Амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы — гэта павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія ўтрымліваюць як аніённыя гідрафільныя групы, так і катыённыя гідрафільныя групы ў адной малекуле. Іх найбольш важнай характарыстыкай з'яўляецца тое, што яны могуць як аддаваць, так і прымаць пратоны. Падчас выкарыстання яны маюць наступныя характарыстыкі: Амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы звычайна добра спраўляюцца з мыццём, дыспергаваннем, эмульгаваннем, стэрылізацыяй, змякчэннем валокнаў і антыстатычнымі ўласцівасцямі, і могуць выкарыстоўвацца ў якасці дапаможных рэчываў для аздаблення тканін, дапаможных рэчываў для фарбавання, дысперсантаў кальцыевага мыла, павярхоўна-актыўных рэчываў для хімчысткі і інгібітараў карозіі металаў і г.д. Яны валодаюць выдатнай мяккасцю, гладкасцю і антыстатычнымі ўласцівасцямі для тканін; пэўнымі бактэрыцыднымі і супрацьгрыбковымі ўласцівасцямі; а таксама добрымі эмульгацыйнымі і дыспергаванымі ўласцівасцямі. Аднак гэты тып павярхоўна-актыўных рэчываў адносна дарагі, і яго рэальны дыяпазон прымянення меншы, чым у іншых тыпаў павярхоўна-актыўных рэчываў. Гэта мяккія павярхоўна-актыўныя рэчывы. У адрозненне ад асобных аніённых або катыённых павярхоўна-актыўных рэчываў, малекулы амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў маюць як кіслотныя, так і асноўныя групы на адным канцы малекулы. Кіслотныя групы ў асноўным уяўляюць сабой карбаксільныя, сульфонакіслотныя або фасфатныя групы, а асноўныя групы — аміна- або чацвярцічныя амоніевыя групы. Яны могуць змешвацца з аніённымі і неіённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі і ўстойлівыя да кіслот, шчолачаў, соляў і соляў шчолачназямельных металаў.
У цяперашні час шырока выкарыстоўваюцца сінтэтычныя амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія ў асноўным маюць карбаксілатныя групы ў якасці аніённых фрагментаў, а некаторыя маюць сульфанатныя групы; іх катыённыя фрагменты ў асноўным уяўляюць сабой амінавыя солі або чацвярцічныя амоніевыя солі. Тыя, у якіх амінавыя солі ў якасці катыённага фрагмента, называюцца амінакіслотнымі; тыя, у якіх катыённыя солі чацвярцічных амоніевых соляў у якасці катыённага фрагмента, называюцца бэтаінавымі.
- Тып амінакіслоты
Водны раствор амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў тыпу амінакіслот з'яўляецца шчолачным. Пры павольным даданні салянай кіслаты пры памешванні рэакцыя не змяняецца, калі раствор становіцца нейтральным. Асадак утвараецца, калі раствор становіцца злёгку кіслым. Калі дадаць больш салянай кіслаты, каб зрабіць раствор моцна кіслым, асадак зноў раствараецца. Гэта сведчыць аб тым, што ён паводзіць сябе як аніённае павярхоўна-актыўнае рэчыва ў шчолачным асяроддзі і як катыённае павярхоўна-актыўнае рэчыва ў кіслым асяроддзі. Аднак, калі катыённыя і аніённыя ўласцівасці дакладна збалансаваны ў ізаэлектрычнай кропцы, гідрафільнасць памяншаецца, што прыводзіць да ўтварэння асадка. Аніён у малекуле - гэта карбаксільная група, а катыён - соль амонія. Гэты тып павярхоўна-актыўнага рэчыва праяўляе розную павярхоўную актыўнасць у залежнасці ад змены pH асяроддзя. Напрыклад, дадэцыламінапрапіёнавая кіслата (C12H25N+H2CH2CH2COO-) можа быць пераўтворана ў дадэцыламінапрапіанат натрыю (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) у асяроддзі гідраксіду натрыю, паводзячы сябе як вадарастваральны аніённае павярхоўна-актыўнае рэчыва. У салянакіслым асяроддзі ён можа быць пераўтвораны ў гідрахларыд дадэцыламінапрапіёнавай кіслаты [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], якая паводзіць сябе як вадарастваральны катыённы павярхоўна-актыўны рэчыў. Калі pH асяроддзя рэгуляваць такім чынам, каб станоўчыя і адмоўныя зарады былі дакладна збалансаваны, ён пераўтвараецца ва ўнутраную соль (C12H25N+H2CH2CH2COO-), якая дрэнна растваральная ў вадзе і выпадае ў асадак. pH у гэтым пункце называецца ізаэлектрычнай кропкай. Каб цалкам праявіць эфект амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў амінакіслотнага тыпу, іх неабходна выкарыстоўваць у водных растворах з pH, які адрозніваецца ад ізаэлектрычнай кропкі. Звычайныя сыравінныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для атрымання амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў амінакіслотнага тыпу, ўключаюць вышэйшыя аліфатычныя першасныя аміны, метылакрылат (гл. акрылатныя эфіры), акрыланітрыл і хларуксусную кіслату.
- Bтып этаіну
Амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы бэтаіну маюць найбольшую характарыстыку растваральнасці ў водных растворах, незалежна ад таго, кіслыя яны, нейтральныя або шчолачныя. Яны не выпадаюць у асадак нават у ізаэлектрычнай кропцы. Акрамя таго, яны таксама валодаюць добрымі ўласцівасцямі, такімі як пранікальнасць, мыйныя і антыстатычныя ўласцівасці. Такім чынам, яны з'яўляюцца добрымі эмульгатарамі і змякчальнікамі.
Карбоксібетаін
Аніён у малекуле ўяўляе сабой карбаксільную групу, а катыён — чацвярцічную амоніевую групу. Напрыклад, алкілдыметылбетаін [RN+(CH3)2CH2COO-], дзе алкільная група R мае ад 12 да 18 атамаў вугляроду. У параўнанні з амінакіслотнымі тыпамі, бэтаінавыя тыпы могуць растварацца ў вадзе ў кіслым, нейтральным або шчолачным асяроддзі і не выпадаюць у асадак нават у ізаэлектрычнай кропцы, таму іх можна выкарыстоўваць у водных растворах з любым pH. У кіслым асяроддзі, калі pH ізаэлектрычнай кропкі ніжэйшы, ён паводзіць сябе як водарастваральны катыённы павярхоўна-актыўны рэчыў [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; у нейтральным або шчолачным асяроддзі, г.зн. калі pH роўны або вышэйшы за ізаэлектрычную кропку, ён паводзіць сябе як водарастваральны амфатэрны павярхоўна-актыўны рэчыў і не паводзіць сябе як аніённы павярхоўна-актыўны рэчыў. Амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы, як правіла, утвараюць асадкі з аніённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі толькі ў кіслым асяроддзі. Іх можна выкарыстоўваць у спалучэнні з любым тыпам павярхоўна-актыўных рэчываў у асяроддзях з рознымі значэннямі pH. Звычайныя сыравінныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для падрыхтоўкі амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў бэтаіну, ўключаюць алкілдыметылтрацэтычныя аміны і хларацэтат натрыю і г.д.
Сульфабетаін
Аніённая група ў малекуле — гэта сульфагрупа (SO3-), а катыённая група — чацвярцічная амоніевая група. Найбольш распаўсюджаныя — алкілдыметылсульфаэтылбетаіны [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] і алкілдыметылсульфапрапілбетаіны [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Колькасць атамаў вугляроду ў алкільнай групе R у формулах вагаецца ад 12 да 18. Сульфабетаіны валодаюць комплекснымі ўласцівасцямі; яны не толькі валодаюць усімі перавагамі звычайных бэтаінаў, але і маюць унікальныя перавагі, такія як устойлівасць да высокіх канцэнтрацый кіслот, шчолачаў і соляў. У цяперашні час для замены сульфапрапілбетаінаў, якія падчас вытворчасці ўтвараюць рэчывы, шкодныя для арганізма чалавека, выкарыстоўваецца гідраксісульфапрапіл [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-]. Дзякуючы наяўнасці ў сваёй структуры як аніённых, так і катыённых груп з гідраксільнымі групамі, яны не толькі валодаюць усімі перавагамі амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў, але і дэманструюць устойлівасць да высокіх канцэнтрацый кіслот, шчолачаў і соляў, добрыя эмульгуючыя, дыспергуючыя і антыстатычныя ўласцівасці, а таксама бактэрыцыдныя, супрацьгрыбковыя і глейкапругкія ўласцівасці. Гэта павярхоўна-актыўныя рэчывы з выдатнымі агульнымі характарыстыкамі, якія шырока ўжываюцца ў розных галінах, такіх як штодзённая хімічная прамысловасць, выцясненне нафты з нафтавых радовішчаў, гідраўлічны разрыў пласта і кіслотная апрацоўка.
Фосфаліпідны бэтаін
Аніённая група ў малекуле — гэта фасфатная група (HPO4-), а катыённая група — чацвярцічная амоніевая група. Напрыклад, алкілдыметылгідраксіпрапілфасфат бэтаін [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], дзе алкільная група R мае ад 12 да 18 атамаў вугляроду. Гэтая структура вызначае, што ён не толькі валодае выдатнымі ўласцівасцямі амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў, такімі як змочвальнасць, мыйныя ўласцівасці, солюбілізацыя, эмульгацыйныя і дыспергуючыя ўласцівасці, антыстатычныя ўласцівасці, тэрмічная стабільнасць, а таксама добрай сумяшчальнасцю, нізкім раздражненнем і перавагамі перад звычайнымі аніённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі, такімі як лепшая ўстойлівасць да шчолачаў, электралітная ўстойлівасць і антыстатычныя ўласцівасці, але таксама мае моцную дыспергаванасць кальцыевага мыла, нізкае павярхоўнае нацяжэнне і выдатныя пенаўтваральныя ўласцівасці.
Час публікацыі: 04 лютага 2026 г.