Amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe is oppervlakaktiewe stowwe wat beide anioniese hidrofiliese groepe en kationiese hidrofiliese groepe in dieselfde molekule bevat. Hul belangrikste kenmerk is dat hulle beide protone kan skenk en aanvaar. Hulle het die volgende eienskappe tydens gebruik: Amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe het oor die algemeen goeie werkverrigting in was, verspreiding, emulgering, sterilisering, versagting van vesels en antistaties, en kan gebruik word as materiaalafwerkingshulpmiddels, kleurhulpmiddels, kalsiumseepdispergeermiddels, droogskoonmaak-oppervlakaktiewe stowwe en metaalkorrosie-inhibeerders, ens. Hulle het uitstekende sagtheid, gladheid en antistatiese eienskappe vir materiale; sekere bakteriedodende en skimmelinhiberende eienskappe; en goeie emulgerende en dispergerende eienskappe. Hierdie tipe oppervlakaktiewe stowwe is egter relatief duur, en die werklike toepassingsreeks daarvan is kleiner as dié van ander tipes oppervlakaktiewe stowwe. Dit is 'n sagte oppervlakaktiewe stowwe. Anders as enkel-anioniese of kationiese oppervlakaktiewe stowwe, het amfoteriese oppervlakaktiewe molekules beide suur en basiese groepe aan die een kant van die molekule. Die suurgroepe is meestal karboksiel-, sulfonsuur- of fosfaatgroepe, terwyl die basiese groepe amino- of kwaternêre ammoniumgroepe is. Hulle kan met anioniese en nie-ioniese oppervlakaktiewe stowwe gemeng word en is bestand teen sure, alkalieë, soute en aardalkalimetaalsoute.
Tans het algemeen gebruikte sintetiese amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe meestal karboksilaatgroepe as hul anioniese molekules, met 'n paar wat sulfonaatgroepe het; hul kationiese molekules is meestal amiensoute of kwaternêre ammoniumsoute. Dié met amiensoute as die kationiese molekule word aminosuurtipe genoem; dié met kwaternêre ammoniumsoute as die kationiese molekule word betaïnetipe genoem.
- Aminosuurtipe
Die waterige oplossing van aminosuur-tipe amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe is alkalies. Wanneer soutsuur stadig bygevoeg word met roering, is daar geen verandering wanneer die oplossing neutraal word nie. 'n Neerslag vorm wanneer die oplossing effens suur word. As meer soutsuur bygevoeg word om die oplossing sterk suur te maak, los die neerslag weer op. Dit dui daarop dat dit as 'n anioniese oppervlakaktiewe middel in 'n alkaliese omgewing en as 'n kationiese oppervlakaktiewe middel in 'n suur omgewing optree. Wanneer die kationiese en anioniese eienskappe egter presies gebalanseerd is by die isoëlektriese punt, neem die hidrofilisiteit af, wat lei tot die vorming van 'n neerslag. Die anioon in die molekule is 'n karboksielgroep, en die kation is 'n ammoniumsout. Hierdie tipe oppervlakaktiewe middel vertoon verskillende oppervlakaktiwiteite met veranderinge in die pH van die medium. Byvoorbeeld, dodeksielaminopropionsuur (C12H25N+H2CH2CH2COO-) kan omgeskakel word na natriumdodeksielaminopropionaat (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) in 'n natriumhidroksiedmedium, wat as 'n wateroplosbare anioniese oppervlakaktiewe middel optree. In 'n soutsuurmedium kan dit omgeskakel word na die hidrochloriedsout van dodeksielaminopropioonsuur [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], wat as 'n wateroplosbare kationiese oppervlakaktiewe middel optree. Indien die pH van die medium aangepas word sodat die positiewe en negatiewe ladings presies gebalanseerd is, word dit omgeskakel na 'n innerlike sout (C12H25N+H2CH2CH2COO-), wat swak oplosbaar is in water en uitpresipteer. Die pH op hierdie punt word die isoelektriese punt genoem. Om die effek van aminosuurtipe amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe ten volle uit te oefen, moet hulle in waterige oplossings met 'n pH wat van die isoelektriese punt afwyk, gebruik word. Algemene grondstowwe wat gebruik word in die voorbereiding van aminosuurtipe amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe, sluit in hoër alifatiese primêre amiene, metielakrilaat (sien akrilaatesters), akrilonitriel en chloorasynsuur.
- Betaine tipe
Betaine-tipe amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe het die grootste eienskap dat hulle oplosbaar is in waterige oplossings, of hulle nou suur, neutraal of alkalies is. Hulle presipiteer nie eens by die isoëlektriese punt nie. Daarbenewens het hulle ook goeie eienskappe soos deurlaatbaarheid, skoonmaakvermoë en antistatiese werkverrigting. Daarom is hulle goeie emulgeerders en versagters.
Karboksibetaïne
Die anioon in die molekule is 'n karboksielgroep, en die kation is 'n kwaternêre ammoniumgroep. Byvoorbeeld, alkieldimetielbetaïne [RN+(CH3)2CH2COO-], waar die alkielgroep R 12 tot 18 koolstofatome het. In vergelyking met aminosuurtipes, kan betaïntipes in water oplos in suur, neutrale of alkaliese media, en presipiteer nie eers by die isoelektriese punt nie, dus kan hulle in waterige oplossings met enige pH gebruik word. In suur media, wanneer die pH van die isoelektriese punt laer is, tree dit op as 'n wateroplosbare kationiese oppervlakaktiewe middel [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; in neutrale of alkaliese media, d.w.s. wanneer die pH gelyk is aan of hoër as die isoelektriese punt, tree dit op as 'n wateroplosbare amfoteriese oppervlakaktiewe middel en tree dit nie op as 'n anioniese oppervlakaktiewe middel nie. Amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe is geneig om slegs presipitate met anioniese oppervlakaktiewe stowwe in suur media te vorm. Hulle kan in kombinasie met enige tipe oppervlakaktiewe middel in media met verskillende pH-waardes gebruik word. Algemene grondstowwe wat gebruik word vir die bereiding van betaïne-tipe amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe sluit in alkieldimetiel tersiêre amiene en natriumchloorasetaat, ens.
Sulfobetaïne
Die anioniese groep in die molekule is die sulfogroep (SO3-), en die kationiese groep is die kwaternêre ammoniumgroep. Algemeen gebruikte groepe is alkieldimetielsulfonetielbetaïne [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] en alkieldimetielsulfopropielbetaïne [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Die aantal koolstofatome in die alkielgroep R in die formules wissel van 12 tot 18. Sulfobetaïne het omvattende eienskappe; hulle besit nie net al die voordele van gewone betaïne nie, maar het ook unieke voordele soos weerstand teen hoë konsentrasies sure, alkalieë en soute. Tans word hidroksisulfopropiel [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] gebruik om sulfopropielbetaïne te vervang, wat stowwe produseer wat skadelik is vir die menslike liggaam tydens produksie. As gevolg van die teenwoordigheid van beide anioniese en kationiese groepe met hidroksielgroepe in hul struktuur, het hulle nie net al die voordele van amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe nie, maar toon ook weerstand teen hoë konsentrasies sure, alkalieë en soute, goeie emulgerende, dispergerende en antistatiese eienskappe, sowel as bakteriedodende, antifungale en visko-elastiese eienskappe. Hulle is oppervlakaktiewe stowwe met uitstekende algehele prestasie en word wyd toegepas in verskeie velde soos daaglikse chemikalieë, olieveld-olieverplasing, breking en versuring.
Fosfolipied betaïne
Die anioniese groep in die molekule is die fosfaatgroep (HPO4-), en die kationiese groep is die kwaternêre ammoniumgroep. Byvoorbeeld, alkieldimetielhidroksipropielfosfaatbetaïne [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], waar die alkielgroep R 12 tot 18 koolstofatome het. Hierdie struktuur bepaal dat dit nie net die uitstekende eienskappe van amfoteriese oppervlakaktiewe stowwe besit nie, soos benatbaarheid, skoonmaakvermoë, oplosbaarheid, emulgerende en dispergeer-eienskappe, antistatiese eienskappe, termiese stabiliteit, sowel as goeie versoenbaarheid, lae irritasie, en voordele bo algemene anioniese oppervlakaktiewe stowwe soos beter alkaliweerstand, elektrolietweerstand en antistatiese eienskappe, maar ook sterk kalsiumseep-dispergeerbaarheid, lae oppervlakspanning en uitstekende skuimprestasie.
Plasingstyd: 4 Februarie 2026