Os surfactantes anfotéricos son surfactantes que conteñen grupos hidrófilos aniónicos e grupos hidrófilos catiónicos na mesma molécula. A súa característica máis significativa é que poden doar e aceptar protóns. Teñen as seguintes características durante o uso: os surfactantes anfotéricos xeralmente teñen un bo rendemento no lavado, dispersión, emulsión, esterilización, suavización de fibras e antiestáticos, e pódense usar como auxiliares de acabado de téxtiles, auxiliares de tinguidura, dispersantes de xabón de calcio, surfactantes de limpeza en seco e inhibidores da corrosión metais, etc. Teñen unha excelente suavidade, lisura e propiedades antiestáticas para os tecidos; certas propiedades bactericidas e inhibidoras de mofo; e boas propiedades emulsionantes e dispersantes. Non obstante, este tipo de surfactante é relativamente caro e o seu rango de aplicación real é menor que o doutros tipos de surfactantes. É un surfactante suave. A diferenza dos surfactantes aniónicos ou catiónicos individuais, as moléculas de surfactante anfotérico teñen grupos ácidos e básicos nun extremo da molécula. Os grupos ácidos son principalmente grupos carboxilo, ácido sulfónico ou fosfato, mentres que os grupos básicos son grupos amino ou de amonio cuaternario. Pódense mesturar con surfactantes aniónicos e non iónicos e son resistentes a ácidos, álcalis, sales e sales de metais alcalinotérreos.
Actualmente, os surfactantes anfotéricos sintéticos de uso común teñen principalmente grupos carboxilato como as súas unidades aniónicas, e algúns teñen grupos sulfonato; as súas unidades catiónicas son principalmente sales de amina ou sales de amonio cuaternario. Aqueles con sales de amina como unidade catiónica denomínanse de tipo aminoácido; os que teñen sales de amonio cuaternario como unidade catiónica denomínanse de tipo betaína.
- Tipo de aminoácido
A solución acuosa de surfactantes anfotéricos de tipo aminoácido é alcalina. Cando se engade lentamente ácido clorhídrico con axitación, non hai cambio cando a solución se torna neutra. Fórmase un precipitado cando a solución se torna lixeiramente ácida. Se se engade máis ácido clorhídrico para que a solución sexa fortemente ácida, o precipitado disólvese de novo. Isto indica que se comporta como un surfactante aniónico nun ambiente alcalino e como un surfactante catiónico nun ambiente ácido. Non obstante, cando as propiedades catiónicas e aniónicas están exactamente equilibradas no punto isoeléctrico, a hidrofilicidade diminúe, o que resulta na formación dun precipitado. O anión da molécula é un grupo carboxilo e o catión é unha sal de amonio. Este tipo de surfactante presenta diferentes actividades superficiais cos cambios no pH do medio. Por exemplo, o ácido dodecilaminopropiónico (C12H25N+H2CH2CH2COO-) pode converterse en dodecilaminopropionato de sodio (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) nun medio de hidróxido de sodio, comportándose como un surfactante aniónico soluble en auga. Nun medio de ácido clorhídrico, pode converterse no sal clorhidrato do ácido dodecilaminopropiónico [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], comportándose como un surfactante catiónico soluble en auga. Se o pH do medio se axusta de xeito que as cargas positivas e negativas estean exactamente equilibradas, convértese nun sal interno (C12H25N+H2CH2CH2COO-), que é pouco soluble en auga e precipita. O pH neste punto denomínase punto isoeléctrico. Para exercer plenamente o efecto dos surfactantes anfotéricos de tipo aminoácido, deben usarse en solucións acuosas cun pH que se desvíe do punto isoeléctrico. As materias primas comúns utilizadas na preparación de surfactantes anfotéricos de tipo aminoácido inclúen aminas primarias alifáticas superiores, acrilato de metilo (ver ésteres de acrilato), acrilonitrilo e ácido cloroacético.
- Btipo de etaína
Os surfactantes anfotéricos de tipo betaína teñen a principal característica de seren solubles en solucións acuosas, xa sexan ácidas, neutras ou alcalinas. Non precipitan nin sequera no punto isoeléctrico. Ademais, tamén teñen boas propiedades como a permeabilidade, a deterxencia e o rendemento antiestático. Polo tanto, son bos emulsionantes e suavizantes.
Carboxibetaína
O anión da molécula é un grupo carboxilo e o catión é un grupo amonio cuaternario. Por exemplo, a alquildimetilbetaína [RN+(CH3)2CH2COO-], onde o grupo alquilo R ten de 12 a 18 átomos de carbono. En comparación cos tipos de aminoácidos, os tipos de betaína poden disolverse en auga en medios ácidos, neutros ou alcalinos e non precipitan nin sequera no punto isoeléctrico, polo que se poden usar en solucións acuosas con calquera pH. En medios ácidos, cando o pH do punto isoeléctrico é máis baixo, compórtase como un surfactante catiónico soluble en auga [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; en medios neutros ou alcalinos, é dicir, cando o pH é igual ou superior ao punto isoeléctrico, compórtase como un surfactante anfótero soluble en auga e non se comporta como un surfactante aniónico. Os surfactantes anfóteros tenden a formar precipitados con surfactantes aniónicos só en medios ácidos. Pódense usar en combinación con calquera tipo de surfactante en medios con varios valores de pH. Entre as materias primas habituais que se empregan para preparar surfactantes anfotéricos de tipo betaína inclúense as alquildimetilaminas terciarias e o cloroacetato de sodio, etc.
Sulfobetaína
O grupo aniónico da molécula é o grupo sulfo (SO3-) e o grupo catiónico é o grupo amonio cuaternario. As máis empregadas son as alquildimetilsulfonetilbetaínas [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] e as alquildimetilsulfopropilbetaínas [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. O número de átomos de carbono no grupo alquilo R nas fórmulas oscila entre 12 e 18. As sulfobetaínas teñen propiedades completas; non só posúen todas as vantaxes das betaínas ordinarias, senón que tamén teñen vantaxes únicas, como a resistencia a altas concentracións de ácidos, álcalis e sales. Actualmente, o hidroxisulfopropil [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] úsase para substituír as sulfopropilbetaínas, que producen substancias nocivas para o corpo humano durante a súa produción. Debido á presenza de grupos aniónicos e catiónicos con grupos hidroxilo na súa estrutura, non só teñen todas as vantaxes dos surfactantes anfotéricos, senón que tamén presentan resistencia a altas concentracións de ácidos, álcalis e sales, boas propiedades emulsionantes, dispersantes e antiestáticas, así como propiedades bactericidas, antifúnxicas e viscoelásticas. Son surfactantes cun excelente rendemento xeral e foron amplamente aplicados en varios campos, como produtos químicos diarios, desprazamento de petróleo en campos petrolíferos, fracturación e acidificación.
betaína fosfolípida
O grupo aniónico da molécula é o grupo fosfato (HPO4-) e o grupo catiónico é o grupo amonio cuaternario. Por exemplo, a alquildimetilhidroxipropilfosfato betaína [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], onde o grupo alquilo R ten de 12 a 18 átomos de carbono. Esta estrutura determina que non só posúa as excelentes propiedades dos surfactantes anfotéricos, como a mollabilidade, a deterxencia, a solubilización, as propiedades emulsionantes e dispersantes, a propiedade antiestática, a estabilidade térmica, así como boa compatibilidade, baixa irritación e vantaxes sobre os surfactantes aniónicos xerais, como unha mellor resistencia aos álcalis, resistencia aos electrólitos e propiedade antiestática, senón que tamén ten unha forte dispersabilidade do xabón de calcio, baixa tensión superficial e un excelente rendemento de formación de escuma.
Data de publicación: 04-02-2026