Amfóter yfirborðsefni eru yfirborðsefni sem innihalda bæði anjónísk vatnssækin hópa og katjónísk vatnssækin hópa í sömu sameindinni. Mikilvægasti eiginleiki þeirra er að þau geta bæði gefið og tekið við róteindum. Þau hafa eftirfarandi eiginleika við notkun: Amfóter yfirborðsefni hafa almennt góða virkni í þvotti, dreifingu, fleyti, sótthreinsun, mýkingu trefja og eru antistatic og geta verið notuð sem hjálparefni við frágang á efnum, litunarhjálparefni, dreifiefni fyrir kalsíumsápu, yfirborðsefni í þurrhreinsun og tæringarhemlar fyrir málma o.s.frv. Þau hafa framúrskarandi mýkt, sléttleika og antistatic eiginleika fyrir efni; ákveðna bakteríudrepandi og mygluhemjandi eiginleika; og góða fleyti- og dreifieiginleika. Hins vegar er þessi tegund yfirborðsefnis tiltölulega dýr og raunverulegt notkunarsvið þess er minna en annarra gerða yfirborðsefnis. Það er vægt yfirborðsefni. Ólíkt einstökum anjónískum eða katjónískum yfirborðsefnum hafa amfóter yfirborðsefnissameindir bæði súra og basíska hópa í öðrum enda sameindarinnar. Súru hóparnir eru aðallega karboxýl-, súlfónsýru- eða fosfathópar, en basísku hóparnir eru amínó- eða fjórgreindir ammóníumhópar. Þeim er hægt að blanda saman við anjónísk og ójónísk yfirborðsefni og eru ónæm fyrir sýrum, basum, söltum og jarðalkalímálmsöltum.
Nú á dögum eru algeng tilbúin amfóter yfirborðsefni aðallega með karboxýlathópa sem anjóníska hluta, en nokkur með súlfónathópa; katjónískar einingar þeirra eru aðallega amínsölt eða fjórgild ammóníumsölt. Þau sem innihalda amínsölt sem katjónískan hluta eru kölluð amínósýrugerð; þau sem innihalda fjórgild ammóníumsölt sem katjónískan hluta eru kölluð betaíngerð.
- Tegund amínósýru
Vatnslausn af amínósýru-gerð amfóterum yfirborðsvirkum efnum er basísk. Þegar saltsýra er bætt hægt út í og hrært breytist ekkert þegar lausnin verður hlutlaus. Botnfall myndast þegar lausnin verður örlítið súr. Ef meiri saltsýra er bætt við til að gera lausnina mjög súra leysist botnfallið upp aftur. Þetta bendir til þess að það hegði sér sem anjónískt yfirborðsvirkt efni í basísku umhverfi og sem katjónískt yfirborðsvirkt efni í súru umhverfi. Hins vegar, þegar katjónískir og anjónískir eiginleikar eru nákvæmlega jafnvægir við ísórafpunktinn, minnkar vatnssæknin, sem leiðir til myndunar botnfalls. Anjónin í sameindinni er karboxýlhópur og katjónin er ammóníumsalt. Þessi tegund yfirborðsvirks efnis sýnir mismunandi yfirborðsvirkni með breytingum á pH miðilsins. Til dæmis er hægt að breyta dódesýlamínóprópíónsýru (C12H25N+H2CH2CH2COO-) í natríumdódesýlamínóprópíónat (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) í natríumhýdroxíðmiðli og hegðar sér sem vatnsleysanlegt anjónískt yfirborðsvirkt efni. Í saltsýrumiðli er hægt að breyta því í hýdróklóríðsalt dódesýlamínóprópíónsýru [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], sem hegðar sér sem vatnsleysanlegt katjónískt yfirborðsefni. Ef pH miðilsins er stillt þannig að jákvæð og neikvæð hleðsla sé nákvæmlega jöfn, breytist það í innra salt (C12H25N+H2CH2CH2COO-), sem er illa leysanlegt í vatni og fellur út. pH-gildið á þessum punkti er kallað ísólarpunkturinn. Til að virkja áhrif amínósýru-gerð amfóterískra yfirborðsefna til fulls verður að nota þau í vatnslausnum með pH sem víkur frá ísólarpunktinum. Algeng hráefni sem notuð eru við framleiðslu á amínósýru-gerð amfóterískra yfirborðsefna eru meðal annars hærri alifatísk frumamín, metýl akrýlat (sjá akrýlat esterar), akrýlnítríl og klóredíksýra.
- Betaine gerð
Amfóter yfirborðsefni af betaíngerð hafa þann eiginleika að vera leysanleg í vatnslausnum, hvort sem þær eru súrar, hlutlausar eða basískar. Þau falla ekki út, jafnvel við ísólarflæðispunktinn. Þar að auki hafa þau góða eiginleika eins og gegndræpi, þvottaefni og stöðurafmagnsvörn. Þess vegna eru þau góð ýruefni og mýkingarefni.
Karboxýbetaín
Anjónin í sameindinni er karboxýlhópur og katjónin er fjórgreindur ammóníumhópur. Til dæmis alkýldímetýlbetaín [RN+(CH3)2CH2COO-], þar sem alkýlhópurinn R hefur 12 til 18 kolefnisatóm. Í samanburði við amínósýrutegundir geta betaíntegundir leyst upp í vatni í súrum, hlutlausum eða basískum miðlum og falla ekki út jafnvel við rafpunktinn, þannig að þær geta verið notaðar í vatnslausnum með hvaða pH sem er. Í súrum miðlum, þegar pH rafpunktsins er lægra, hegðar það sér sem vatnsleysanlegt katjónískt yfirborðsefni [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; í hlutlausum eða basískum miðlum, þ.e. þegar pH er jafnt eða hærra en rafpunkturinn, hegðar það sér sem vatnsleysanlegt amfótert yfirborðsefni og hegðar sér ekki sem anjónískt yfirborðsefni. Amfótert yfirborðsefni hafa tilhneigingu til að mynda útfellingar með anjónískum yfirborðsefnum aðeins í súrum miðlum. Þau geta verið notuð í samsetningu við hvaða gerð yfirborðsefnis sem er í miðlum með mismunandi pH gildi. Algeng hráefni sem notuð eru til að framleiða betaín-gerð amfóter yfirborðsvirk efni eru meðal annars alkýldímetýl tertíer amín og natríumklórasetat o.s.frv.
Súlfóbetaín
Anjóníski hópurinn í sameindinni er súlfóhópurinn (SO3-) og katjóníski hópurinn er fjórþátta ammóníumhópurinn. Algengustu eru alkýldímetýlsúlfónetýl betaín [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] og alkýldímetýlsúlfóprópýl betaín [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Fjöldi kolefnisatóma í alkýlhópnum R í formúlunum er á bilinu 12 til 18. Súlfóbetaín hafa alhliða eiginleika; þau hafa ekki aðeins alla kosti venjulegra betaína heldur einnig einstaka kosti eins og þol gegn miklum styrk sýra, basa og salta. Eins og er er hýdroxýsúlfóprópýl [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] notað í stað súlfóprópýl betaína, sem framleiða efni sem eru skaðleg mannslíkamanum við framleiðslu. Vegna nærveru bæði anjónískra og katjónískra hópa með hýdroxýlhópum í uppbyggingu sinni hafa þau ekki aðeins alla kosti amfóterískra yfirborðsvirkra efna heldur sýna þau einnig þol gegn miklum styrk sýra, basa og salta, góða fleyti-, dreifi- og andstöðueiginleika, svo og bakteríudrepandi, sveppaeyðandi og seigjuteygjanlega eiginleika. Þau eru yfirborðsvirk efni með framúrskarandi heildarárangur og hafa verið mikið notuð á ýmsum sviðum eins og daglegum efnafræðilegum efnum, olíuflutningi á olíusvæðum, sprungum og sýrumyndun.
Fosfólípíð betaín
Anjóníski hópurinn í sameindinni er fosfathópurinn (HPO4-) og katjóníski hópurinn er fjórgreindur ammóníumhópur. Til dæmis alkýldímetýlhýdroxýprópýlfosfat betaín [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], þar sem alkýlhópurinn R hefur 12 til 18 kolefnisatóm. Þessi uppbygging ákvarðar að það býr ekki aðeins yfir framúrskarandi eiginleikum amfóterískra yfirborðsvirkra efna, svo sem vætu, þvotta, leysanleika, fleyti og dreifingareiginleika, stöðurafmagnsvörn, hitastöðugleika, svo og góðri samhæfni, litlum ertingareiginleikum og yfirburðum umfram almenn anjónísk yfirborðsvirk efni, svo sem betri basaþol, raflausnarþol og stöðurafmagnsvörn, heldur hefur það einnig sterka dreifanleika í kalsíumsápu, lága yfirborðsspennu og framúrskarandi froðumyndunareiginleika.
Birtingartími: 4. febrúar 2026