hebben we het nog niet eens over de lamp

Een lamp is niet zomaar een lamp. Zoals we eerder zagen, hebben gelproducten fotoinitiatoren nodig die licht van de juiste eigenschappen kunnen absorberen.

Daarom is het belangrijk dat product en lamp bij elkaar passen.



Het gaat dus niet alleen om:"Hoeveel watt heeft mijn lamp?" Wattage vertelt namelijk niet het hele verhaal. De golflengtes van het licht, de lichtintensiteit, de plaatsing van de LED's en de eigenschappen van het product spelen allemaal een rol. Een lamp kan dus heel sterk lijken, maar dat betekent niet automatisch dat ieder gelproduct daarin optimaal uithardt.

Waarom kun je niet gewoon ieder product in iedere lamp uitharden?

Omdat de fotoinitiatoren in het product afgestemd zijn op bepaalde eigenschappen van het licht. Stel dat een product een fotoinitiator bevat die vooral reageert op een bepaald gedeelte van het lichtspectrum. Dan wil je een lamp gebruiken die voldoende licht van die eigenschappen levert. Gebruik je een verkeerde combinatie, dan kan de polymerisatie minder goed verlopen.



En dat is precies waarom ik als docent altijd benadruk: kijk niet alleen naar het uiterlijk van een lamp of naar het wattage. Kijk naar het systeem.

Wat gebeurt er met de gel na het uitharden?

Na het uitharden is het product niet simpelweg "droge gel". Er heeft een chemische verandering plaatsgevonden. De oorspronkelijke reactieve moleculen zijn voor een groot deel met elkaar verbonden geraakt en hebben een polymeer netwerk gevormd. Maar ook na het uitharden kan er nog een bepaalde hoeveelheid niet-gereageerde componenten aanwezig zijn.



Dat is één van de redenen waarom correcte uitharding zo belangrijk is. Je wilt dat het product zo volledig mogelijk polymeriseert binnen de omstandigheden waarvoor het systeem ontworpen is.

Waarom heeft de ene gel meer warmteontwikkeling dan de andere?

Als je verschillende producten gebruikt, merk je misschien dat de ene gel nauwelijks warm wordt terwijl een andere gel duidelijk een "heat spike" geeft. Dat is niet vreemd.

De formulering van het product bepaalt onder andere:

• welke monomeren en oligomeren erin zitten
• welke fotoinitiatoren worden gebruikt
• hoeveel reactieve stoffen aanwezig zijn
• hoe snel de polymerisatie verloopt
• en hoe het materiaal zich tijdens het uitharden gedraagt

Twee producten kunnen er in het potje vergelijkbaar uitzien, maar chemisch behoorlijk verschillend zijn. Daarom kun je ook niet automatisch zeggen: "Dit is allemaal gel, dus het gedraagt zich hetzelfde." Dat doet het niet.

Wat kun je als nagelstylist hiermee?

Eigenlijk heel veel. Want wanneer je de chemie begrijpt, ga je anders naar je techniek kijken. Je begrijpt waarom:

Dunne lagen belangrijk zijn.
Niet alleen voor het uiterlijk, maar ook voor een gecontroleerde uitharding.

De juiste lamp belangrijk is.
Omdat licht en fotoinitiator met elkaar moeten samenwerken.

De aanbevolen uithardingstijd belangrijk is.
Omdat polymerisatie niet simpelweg stopt zodra de buitenkant hard voelt.

Productdikte belangrijk is.
Omdat een grotere hoeveelheid product ook invloed heeft op de warmteontwikkeling.

Producten niet zomaar onderling uitwisselbaar zijn.
Omdat verschillende formuleringen verschillende eigenschappen hebben.



En misschien wel het belangrijkste: Je gaat problemen onderzoeken in plaats van alleen maar trucjes toepassen. Dat is precies wat ik zo mooi vind aan scheikunde.

Mijn scheikundige blik op nagels

Toen ik mijn bachelor Scheikunde deed, had ik natuurlijk niet gedacht dat ik jaren later polymerisatiereacties zou uitleggen aan nagelstylisten. Toch is de chemie achter nagelproducten ontzettend interessant. Want achter dat kleine potje gel zit een behoorlijk knap stukje materiaalkunde.

Een vloeibaar product wordt onder invloed van licht omgezet in een stevig polymeer netwerk. De snelheid van die reactie beïnvloedt de warmteontwikkeling. De samenstelling van het product bepaalt hoe het reageert. En de lamp moet de juiste lichtcondities leveren om de reactie op gang te brengen.

Dat klinkt misschien ingewikkeld, maar eigenlijk gebeurt het allemaal op je nageltafel.

Dat is nagelchemie.

En je hoeft geen scheikunde te hebben gestudeerd om het te begrijpen. Je hoeft alleen te weten wat er gebeurt, en vooral waarom.

Dus de volgende keer dat je je hand onder de lamp legt en je denkt "waarom wordt dit ineens zo warm?", weet je wat er gebeurt. Er vindt op dat moment gewoon een kleine chemische reactie plaats, op je nagel.