Az amfoter felületaktív anyagok olyan felületaktív anyagok, amelyek molekulájukban mind anionos hidrofil, mind kationos hidrofil csoportokat tartalmaznak. Legjelentősebb jellemzőjük, hogy képesek protonokat leadni és felvenni. Használatuk során a következő tulajdonságokkal rendelkeznek: Az amfoter felületaktív anyagok általában jó teljesítményt nyújtanak mosásban, diszpergálásban, emulgeálásban, sterilizálásban, szálak lágyításában és antisztatikus hatásban, és felhasználhatók textilkikészítési segédanyagként, festési segédanyagként, kalciumszappan diszpergálószerként, vegytisztítási felületaktív anyagként és fémkorróziógátlóként stb. Kiváló puhaságot, simaságot és antisztatikus tulajdonságokat mutatnak a textíliák számára; bizonyos baktericid és penészgátló tulajdonságokkal rendelkeznek; valamint jó emulgeáló és diszpergáló tulajdonságokkal rendelkeznek. Ez a fajta felületaktív anyag azonban viszonylag drága, és a tényleges alkalmazási tartománya kisebb, mint más típusú felületaktív anyagoké. Enyhe felületaktív anyag. Az egyetlen anionos vagy kationos felületaktív anyaggal ellentétben az amfoter felületaktív molekulák a molekula egyik végén savas és bázikus csoportokat is tartalmaznak. A savas csoportok többnyire karboxil-, szulfonsav- vagy foszfátcsoportok, míg a bázikus csoportok amino- vagy kvaterner ammóniumcsoportok. Keverhetők anionos és nemionos felületaktív anyagokkal, és ellenállnak savaknak, lúgoknak, sóknak és alkáliföldfémsóknak.
A jelenleg általánosan használt szintetikus amfoter felületaktív anyagok anionos részeként többnyire karboxilátcsoportokat tartalmaznak, néhányuk szulfonátcsoportokat is; kationos részük többnyire aminsók vagy kvaterner ammóniumsók. Azokat, amelyek kationos részeként aminsókat tartalmaznak, aminosav típusúaknak nevezzük; azokat, amelyek kationos részeként kvaterner ammóniumsókat tartalmaznak, betain típusúaknak.
- Aminosavak típusa
Az aminosav típusú amfoter felületaktív anyagok vizes oldata lúgos kémhatású. Ha lassan, keverés közben sósavat adunk hozzá, az oldat semlegessé válásakor nem történik változás. Csapadék képződik, amikor az oldat enyhén savassá válik. Ha több sósavat adunk hozzá, hogy az oldat erősen savas legyen, a csapadék ismét feloldódik. Ez azt jelzi, hogy lúgos környezetben anionos, savas környezetben pedig kationos felületaktív anyagként viselkedik. Amikor azonban a kationos és anionos tulajdonságok pontosan kiegyensúlyozottak az izoelektromos ponton, a hidrofilitás csökken, ami csapadékképződéshez vezet. A molekulában lévő anion karboxilcsoport, a kation pedig ammóniumsó. Ez a típusú felületaktív anyag a közeg pH-jának változásával eltérő felületi aktivitást mutat. Például a dodecil-amino-propionsav (C12H25N+H2CH2CH2COO-) nátrium-hidroxid közegben nátrium-dodecil-amino-propionáttá (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) alakítható, így vízoldható anionos felületaktív anyagként viselkedik. Sósavas közegben a dodecil-amino-propionsav [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-] hidroklorid sójává alakulhat, amely vízben oldódó kationos felületaktív anyagként viselkedik. Ha a közeg pH-ját úgy állítjuk be, hogy a pozitív és negatív töltések pontosan kiegyensúlyozottak legyenek, akkor belső sóvá (C12H25N+H2CH2CH2COO-) alakul, amely vízben rosszul oldódik és kicsapódik. Az ezen a ponton mért pH-értéket izoelektromos pontnak nevezzük. Ahhoz, hogy az aminosav típusú amfoter felületaktív anyagok teljes mértékben kifejtsék hatásukat, azokat az izoelektromos ponttól eltérő pH-jú vizes oldatokban kell használni. Az aminosav típusú amfoter felületaktív anyagok előállításához használt gyakori alapanyagok közé tartoznak a magasabb szénatomszámú alifás primer aminok, a metil-akrilát (lásd akrilát-észterek), az akrilnitril és a klórecetsav.
- Betain típusú
A betain típusú amfoter felületaktív anyagok legnagyobb jellemzője, hogy vizes oldatokban oldódnak, legyenek azok savas, semleges vagy lúgos kémhatásúak. Még az izoelektromos ponton sem csapódnak ki. Ezenkívül jó tulajdonságokkal is rendelkeznek, mint például az áteresztőképesség, a mosóképesség és az antisztatikus teljesítmény. Ezért jó emulgeálószerek és lágyítók.
Karboxibetain
A molekulában lévő anion karboxilcsoport, a kation pedig kvaterner ammóniumcsoport. Például az alkil-dimetil-betain [RN+(CH3)2CH2COO-], ahol az R alkilcsoport 12-18 szénatomot tartalmaz. Az aminosav típusokkal összehasonlítva a betain típusok savas, semleges vagy lúgos közegben oldódnak vízben, és még az izoelektromos ponton sem csapódnak ki, így bármilyen pH-jú vizes oldatokban használhatók. Savas közegben, amikor az izoelektromos pont pH-ja alacsonyabb, vízben oldódó kationos felületaktív anyagként viselkedik [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; semleges vagy lúgos közegben, azaz amikor a pH egyenlő vagy magasabb az izoelektromos pontnál, vízben oldódó amfoter felületaktív anyagként viselkedik, és nem anionos felületaktív anyagként. Az amfoter felületaktív anyagok csak savas közegben hajlamosak anionos felületaktív anyagokkal csapadékot képezni. Különböző pH-értékű közegekben bármilyen típusú felületaktív anyaggal kombinálva használhatók. A betain típusú amfoter felületaktív anyagok előállításához használt gyakori alapanyagok közé tartoznak az alkil-dimetil-tercier aminok és a nátrium-klóracetát stb.
Szulfobetain
A molekulában található anionos csoport a szulfocsoport (SO3-), a kationos csoport pedig a kvaterner ammóniumcsoport. Gyakran használt vegyületek az alkil-dimetil-szulfonetil-betainok [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] és az alkil-dimetil-szulfopropil-betainok [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. A képletekben az R alkilcsoport szénatomjainak száma 12 és 18 között változik. A szulfobetainok átfogó tulajdonságokkal rendelkeznek; nemcsak a hagyományos betainok minden előnyével rendelkeznek, hanem egyedi előnyökkel is rendelkeznek, mint például a magas sav-, lúg- és sókoncentrációkkal szembeni ellenállás. Jelenleg a hidroxi-szulfopropil [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] a szulfopropil-betainok helyettesítésére szolgál, amelyek előállítása során káros anyagokat termelnek az emberi szervezetre. Mivel szerkezetükben mind anionos, mind kationos, hidroxilcsoportokat tartalmazó csoportokat tartalmaznak, nemcsak az amfoter felületaktív anyagok minden előnyével rendelkeznek, hanem ellenállnak a savak, lúgok és sók magas koncentrációjának, jó emulgeáló, diszpergáló és antisztatikus tulajdonságokkal rendelkeznek, valamint baktericid, gombaellenes és viszkoelasztikus tulajdonságokkal rendelkeznek. Kiváló általános teljesítményű felületaktív anyagok, és széles körben alkalmazzák őket különböző területeken, például a napi vegyszerekben, az olajmező olajkiszorításában, a repesztésben és a savasításban.
Foszfolipid-betain
A molekulában található anionos csoport a foszfátcsoport (HPO4-), a kationos csoport pedig a kvaterner ammóniumcsoport. Például az alkil-dimetil-hidroxipropil-foszfát-betain [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], ahol az R alkilcsoport 12-18 szénatomot tartalmaz. Ez a szerkezet határozza meg, hogy nemcsak az amfoter felületaktív anyagok kiváló tulajdonságaival rendelkezik, mint például a nedvesíthetőség, a mosóképesség, az oldódás, az emulgeáló- és diszpergáló tulajdonságok, az antisztatikus tulajdonság, a hőstabilitás, valamint a jó kompatibilitás, az alacsony irritáció és az általános anionos felületaktív anyagokkal szembeni előnyök, mint például a jobb lúgállóság, az elektrolitállóság és az antisztatikus tulajdonság, hanem erős kalciumszappan-diszpergálhatósággal, alacsony felületi feszültséggel és kiváló habzási teljesítménnyel is rendelkezik.
Közzététel ideje: 2026. február 4.