በአንድ ጽሑፍ ውስጥ የአምፎተሪክ ሰርፋክታንቶችን መረዳት——የአሚኖ አሲድ አይነት እና የቤታይን አይነት

አምፎተርቲክ ሰርፋክታንቶች አኒዮኒክ ሃይድሮፊሊክ ቡድኖችን እና ካቲዮኒክ ሃይድሮፊሊክ ቡድኖችን በአንድ ሞለኪውል ውስጥ የያዙ ሰርፋክታንቶች ናቸው። በጣም ጉልህ ባህሪያቸው ፕሮቶኖችን መለገስ እና መቀበል መቻላቸው ነው። በሚጠቀሙበት ጊዜ የሚከተሉት ባህሪያት አሏቸው፡ አምፎተርቲክ ሰርፋክታንቶች በአጠቃላይ በማጠብ፣ በመበተን፣ በማስመሰል፣ በማምከን፣ ፋይበርን በማለስለስ እና አንቲስታቲክ በማድረግ ጥሩ አፈጻጸም አላቸው፣ እና እንደ የጨርቅ ማጠናቀቂያ ረዳት፣ ማቅለሚያ ረዳት፣ የካልሲየም ሳሙና ማከፋፈያዎች፣ ደረቅ ጽዳት ሰርፋክታንቶች እና የብረት ዝገት ማገጃዎች፣ ወዘተ ሊያገለግሉ ይችላሉ። ለጨርቆች እጅግ በጣም ጥሩ ለስላሳነት፣ ለስላሳነት እና ፀረ-ስታቲክ ባህሪያት አሏቸው፤ የተወሰኑ የባክቴሪያ ገዳይ እና ሻጋታን የሚከላከሉ ባህሪያት፤ እና ጥሩ የኢሚልሲፊኬሽን እና የመበተን ባህሪያት አሏቸው። ሆኖም፣ ይህ ዓይነቱ ሰርፋክታንት በአንጻራዊ ሁኔታ ውድ ነው፣ እና ትክክለኛው የአጠቃቀም ክልሉ ከሌሎች የሰርፋክታንቶች ዓይነቶች ያነሰ ነው። መለስተኛ ሰርፋክታንት ነው። ከነጠላ አኒዮኒክ ወይም ካቲዮኒክ ሰርፋክታንቶች በተለየ፣ አምፎተርቲክ ሰርፋክታንት ሞለኪውሎች በሞለኪዩሉ አንድ ጫፍ ላይ አሲዳማ እና መሰረታዊ ቡድኖች አሏቸው። አሲዳማ የሆኑት ቡድኖች በአብዛኛው ካርቦክሲል፣ ሰልፎኒክ አሲድ ወይም ፎስፌት ቡድኖች ሲሆኑ፣ መሠረታዊዎቹ ቡድኖች ደግሞ አሚኖ ወይም ኳተርናሪ አሞኒየም ቡድኖች ናቸው። ከአኒዮኒክ እና ኖኒዮኒክ ሰርፋክታንቶች ጋር ሊደባለቁ የሚችሉ ሲሆን ለአሲድ፣ ለአልካላይስ፣ ለጨው እና ለአልካላይን የምድር ብረት ጨዎችን የመቋቋም አቅም አላቸው።

በአሁኑ ጊዜ፣ በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውሉ ሰው ሰራሽ አምፎተሪክ ሰርፋክታንቶች በአብዛኛው እንደ አኒዮኒክ ሞይቲዎቻቸው ካርቦክሲሌት ቡድኖች አሏቸው፣ ጥቂቶቹ ደግሞ የሰልፎኔት ቡድኖች አሏቸው፤ የኬቲዮኒክ ሞይቲዎቻቸው በአብዛኛው የአሚን ጨው ወይም የኳተርናሪ አሞኒየም ጨው ናቸው። የአሚን ጨው እንደ ካቲዮኒክ ሞይቲ ያላቸው አሚኖ አሲድ ዓይነት ይባላሉ፤ የኳተርናሪ አሞኒየም ጨው እንደ ካቲዮኒክ ሞይቲ ያላቸው የቤታይን ዓይነት ይባላሉ።

1. የአሚኖ አሲድ አይነት

የአሚኖ አሲድ አይነት አምፎተር ሰርፋክታንት የውሃ መፍትሄ አልካላይን ነው። ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ቀስ በቀስ በማነሳሳት ሲጨመር፣ መፍትሄው ገለልተኛ በሚሆንበት ጊዜ ምንም ለውጥ አይኖርም። መፍትሄው ትንሽ አሲዳማ ሲሆን የዝናብ ውሃ ይፈጥራል። ተጨማሪ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ መፍትሄውን ጠንካራ አሲዳማ ለማድረግ ከተጨመረ፣ የዝናብ ውሃው እንደገና ይሟሟል። ይህ በአልካላይን አካባቢ ውስጥ እንደ አኒዮኒክ ሰርፋክታንት እና በአሲድማ አካባቢ ውስጥ እንደ ካቲዮኒክ ሰርፋክታንት ሆኖ እንደሚያገለግል ያሳያል። ሆኖም፣ የካቲዮኒክ እና የአኒዮኒክ ባህሪያት በኢሶኤሌክትሪክ ነጥብ በትክክል ሲመዛዘኑ፣ የሃይድሮፊሊሲቲ መጠን ይቀንሳል፣ ይህም የዝናብ ውሃ እንዲፈጠር ያደርጋል። በሞለኪዩሉ ውስጥ ያለው አኒዮን የካርቦክሲል ቡድን ሲሆን ካቲኑ ደግሞ የአሞኒየም ጨው ነው። ይህ ዓይነቱ ሰርፋክታንት በመካከለኛው ፒኤች ላይ ለውጦች ያሉት የተለያዩ የገጽታ እንቅስቃሴዎችን ያሳያል። ለምሳሌ፣ ዶዴሲላሚኖፕሮፒዮኒክ አሲድ (C12H25N+H2CH2CH2COO-) በሶዲየም ሃይድሮክሳይድ መካከለኛ ውስጥ ወደ ሶዲየም ዶዴሲላሚኖፕሮፒዮኔት (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) ሊቀየር ይችላል፣ ይህም እንደ ውሃ የሚሟሟ አኒዮኒክ ሰርፋክታንት ሆኖ ያገለግላል። በሃይድሮክሎሪክ አሲድ መካከለኛ ውስጥ፣ እንደ ውሃ የሚሟሟ ካቲዮኒክ ሰርፋክታንት ሆኖ ወደ ዶዴሲላሚኖፕሮፒዮኒክ አሲድ [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-] ሃይድሮክሎራይድ ጨው ሊቀየር ይችላል። የመካከለኛው ፒኤች አወንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች በትክክል ሚዛናዊ እንዲሆኑ ከተስተካከለ፣ ወደ ውስጣዊ ጨው (C12H25N+H2CH2CH2COO-) ይቀየራል፣ ይህም በውሃ ውስጥ በደንብ የማይሟሟ እና የሚፈስስ ነው። በዚህ ነጥብ ላይ ያለው ፒኤች ኢሶኤሌክትሪክ ነጥብ ይባላል። የአሚኖ አሲድ አይነት አምፎተርቲክ ሰርፋክታንቶችን ውጤት ሙሉ በሙሉ ለመጠቀም፣ ከኢሶኤሌክትሪክ ነጥብ የሚርቅ ፒኤች ባለባቸው የውሃ መፍትሄዎች ውስጥ ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። የአሚኖ አሲድ አይነት አምፎተርቲክ ሰርፋክታንቶችን ለማዘጋጀት የሚያገለግሉ የተለመዱ ጥሬ ዕቃዎች ከፍተኛ የአሊፋቲክ ፕራይም አሚኖችን፣ ሜቲል አክሬሌትን (አክሬሌት ኤስተርስን ይመልከቱ)፣ አክሬሎኒትሪል እና ክሎሮአሴቲክ አሲድን ያካትታሉ።

1. Bየኢታይን አይነት

የቤታይን አይነት አምፎተሪክ ሰርፋክታንቶች አሲዳማ፣ ገለልተኛ ወይም አልካላይን ቢሆኑም በውሃ መፍትሄዎች ውስጥ የመሟሟት ትልቁ ባህሪ አላቸው። በኢሶኤሌክትሪክ ነጥብ ላይ እንኳን አይቀዘቅዙም። በተጨማሪም፣ እንደ ፐርሚቴሬሽን፣ ዲተርጀንሲ እና ፀረ-ስታቲክ አፈጻጸም ያሉ ጥሩ ባህሪያት አሏቸው። ስለዚህ፣ ጥሩ ኢሙልሲፋየሮች እና ማለስለሻዎች ናቸው።

ካርቦክሲቤታይን

በሞለኪዩሉ ውስጥ ያለው አኒዮን የካርቦክሲል ቡድን ሲሆን ካቴኑ ደግሞ የኳተርናሪ አሞኒየም ቡድን ነው። ለምሳሌ፣ የአልኪል ዲሜቲል ቤታይን [RN+(CH3)2CH2COO-]፣ የአልኪል ቡድን R ከ12 እስከ 18 የካርቦን አቶሞች ያሉትበት። ከአሚኖ አሲድ ዓይነቶች ጋር ሲነጻጸር፣ የቤታይን ዓይነቶች በአሲድ፣ ገለልተኛ ወይም በአልካላይን ሚዲያ ውስጥ በውሃ ውስጥ ሊሟሟሉ ይችላሉ፣ እና በኢሶኤሌክትሪክ ነጥብ ላይ እንኳን አይቀዘቅዙም፣ ስለዚህ በማንኛውም pH ባለው የውሃ መፍትሄዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። በአሲድ ሚዲያ ውስጥ፣ የኢሶኤሌክትሪክ ነጥብ ፒኤች ዝቅተኛ ሲሆን፣ እንደ ውሃ የሚሟሟ ካቲዮኒክ ሰርፋክታንት [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-] ሆኖ ያገለግላል፤ በገለልተኛ ወይም በአልካላይን ሚዲያ፣ ማለትም፣ ፒኤች ከኢሶኤሌክትሪክ ነጥብ ጋር እኩል ወይም ከፍ ያለ ሲሆን፣ እንደ ውሃ የሚሟሟ አምፎቲክ ሰርፋክታንት ሆኖ ይሰራል እና እንደ አኒዮኒክ ሰርፋክታንት አይሰራም። አምፎቲክ ሰርፋክታንቶች በአዮኒክ ሰርፋክታንቶች አማካኝነት ዝናብ ይፈጥራሉ በአሲድ ሚዲያ ውስጥ ብቻ። የተለያዩ የፒኤች እሴቶች ካላቸው ሚዲያዎች ውስጥ ከማንኛውም አይነት ሰርፋክታንት ጋር በማጣመር ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። የቤታይን አይነት አምፎተርቲክ ሰርፋክታንቶችን ለማዘጋጀት የሚያገለግሉ የተለመዱ ጥሬ እቃዎች አልኪል ዲሜቲል ቴርቴሪየሪ አሚንስ እና ሶዲየም ክሎሮአሴቴት ወዘተ ይገኙበታል።

ሰልፎቤታይን

በሞለኪዩሉ ውስጥ ያለው የአኒዮኒክ ቡድን የሰልፎ ቡድን (SO3-) ሲሆን የካቲዮኒክ ቡድን ደግሞ የኳተርናሪ አሞኒየም ቡድን ነው። በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት አልኪል ዲሜቲል ሰልፎኔቲል ቤታይንስ [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] እና አልኪል ዲሜቲል ሰልፎፕሮፒል ቤታይንስ [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-] ናቸው። በቀመሮቹ ውስጥ በአልኪል ቡድን R ውስጥ ያሉት የካርቦን አቶሞች ብዛት ከ12 እስከ 18 ይደርሳል። ሰልፎቤታይኖች ሁሉን አቀፍ ባህሪያት አሏቸው፤ የመደበኛ ቤታይን ጥቅሞችን ብቻ ሳይሆን እንደ ከፍተኛ የአሲድ፣ የአልካላይስ እና የጨው ክምችት መቋቋም ያሉ ልዩ ጥቅሞችም አሏቸው። በአሁኑ ጊዜ፣ ሃይድሮክሲ ሰልፎፕሮፒል [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] በምርት ወቅት ለሰው አካል ጎጂ የሆኑ ንጥረ ነገሮችን የሚያመነጩትን ሰልፎፕሮፒል ቤታይኖችን ለመተካት ጥቅም ላይ ይውላል። በአወቃቀራቸው ውስጥ የሃይድሮክሲል ቡድኖች ያሏቸው የአኒዮኒክ እና የካቲዮኒክ ቡድኖች በመኖራቸው ምክንያት፣ የአምፎቴሪክ ሰርፋክታንቶች ጥቅሞች በሙሉ ከማግኘታቸውም በላይ ከፍተኛ መጠን ያላቸውን አሲዶች፣ አልካላይስ እና ጨዎችን የመቋቋም አቅም፣ ጥሩ ኢሙልሲፊንግ፣ መበታተን እና ፀረ-ስታቲክ ባህሪያት እንዲሁም የባክቴሪያ ገዳይ፣ ፀረ-ፈንገስ እና ቪስኮላስቲክ ባህሪያትን የመቋቋም አቅም አላቸው። እነዚህ ሰርፋክታንቶች እጅግ በጣም ጥሩ አጠቃላይ አፈፃፀም ያላቸው እና እንደ ዕለታዊ ኬሚካሎች፣ የዘይት ሜዳ ዘይት መፈናቀል፣ ስብራት እና አሲዳማነት ባሉ በተለያዩ መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል።

ፎስፎሊፒድ ቤታይን

በሞለኪዩሉ ውስጥ ያለው የአኒዮኒክ ቡድን የፎስፌት ቡድን (HPO4-) ሲሆን የኬቲዮኒክ ቡድን ደግሞ የኳተርናሪ አሞኒየም ቡድን ነው። ለምሳሌ፣ የአልኪል ዲሜቲል ሃይድሮክሲፕሮፒል ፎስፌት ቤታይን [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-] ሲሆን የአልኪል ቡድን R ከ12 እስከ 18 የካርቦን አቶሞች አሉት። ይህ መዋቅር እንደ እርጥብነት፣ ቆሻሻ ማስወገጃ፣ መሟሟት፣ ኢሙልሲፊንግ እና መበታተን ያሉ የአምፎተርቲክ ሰርፋክታንቶች እጅግ በጣም ጥሩ ባህሪያት እንዳሉት ብቻ ሳይሆን እንደ የተሻለ የአልካላይን መቋቋም፣ የኤሌክትሮላይት መቋቋም እና ፀረ-ስታቲክ ባህሪ ካሉ አጠቃላይ አኒዮኒክ ሰርፋክታንቶች ጥቅሞች በተጨማሪ ጠንካራ የካልሲየም ሳሙና መበታተን፣ ዝቅተኛ የገጽታ ውጥረት እና እጅግ በጣም ጥሩ የአረፋ አፈፃፀም እንዳለው ይወስናል።