Amfoterni surfaktanti su surfaktanti koji u istoj molekuli sadrže i anionske hidrofilne i kationske hidrofilne skupine. Njihova najznačajnija karakteristika je da mogu i donirati i prihvatiti protone. Tijekom upotrebe imaju sljedeće karakteristike: Amfoterni surfaktanti općenito 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 kemijsko čišćenje i inhibitori korozije metala itd. Imaju izvrsnu 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 njezin stvarni raspon primjene je manji od onih kod drugih vrsta surfaktanata. To je blagi surfaktant. Za razliku od pojedinačnih anionskih ili kationskih surfaktanata, molekule amfoternih surfaktanata imaju i kisele i bazične skupine na jednom kraju molekule. Kisele skupine su uglavnom karboksilne, sulfonske ili fosfatne skupine, dok su bazične skupine amino ili kvaterne amonijeve skupine. Mogu se miješati s anionskim i neionskim površinski aktivnim tvarima i otporne su na kiseline, lužine, soli i soli zemnoalkalijskih metala.
Trenutno se uobičajeno korišteni sintetski amfoterni surfaktanti uglavnom imaju karboksilatne skupine kao anionske dijelove, a neki imaju i sulfonatne skupine; 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
Vodena otopina amfoternih surfaktanata tipa aminokiselina je alkalna. Kada se klorovodična kiselina polako dodaje uz miješanje, nema promjene kada otopina postane neutralna. Talog se stvara kada otopina postane blago kisela. Ako se doda više klorovodične kiseline da bi otopina postala jako kisela, talog se ponovno otapa. 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 točno uravnotežena u izoelektričnoj točki, hidrofilnost se smanjuje, što rezultira stvaranjem taloga. Anion u molekuli je karboksilna skupina, a kation je amonijeva sol. Ova vrsta surfaktanta pokazuje različite površinske aktivnosti s promjenama pH medija. Na primjer, dodecilaminopropionska kiselina (C12H25N+H2CH2CH2COO-) može se pretvoriti u natrijev dodecilaminopropionat (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) u mediju natrijevog hidroksida, ponašajući se kao anionski surfaktant topljiv u vodi. U mediju klorovodične kiseline može se pretvoriti u hidrokloridnu sol dodecilaminopropionske kiseline [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], ponašajući se kao kationski surfaktant topiv u vodi. Ako se pH medija podesi tako da su pozitivni i negativni naboji točno uravnoteženi, pretvara se u unutarnju sol (C12H25N+H2CH2CH2COO-), koja je slabo topljiva u vodi i taloži se. pH u ovoj točki naziva se izoelektrična točka. Da bi se u potpunosti ostvario učinak amfoternih surfaktanata aminokiselinskog tipa, moraju se koristiti u vodenim otopinama s pH koji odstupa od izoelektrične točke. Uobičajene sirovine koje se koriste u pripremi amfoternih surfaktanata aminokiselinskog tipa uključuju više alifatske primarne amine, metil akrilat (vidi akrilatne estere), akrilonitril i kloroctenu kiselinu.
- Betainski tip
Amfoterni surfaktanti betainskog tipa imaju najveću karakteristiku topljivosti u vodenim otopinama, bilo da su kisele, neutralne ili lužnate. Ne talože se čak ni na izoelektričnoj točki. Osim toga, imaju i dobra svojstva poput propusnosti, deterdžentske sposobnosti i antistatičke učinkovitosti. Stoga su dobri emulgatori i omekšivači.
Karboksibetain
Anion u molekuli je karboksilna skupina, a kation je kvaternarna amonijeva skupina. Na primjer, alkil dimetil betain [RN+(CH3)2CH2COO-], gdje alkilna skupina R ima 12 do 18 atoma ugljika. U usporedbi s aminokiselinskim tipovima, betainski tipovi se mogu otopiti u vodi u kiselim, neutralnim ili alkalnim medijima i ne talože se čak ni na izoelektričnoj točki, pa se mogu koristiti u vodenim otopinama s bilo kojim pH. U kiselim medijima, kada je pH izoelektrične točke niži, ponaša se kao vodotopivi kationski surfaktant [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; u neutralnim ili alkalnim medijima, tj. kada je pH jednak ili viši od izoelektrične točke, ponaša se kao vodotopivi amfoterni surfaktant i ne ponaša se kao anionski surfaktant. Amfoterni surfaktanti imaju tendenciju stvaranja taloga s anionskim surfaktantima samo u kiselim medijima. Mogu se koristiti u kombinaciji s bilo kojom vrstom surfaktanta u medijima s različitim pH vrijednostima. Uobičajene sirovine koje se koriste za pripremu amfoternih surfaktanata betainskog tipa uključuju alkil dimetil tercijarne amine i natrijev kloroacetat itd.
Sulfobetain
Anionska skupina u molekuli je sulfo skupina (SO3-), a kationska skupina je kvaternarna amonijeva skupina. Uobičajeno korišteni su alkil dimetil sulfonetil betaini [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] i alkil dimetil sulfopropil betaini [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Broj atoma ugljika u alkilnoj skupini 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 poput otpornosti na visoke koncentracije kiselina, lužina i soli. Trenutno se hidroksi sulfopropil [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] koristi za zamjenu sulfopropil betaina, koji tijekom proizvodnje proizvode tvari štetne za ljudski organizam. Zbog prisutnosti anionskih i kationskih skupina s hidroksilnim skupinama u svojoj strukturi, oni ne samo da imaju sve prednosti amfoternih surfaktanata, već pokazuju i otpornost na visoke koncentracije kiselina, lužina i soli, dobra emulgirajuća, disperzivna i antistatička svojstva, kao i baktericidna, antifungalna i viskoelastična svojstva. To su surfaktanti s izvrsnim ukupnim performansama i široko se primjenjuju u raznim područjima kao što su svakodnevne kemikalije, istiskivanje nafte s naftnih polja, frakturiranje i zakiseljavanje.
Fosfolipid betain
Anionska skupina u molekuli je fosfatna skupina (HPO4-), a kationska skupina je kvaternarna amonijeva skupina. Na primjer, alkil dimetil hidroksipropil fosfat betain [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], gdje alkilna skupina R ima 12 do 18 atoma ugljika. Ova struktura određuje da ne samo da posjeduje izvrsna svojstva amfoternih surfaktanata kao što su kvašenje, deterdžencija, solubilizacija, emulgirajuća i disperzivna svojstva, antistatička svojstva, toplinska 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 kalcijevog sapuna, nisku površinsku napetost i izvrsna svojstva pjenjenja.
Vrijeme objave: 04.02.2026.