Amfoterni surfaktanti su surfaktanti koji u istoj molekuli sadrže i anionske hidrofilne i kationske hidrofilne grupe. Njihova najznačajnija karakteristika je da mogu i donirati i prihvatiti protone. Tokom upotrebe imaju sljedeće karakteristike: Amfoterni surfaktanti uglavnom imaju dobre performanse u pranju, dispergiranju, emulgiranju, sterilizaciji, omekšavanju vlakana i antistatici, te se mogu koristiti kao pomoćna sredstva za završnu obradu tkanina, pomoćna sredstva za bojenje, disperzanti kalcijevog sapuna, surfaktanti za hemijsko čišćenje i inhibitori korozije metala itd. Imaju odličnu mekoću, glatkoću i antistatička svojstva za tkanine; određena baktericidna i svojstva inhibicije plijesni; te dobra emulgirajuća i dispergirajuća svojstva. Međutim, ova vrsta surfaktanta je relativno skupa, a njen stvarni raspon primjene je manji nego kod drugih vrsta surfaktanata. To je blagi surfaktant. Za razliku od pojedinačnih anionskih ili kationskih surfaktanata, molekule amfoternih surfaktanata imaju i kisele i bazne grupe na jednom kraju molekule. Kisele grupe su uglavnom karboksilne, sulfonske ili fosfatne grupe, dok su bazne grupe amino ili kvaternarne amonijeve grupe. Mogu se miješati s anionskim i nejonskim surfaktantima i otporne su na kiseline, alkalije, soli i soli zemnoalkalnih metala.
Trenutno se često korišteni sintetički amfoterni surfaktanti uglavnom imaju karboksilatne grupe kao anionske dijelove, a neki imaju i sulfonatne grupe; njihovi kationski dijelovi su uglavnom aminske soli ili kvaterne amonijeve soli. Oni s aminskim solima kao kationskim dijelom nazivaju se aminokiselinskim tipom; oni s kvaternim amonijevim solima kao kationskim dijelom nazivaju se betainskim tipom.
- Vrsta aminokiseline
Vodeni rastvor amfoternih surfaktanata tipa aminokiselina je alkalan. Kada se hlorovodonična kiselina polako dodaje uz miješanje, nema promjene kada rastvor postane neutralan. Talog se formira kada rastvor postane blago kiseo. Ako se doda još hlorovodonične kiseline da bi rastvor postao jako kiseo, talog se ponovo rastvara. To ukazuje na to da se ponaša kao anionski surfaktant u alkalnom okruženju i kao kationski surfaktant u kiselom okruženju. Međutim, kada su kationska i anionska svojstva tačno uravnotežena u izoelektričnoj tački, hidrofilnost se smanjuje, što rezultira stvaranjem taloga. Anion u molekulu je karboksilna grupa, a kation je amonijeva so. Ova vrsta surfaktanta pokazuje različite površinske aktivnosti sa promjenama pH medija. Na primjer, dodecilaminopropionska kiselina (C12H25N+H2CH2CH2COO-) može se pretvoriti u natrijum dodecilaminopropionat (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) u mediju natrijum hidroksida, ponašajući se kao anionski surfaktant rastvorljiv u vodi. U hlorovodičnoj kiselini, može se pretvoriti u hidrohloridnu sol dodecilaminopropionske kiseline [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], ponašajući se kao kationski surfaktant rastvorljiv u vodi. Ako se pH medija podesi tako da su pozitivni i negativni naboji tačno uravnoteženi, pretvara se u unutrašnju sol (C12H25N+H2CH2CH2COO-), koja je slabo rastvorljiva u vodi i taloži se. pH u ovoj tački naziva se izoelektrična tačka. Da bi se u potpunosti ostvario učinak amfoternih surfaktanata tipa aminokiselina, oni se moraju koristiti u vodenim rastvorima sa pH koji odstupa od izoelektrične tačke. Uobičajene sirovine koje se koriste u pripremi amfoternih surfaktanata tipa aminokiselina uključuju više alifatske primarne amine, metil akrilat (vidi akrilatne estere), akrilonitril i hlorosirćetnu kiselinu.
- Betainski tip
Amfoterni surfaktanti betainskog tipa imaju najveću karakteristiku da su rastvorljivi u vodenim rastvorima, bilo da su kiseli, neutralni ili alkalni. Ne talože se čak ni u izoelektričnoj tački. Osim toga, imaju i dobra svojstva kao što su propusnost, deterdžentske i antistatičke performanse. Stoga su dobri emulgatori i omekšivači.
Karboksibetain
Anion u molekulu je karboksilna grupa, a kation je kvaternarna amonijeva grupa. Na primjer, alkil dimetil betain [RN+(CH3)2CH2COO-], gdje alkilna grupa R ima 12 do 18 atoma ugljika. U poređenju s aminokiselinskim tipovima, betainski tipovi se mogu rastvoriti u vodi u kiselim, neutralnim ili alkalnim medijima i ne talože se čak ni na izoelektričnoj tački, tako da se mogu koristiti u vodenim rastvorima sa bilo kojim pH. U kiselim medijima, kada je pH izoelektrične tačke niži, ponaša se kao vodorastvorljivi kationski surfaktant [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; u neutralnim ili alkalnim medijima, tj. kada je pH jednak ili viši od izoelektrične tačke, ponaša se kao vodorastvorljivi amfoterni surfaktant i ne ponaša se kao anionski surfaktant. Amfoterni surfaktanti imaju tendenciju formiranja taloga sa anionskim surfaktantima samo u kiselim medijima. Mogu se koristiti u kombinaciji sa bilo kojom vrstom surfaktanta u medijima sa različitim pH vrijednostima. Uobičajene sirovine koje se koriste za pripremu amfoternih surfaktanata betainskog tipa uključuju alkil dimetil tercijarne amine i natrijum hloroacetat, itd.
Sulfobetain
Anionska grupa u molekulu je sulfo grupa (SO3-), a katjonska grupa je kvaternarna amonijeva grupa. Najčešće korišteni su alkil dimetil sulfonetil betaini [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] i alkil dimetil sulfopropil betaini [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Broj atoma ugljika u alkil grupi R u formulama kreće se od 12 do 18. Sulfobetaini imaju sveobuhvatna svojstva; ne samo da posjeduju sve prednosti običnih betaina, već imaju i jedinstvene prednosti kao što je otpornost na visoke koncentracije kiselina, alkalija i soli. Trenutno se hidroksi sulfopropil [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] koristi kao zamjena za sulfopropil betaine, koji tokom proizvodnje proizvode supstance štetne za ljudski organizam. Zbog prisustva anionskih i kationskih grupa sa hidroksilnim grupama u svojoj strukturi, oni ne samo da imaju sve prednosti amfoternih surfaktanata, već pokazuju i otpornost na visoke koncentracije kiselina, alkalija i soli, dobra emulgirajuća, disperzivna i antistatička svojstva, kao i baktericidna, antifungalna i viskoelastična svojstva. To su surfaktanti sa odličnim ukupnim performansama i široko se primjenjuju u raznim oblastima kao što su svakodnevne hemikalije, istiskivanje nafte iz naftnih polja, frakturiranje i zakiseljavanje.
Fosfolipid betain
Anionska grupa u molekulu je fosfatna grupa (HPO4-), a katjonska grupa je kvaternarna amonijeva grupa. Na primjer, alkil dimetil hidroksipropil fosfat betain [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], gdje alkilna grupa R ima 12 do 18 atoma ugljika. Ova struktura određuje da ne samo da posjeduje odlična svojstva amfoternih surfaktanata kao što su kvašenje, deterdžencija, solubilizacija, emulgirajuća i disperzivna svojstva, antistatička svojstva, termička stabilnost, kao i dobru kompatibilnost, nisku iritaciju i prednosti u odnosu na opće anionske surfaktante kao što su bolja otpornost na alkalije, otpornost na elektrolite i antistatička svojstva, već ima i snažnu disperzibilnost kalcijumskog sapuna, nisku površinsku napetost i odlične performanse pjenjenja.
Vrijeme objave: 04.02.2026.