Els tensioactius amfòters són tensioactius que contenen grups hidròfils aniònics i grups hidròfils catiònics en la mateixa molècula. La seva característica més significativa és que poden donar i acceptar protons. Tenen les següents característiques durant l'ús: els tensioactius amfòters generalment tenen un bon rendiment en el rentat, la dispersió, l'emulsió, l'esterilització, l'estovament de fibres i són antiestàtics, i es poden utilitzar com a auxiliars d'acabat de teixits, auxiliars de tenyit, dispersants de sabó de calci, tensioactius de neteja en sec i inhibidors de la corrosió metàl·lica, etc. Tenen una excel·lent suavitat, llisor i propietats antiestàtiques per als teixits; certes propietats bactericides i inhibidores de floridura; i bones propietats emulsionants i dispersants. Tanmateix, aquest tipus de tensioactiu és relativament car i el seu rang d'aplicació real és més petit que el d'altres tipus de tensioactius. És un tensioactiu suau. A diferència dels tensioactius aniònics o catiònics individuals, les molècules de tensioactiu amfòters tenen grups àcids i bàsics en un extrem de la molècula. Els grups àcids són majoritàriament grups carboxil, àcid sulfònic o fosfat, mentre que els grups bàsics són grups amino o amoni quaternari. Es poden barrejar amb tensioactius aniònics i no iònics i són resistents als àcids, àlcalis, sals i sals de metalls alcalinoterris.
Actualment, els tensioactius amfòters sintètics que s'utilitzen habitualment tenen majoritàriament grups carboxilat com a grups aniònics, i alguns tenen grups sulfonat; els seus grups catiònics són majoritàriament sals d'amina o sals d'amoni quaternari. Els que tenen sals d'amina com a grup catiònic s'anomenen tipus aminoàcid; els que tenen sals d'amoni quaternari com a grup catiònic s'anomenen tipus betaïna.
- Tipus d'aminoàcid
La solució aquosa de tensioactius amfòters de tipus aminoàcid és alcalina. Quan s'afegeix lentament àcid clorhídric amb agitació, no hi ha cap canvi quan la solució esdevé neutra. Es forma un precipitat quan la solució esdevé lleugerament àcida. Si s'afegeix més àcid clorhídric per fer que la solució sigui fortament àcida, el precipitat es torna a dissoldre. Això indica que es comporta com a tensioactiu aniònic en un ambient alcalí i com a tensioactiu catiònic en un ambient àcid. Tanmateix, quan les propietats catiòniques i aniòniques estan exactament equilibrades en el punt isoelèctric, la hidrofilicitat disminueix, donant lloc a la formació d'un precipitat. L'anió de la molècula és un grup carboxil i el catió és una sal d'amoni. Aquest tipus de tensioactiu presenta diferents activitats superficials amb canvis en el pH del medi. Per exemple, l'àcid dodecilaminopropiònic (C12H25N+H2CH2CH2COO-) es pot convertir en dodecilaminopropionat de sodi (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) en un medi d'hidròxid de sodi, comportant-se com un tensioactiu aniònic soluble en aigua. En un medi d'àcid clorhídric, es pot convertir en la sal clorhidrat de l'àcid dodecilaminopropiònic [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], que es comporta com un tensioactiu catiònic soluble en aigua. Si el pH del medi s'ajusta de manera que les càrregues positives i negatives estiguin exactament equilibrades, es converteix en una sal interna (C12H25N+H2CH2CH2COO-), que és poc soluble en aigua i precipita. El pH en aquest punt s'anomena punt isoelèctric. Per exercir completament l'efecte dels tensioactius amfòters de tipus aminoàcid, s'han d'utilitzar en solucions aquoses amb un pH que es desviï del punt isoelèctric. Les matèries primeres comunes utilitzades en la preparació de tensioactius amfòters de tipus aminoàcid inclouen amines primàries alifàtiques superiors, acrilat de metil (vegeu èsters d'acrilat), acrilonitril i àcid cloroacètic.
- Btipus etaina
Els tensioactius amfòters de tipus betaïna tenen la característica principal de ser solubles en solucions aquoses, ja siguin àcides, neutres o alcalines. No precipiten ni tan sols al punt isoelèctric. A més, també tenen bones propietats com la permeabilitat, la detergència i el rendiment antiestàtic. Per tant, són bons emulsionants i suavitzants.
Carboxibetaïna
L'anió de la molècula és un grup carboxil i el catió és un grup amoni quaternari. Per exemple, l'alquildimetilbetaïna [RN+(CH3)2CH2COO-], on el grup alquil R té de 12 a 18 àtoms de carboni. En comparació amb els tipus d'aminoàcids, els tipus de betaïna es poden dissoldre en aigua en medis àcids, neutres o alcalins, i no precipiten ni tan sols al punt isoelèctric, de manera que es poden utilitzar en solucions aquoses amb qualsevol pH. En medis àcids, quan el pH del punt isoelèctric és inferior, es comporta com un tensioactiu catiònic soluble en aigua [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; en medis neutres o alcalins, és a dir, quan el pH és igual o superior al punt isoelèctric, es comporta com un tensioactiu amfòter soluble en aigua i no es comporta com un tensioactiu aniònic. Els tensioactius amfòter tendeixen a formar precipitats amb tensioactius aniònics només en medis àcids. Es poden utilitzar en combinació amb qualsevol tipus de tensioactiu en medis amb diversos valors de pH. Les matèries primeres comunes utilitzades per a la preparació de tensioactius amfòters de tipus betaïna inclouen alquildimetilamines terciàries i cloroacetat de sodi, etc.
Sulfobetaïna
El grup aniònic de la molècula és el grup sulfo (SO3-), i el grup catiònic és el grup amoni quaternari. Els més utilitzats són les alquildimetilsulfonetilbetaïnes [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] i les alquildimetilsulfopropilbetaïnes [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. El nombre d'àtoms de carboni del grup alquil R en les fórmules oscil·la entre 12 i 18. Les sulfobetaïnes tenen propietats completes; no només posseeixen tots els avantatges de les betaïnes ordinàries, sinó que també tenen avantatges únics com la resistència a altes concentracions d'àcids, àlcalis i sals. Actualment, l'hidroxisulfopropil [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] s'utilitza per substituir les sulfopropilbetaïnes, que produeixen substàncies nocives per al cos humà durant la producció. A causa de la presència de grups aniònics i catiònics amb grups hidroxil a la seva estructura, no només tenen tots els avantatges dels tensioactius amfòters, sinó que també presenten resistència a altes concentracions d'àcids, àlcalis i sals, bones propietats emulsionants, dispersants i antiestàtiques, així com propietats bactericides, antifúngiques i viscoelàstiques. Són tensioactius amb un excel·lent rendiment general i s'han aplicat àmpliament en diversos camps com ara productes químics diaris, desplaçament de petroli en jaciments petrolífers, fracturació i acidificació.
betaïna fosfolípida
El grup aniònic de la molècula és el grup fosfat (HPO4-), i el grup catiònic és el grup amoni quaternari. Per exemple, l'alquil dimetil hidroxipropil fosfat betaïna [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], on el grup alquil R té de 12 a 18 àtoms de carboni. Aquesta estructura determina que no només posseeix les excel·lents propietats dels tensioactius amfòters com ara la humectabilitat, la detergència, la solubilització, les propietats emulsionants i dispersants, la propietat antiestàtica, l'estabilitat tèrmica, així com una bona compatibilitat, baixa irritació i avantatges sobre els tensioactius aniònics generals com ara una millor resistència als àlcalis, resistència als electròlits i propietat antiestàtica, sinó que també té una forta dispersibilitat del sabó de calci, baixa tensió superficial i un excel·lent rendiment escumant.
Data de publicació: 04-02-2026