Амфотерните повърхностноактивни вещества са повърхностноактивни вещества, които съдържат както анионни хидрофилни групи, така и катионни хидрофилни групи в една и съща молекула. Най-съществената им характеристика е, че могат както да отдават, така и да приемат протони. Те имат следните характеристики по време на употреба: Амфотерните повърхностноактивни вещества обикновено имат добри резултати при изпиране, диспергиране, емулгиране, стерилизиране, омекотяване на влакна и антистатично действие, и могат да се използват като помощни средства за довършителни работи в тъкани, помощни средства за боядисване, диспергатори на калциев сапун, повърхностноактивни вещества за химическо чистене и инхибитори на корозията на метали и др. Те имат отлична мекота, гладкост и антистатични свойства за тъканите; определени бактерицидни и инхибиращи плесени свойства; и добри емулгиращи и диспергиращи свойства. Този тип повърхностноактивно вещество обаче е сравнително скъпо и действителният му обхват на приложение е по-малък от този на други видове повърхностноактивни вещества. То е меко повърхностноактивно вещество. За разлика от единичните анионни или катионни повърхностноактивни вещества, молекулите на амфотерните повърхностноактивни вещества имат както киселинни, така и основни групи в единия край на молекулата. Киселинните групи са предимно карбоксилни, сулфонови киселини или фосфатни групи, докато основните групи са амино или кватернерни амониеви групи. Те могат да се смесват с анионни и нейонни повърхностноактивни вещества и са устойчиви на киселини, основи, соли и соли на алкалоземни метали.
В момента често използваните синтетични амфотерни повърхностноактивни вещества най-често имат карбоксилатни групи като анионни части, като някои имат сулфонатни групи; техните катионни части са предимно аминови соли или кватернерни амониеви соли. Тези с аминови соли като катионна част се наричат от аминокиселинен тип; тези с кватернерни амониеви соли като катионна част се наричат бетаинов тип.
- Тип аминокиселина
Водният разтвор на амфотерни повърхностноактивни вещества от аминокиселинния тип е алкален. Когато солна киселина се добавя бавно с разбъркване, няма промяна, когато разтворът стане неутрален. Утайка се образува, когато разтворът стане леко кисел. Ако се добави още солна киселина, за да се направи разтворът силно кисел, утайката се разтваря отново. Това показва, че то се държи като анионно повърхностноактивно вещество в алкална среда и като катионно повърхностноактивно вещество в киселинна среда. Когато обаче катионните и анионните свойства са точно балансирани в изоелектричната точка, хидрофилността намалява, което води до образуването на утайка. Анионът в молекулата е карбоксилна група, а катионът е амониева сол. Този тип повърхностноактивно вещество проявява различна повърхностна активност с промени в pH на средата. Например, додециламинопропионовата киселина (C12H25N+H2CH2CH2COO-) може да се превърне в натриев додециламинопропионат (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) в среда от натриев хидроксид, като се държи като водоразтворимо анионно повърхностноактивно вещество. В солнокисела среда, той може да се превърне в хидрохлоридна сол на додециламинопропионовата киселина [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], действайки като водоразтворимо катионно повърхностноактивно вещество. Ако pH на средата се регулира така, че положителните и отрицателните заряди да са точно балансирани, тя се превръща във вътрешна сол (C12H25N+H2CH2CH2COO-), която е слабо разтворима във вода и се утаява. pH в тази точка се нарича изоелектрична точка. За да се упражни напълно ефектът на амфотерните повърхностноактивни вещества от аминокиселинния тип, те трябва да се използват във водни разтвори с pH, отклоняващо се от изоелектричната точка. Често използвани суровини за получаване на амфотерни повърхностноактивни вещества от аминокиселинния тип включват висши алифатни първични амини, метил акрилат (виж акрилатни естери), акрилонитрил и хлороцетна киселина.
- Bетаинов тип
Амфотерните повърхностноактивни вещества от бетаинов тип имат най-голямото предимство да са разтворими във водни разтвори, независимо дали са киселинни, неутрални или алкални. Те не се утаяват дори в изоелектричната точка. Освен това, те имат и добри свойства като пропускливост, детергентност и антистатични свойства. Следователно, те са добри емулгатори и омекотители.
Карбоксибетаин
Анионът в молекулата е карбоксилна група, а катионът е кватернерна амониева група. Например, алкил диметил бетаин [RN+(CH3)2CH2COO-], където алкиловата група R има от 12 до 18 въглеродни атома. В сравнение с аминокиселинните типове, бетаиновите типове могат да се разтварят във вода в киселинна, неутрална или алкална среда и не се утаяват дори в изоелектричната точка, така че могат да се използват във водни разтвори с всякакво pH. В киселинна среда, когато pH на изоелектричната точка е по-ниско, той се държи като водоразтворимо катионно повърхностноактивно вещество [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; в неутрална или алкална среда, т.е. когато pH е равно или по-високо от изоелектричната точка, той се държи като водоразтворимо амфотерно повърхностноактивно вещество и не се държи като анионно повърхностноактивно вещество. Амфотерните повърхностноактивни вещества са склонни да образуват утайки с анионни повърхностноактивни вещества само в киселинна среда. Те могат да се използват в комбинация с всякакъв вид повърхностноактивно вещество в среди с различни pH стойности. Често срещани суровини, използвани за получаване на амфотерни повърхностноактивни вещества от бетаинов тип, включват алкил диметил третични амини и натриев хлороацетат и др.
Сулфобетаин
Анионната група в молекулата е сулфо групата (SO3-), а катионната група е кватернерната амониева група. Често използвани са алкил диметил сулфонетил бетаини [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] и алкил диметил сулфопропил бетаини [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Броят на въглеродните атоми в алкилната група R във формулите варира от 12 до 18. Сулфобетаините имат комплексни свойства; те не само притежават всички предимства на обикновените бетаини, но и имат уникални предимства като устойчивост на високи концентрации на киселини, основи и соли. В момента хидрокси сулфопропил [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] се използва за заместване на сулфопропил бетаини, които произвеждат вещества, вредни за човешкото тяло. Поради наличието както на анионни, така и на катионни групи с хидроксилни групи в структурата си, те не само притежават всички предимства на амфотерните повърхностноактивни вещества, но също така проявяват устойчивост на високи концентрации на киселини, основи и соли, добри емулгиращи, диспергиращи и антистатични свойства, както и бактерицидни, противогъбични и вискоеластични свойства. Те са повърхностноактивни вещества с отлични общи характеристики и са широко прилагани в различни области, като например ежедневни химикали, изместване на нефт от нефтени находища, фракинг и окисляване.
Фосфолипид бетаин
Анионната група в молекулата е фосфатната група (HPO4-), а катионната група е кватернерната амониева група. Например, алкил диметил хидроксипропил фосфат бетаин [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], където алкилната група R има от 12 до 18 въглеродни атома. Тази структура определя, че той не само притежава отличните свойства на амфотерните повърхностноактивни вещества, като омокряемост, детергентност, солюбилизация, емулгиращи и диспергиращи свойства, антистатични свойства, термична стабилност, както и добра съвместимост, ниско дразнене и предимства пред обикновените анионни повърхностноактивни вещества, като по-добра алкална устойчивост, електролитна устойчивост и антистатични свойства, но също така има силна диспергируемост на калциев сапун, ниско повърхностно напрежение и отлични пенообразуващи свойства.
Време на публикуване: 04 февруари 2026 г.