Amfoterní povrchově aktivní látky jsou povrchově aktivní látky, které obsahují ve stejné molekule jak aniontové hydrofilní skupiny, tak kationtové hydrofilní skupiny. Jejich nejvýznamnější vlastností je, že mohou darovat i přijímat protony. Během použití mají následující vlastnosti: Amfoterní povrchově aktivní látky mají obecně dobrý výkon při praní, dispergaci, emulgaci, sterilizaci, změkčování vláken a antistatických účincích a mohou být použity jako pomocné látky pro konečnou úpravu textilií, pomocné látky pro barvení, dispergátory vápenatých mýdel, povrchově aktivní látky pro chemické čištění a inhibitory koroze kovů atd. Mají vynikající měkkost, hladkost a antistatické vlastnosti pro textilie; určité baktericidní a protiplísňové vlastnosti; a dobré emulgační a dispergační vlastnosti. Tento typ povrchově aktivní látky je však relativně drahý a jeho skutečný rozsah použití je menší než u jiných typů povrchově aktivních látek. Jedná se o mírnou povrchově aktivní látku. Na rozdíl od samostatných aniontových nebo kationtových povrchově aktivních látek mají molekuly amfoterních povrchově aktivních látek na jednom konci molekuly kyselé i zásadité skupiny. Kyselé skupiny jsou většinou karboxylové, sulfonové nebo fosfátové skupiny, zatímco bazické skupiny jsou aminoskupiny nebo kvartérní amoniové skupiny. Mohou být smíchány s aniontovými a neiontovými povrchově aktivními látkami a jsou odolné vůči kyselinám, zásadám, solím a solím kovů alkalických zemin.
V současné době běžně používané syntetické amfoterní povrchově aktivní látky mají většinou karboxylátové skupiny jako aniontové části, některé mají i sulfonátové skupiny; jejich kationtové části jsou většinou aminové soli nebo kvartérní amoniové soli. Ty, které mají jako kationtovou část aminové soli, se nazývají aminokyselinového typu; ty, které mají jako kationtovou část kvartérní amoniové soli, se nazývají betainového typu.
- Typ aminokyseliny
Vodný roztok amfoterních povrchově aktivních látek aminokyselinového typu je alkalický. Pokud se za míchání pomalu přidává kyselina chlorovodíková, nedochází ke změně stavu, kdy se roztok stane neutrálním. Sraženina se tvoří, když se roztok stane mírně kyselým. Pokud se přidá více kyseliny chlorovodíkové, aby byl roztok silně kyselý, sraženina se opět rozpustí. To naznačuje, že se v alkalickém prostředí chová jako aniontová povrchově aktivní látka a v kyselém prostředí jako kationtová povrchově aktivní látka. Pokud jsou však kationtové a aniontové vlastnosti v izoelektrickém bodě přesně vyváženy, hydrofilnost se snižuje, což vede k tvorbě sraženiny. Anion v molekule je karboxylová skupina a kation je amonná sůl. Tento typ povrchově aktivní látky vykazuje různé povrchové aktivity se změnami pH prostředí. Například kyselina dodecylaminopropionová (C12H25N+H2CH2CH2COO-) se může v prostředí hydroxidu sodného přeměnit na dodecylaminopropionát sodný (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) a chová se jako ve vodě rozpustná aniontová povrchově aktivní látka. V prostředí kyseliny chlorovodíkové se může přeměnit na hydrochloridovou sůl kyseliny dodecylaminopropionové [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], která se chová jako ve vodě rozpustná kationtová povrchově aktivní látka. Pokud se pH média upraví tak, aby kladné a záporné náboje byly přesně vyvážené, přemění se na vnitřní sůl (C12H25N+H2CH2CH2COO-), která je ve vodě špatně rozpustná a vysráží se. Hodnota pH v tomto bodě se nazývá izoelektrický bod. Aby se amfoterní povrchově aktivní látky aminokyselinového typu plně projevily, musí se používat ve vodných roztocích s pH odlišným od izoelektrického bodu. Mezi běžné suroviny používané při přípravě amfoterních povrchově aktivních látek aminokyselinového typu patří vyšší alifatické primární aminy, methylakrylát (viz akrylátové estery), akrylonitril a kyselina chloroctová.
- Betainového typu
Amfoterní povrchově aktivní látky betainového typu se vyznačují největší rozpustností ve vodných roztocích, ať už kyselých, neutrálních nebo alkalických. Nesrážejí se ani v izoelektrickém bodě. Kromě toho mají také dobré vlastnosti, jako je propustnost, detergenční a antistatické účinky. Jsou proto dobrými emulgátory a změkčovadly.
Karboxybetain
Anion v molekule je karboxylová skupina a kation je kvartérní amoniová skupina. Například alkyldimethylbetain [RN+(CH3)2CH2COO-], kde alkylová skupina R má 12 až 18 atomů uhlíku. Ve srovnání s aminokyselinovými typy se betainové typy mohou rozpouštět ve vodě v kyselém, neutrálním nebo alkalickém prostředí a nesrážejí se ani v izoelektrickém bodě, takže je lze použít ve vodných roztocích s jakýmkoli pH. V kyselém prostředí, když je pH izoelektrického bodu nižší, se chová jako ve vodě rozpustný kationtový tenzid [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; v neutrálním nebo alkalickém prostředí, tj. když je pH rovno nebo vyšší než izoelektrický bod, se chová jako ve vodě rozpustný amfoterní tenzid a nechová se jako aniontový tenzid. Amfoterní tenzidy mají tendenci tvořit sraženiny s aniontovými tenzidy pouze v kyselém prostředí. Mohou být použity v kombinaci s jakýmkoli typem tenzidu v prostředí s různými hodnotami pH. Mezi běžné suroviny používané pro přípravu amfoterních povrchově aktivních látek betainového typu patří alkyldimethylterciární aminy a chloroacetát sodný atd.
Sulfobetain
Aniontová skupina v molekule je sulfoskupina (SO3-) a kationtová skupina je kvartérní amoniová skupina. Běžně používané jsou alkyldimethylsulfonethylbetainy [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] a alkyldimethylsulfopropylbetainy [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Počet atomů uhlíku v alkylové skupině R ve vzorcích se pohybuje od 12 do 18. Sulfobetainy mají komplexní vlastnosti; mají nejen všechny výhody běžných betainů, ale také jedinečné výhody, jako je odolnost vůči vysokým koncentracím kyselin, zásad a solí. V současné době se hydroxysulfopropyl [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] používá jako náhrada sulfopropylbetainů, které během výroby produkují látky škodlivé pro lidské tělo. Vzhledem k přítomnosti aniontových i kationtových skupin s hydroxylovými skupinami ve své struktuře mají nejen všechny výhody amfoterních povrchově aktivních látek, ale také vykazují odolnost vůči vysokým koncentracím kyselin, zásad a solí, dobré emulgační, dispergační a antistatické vlastnosti, stejně jako baktericidní, antifungální a viskoelastické vlastnosti. Jsou to povrchově aktivní látky s vynikajícím celkovým výkonem a nacházejí široké uplatnění v různých oblastech, jako jsou denní chemikálie, vytěsňování ropy z ropných polí, štěpení a okyselování.
Fosfolipid betain
Aniontová skupina v molekule je fosfátová skupina (HPO4-) a kationtová skupina je kvartérní amoniová skupina. Například alkyldimethylhydroxypropylfosfát betain [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], kde alkylová skupina R má 12 až 18 atomů uhlíku. Tato struktura určuje, že má nejen vynikající vlastnosti amfoterních povrchově aktivních látek, jako je smáčivost, detergence, solubilizace, emulgační a dispergační vlastnosti, antistatické vlastnosti, tepelná stabilita, a také dobrou kompatibilitu, nízké podráždění a výhody oproti běžným aniontovým povrchově aktivním látkám, jako je lepší odolnost vůči alkáliím, odolnost vůči elektrolytům a antistatické vlastnosti, ale také silnou disperzi vápenatého mýdla, nízké povrchové napětí a vynikající pěnivost.
Čas zveřejnění: 4. února 2026