Амфотерлі беттік белсенді заттар - бір молекулада анионды гидрофильді топтар мен катионды гидрофильді топтарды қамтитын беттік белсенді заттар. Олардың ең маңызды ерекшелігі - олар протондарды бере де, қабылдай да алады. Қолдану кезінде олар келесі сипаттамаларға ие: Амфотерлі беттік белсенді заттар әдетте жуу, дисперсиялау, эмульгациялау, стерилизациялау, талшықтарды жұмсарту және антистатикалық әсер етуде жақсы нәтижеге ие және матаны әрлеуге арналған көмекші заттар, бояуға арналған көмекші заттар, кальций сабын диспергаторлары, химиялық тазалауға арналған беттік белсенді заттар және металл коррозиясының ингибиторлары және т.б. ретінде пайдаланылуы мүмкін. Олар маталарға арналған тамаша жұмсақтыққа, тегістікке және антистатикалық қасиеттерге ие; белгілі бір бактерицидтік және зеңді тежейтін қасиеттерге ие; және жақсы эмульгациялау және дисперсиялау қасиеттеріне ие. Дегенмен, бұл беттік белсенді зат салыстырмалы түрде қымбат және оның нақты қолданылу ауқымы басқа беттік белсенді заттар түрлеріне қарағанда аз. Бұл жұмсақ беттік белсенді зат. Жеке анионды немесе катионды беттік белсенді заттардан айырмашылығы, амфотерлі беттік белсенді зат молекулаларының молекуланың бір ұшында қышқылды және негізгі топтар болады. Қышқылдық топтар көбінесе карбоксил, сульфон қышқылы немесе фосфат топтарынан тұрады, ал негізгі топтар амин немесе төрттік аммоний топтарынан тұрады. Оларды аниондық және иондық емес беттік белсенді заттармен араластыруға болады және қышқылдарға, сілтілерге, тұздарға және сілтілі жер металл тұздарына төзімді.
Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын синтетикалық амфотерлі беттік белсенді заттардың аниондық бөліктері ретінде негізінен карбоксилат топтары бар, ал кейбіреулерінде сульфонат топтары бар; олардың катиондық бөліктері негізінен амин тұздары немесе төрттік аммоний тұздары болып табылады. Катиондық бөлігі ретінде амин тұздары барлар аминқышқылдық тип деп аталады; катиондық бөлігі ретінде төрттік аммоний тұздары барлар бетаиндік тип деп аталады.
- Аминқышқылының түрі
Аминқышқыл типті амфотерлі беттік белсенді заттардың сулы ерітіндісі сілтілі. Тұз қышқылын араластыра отырып баяу қосқанда, ерітінді бейтарап болған кезде ешқандай өзгеріс болмайды. Ерітінді аздап қышқыл болған кезде тұнба пайда болады. Егер ерітіндіні күшті қышқыл ету үшін көбірек тұз қышқылы қосылса, тұнба қайтадан ериді. Бұл оның сілтілі ортада анионды беттік белсенді зат ретінде және қышқыл ортада катионды беттік белсенді зат ретінде әрекет ететінін көрсетеді. Дегенмен, катионды және анионды қасиеттер изоэлектрлік нүктеде дәл теңгерілгенде, гидрофильділік төмендейді, нәтижесінде тұнба пайда болады. Молекуладағы анион - карбоксил тобы, ал катион - аммоний тұзы. Бұл типтегі беттік белсенді зат ортаның рН өзгеруімен әртүрлі беттік белсенділік көрсетеді. Мысалы, додециламинопропион қышқылы (C12H25N+H2CH2CH2COO-) натрий гидроксиді ортасында суда еритін анионды беттік белсенді зат ретінде әрекет ететін натрий додециламинопропионатына (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) айналуы мүмкін. Тұз қышқылы ортасында ол додециламинопропион қышқылының [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-] гидрохлорид тұзына айналуы мүмкін, суда еритін катионды беттік белсенді зат ретінде әрекет етеді. Егер ортаның рН мәні оң және теріс зарядтар дәл теңестірілетіндей етіп реттелсе, ол суда нашар еритін және тұнбаға түсетін ішкі тұзға (C12H25N+H2CH2CH2COO-) айналады. Бұл нүктедегі рН изоэлектрлік нүкте деп аталады. Аминқышқыл типті амфотерлі беттік белсенді заттардың әсерін толық көрсету үшін оларды изоэлектрлік нүктеден рН ауытқып кететін сулы ерітінділерде қолдану керек. Аминқышқыл типті амфотерлі беттік белсенді заттарды дайындауда қолданылатын кең таралған шикізатқа жоғары алифатты біріншілік аминдер, метил акрилаты (акрилат эфирлерін қараңыз), акрилонитрил және хлорсірке қышқылы жатады.
- Bэтан түрі
Бетаин типті амфотерлі беттік белсенді заттардың ең үлкен ерекшелігі - қышқыл, бейтарап немесе сілтілі болуына қарамастан, сулы ерітінділерде еритіндігі. Олар тіпті изоэлектрлік нүктеде де тұнбаға түспейді. Сонымен қатар, олардың өткізгіштігі, жуғыштығы және антистатикалық қасиеттері сияқты жақсы қасиеттері бар. Сондықтан олар жақсы эмульгаторлар мен жұмсартқыштар болып табылады.
Карбоксибетаин
Молекуладағы анион - карбоксил тобы, ал катион - төрттік аммоний тобы. Мысалы, алкилдиметилбетаин [RN+(CH3)2CH2COO-], мұндағы R алкил тобында 12-ден 18-ге дейін көміртек атомы бар. Аминқышқыл түрлерімен салыстырғанда, бетаин түрлері суда қышқыл, бейтарап немесе сілтілі ортада ери алады және тіпті изоэлектрлік нүктеде де тұнбаға түспейді, сондықтан оларды кез келген рН бар сулы ерітінділерде қолдануға болады. Қышқыл ортада изоэлектрлік нүктенің рН мәні төмен болған кезде, ол суда еритін катионды беттік белсенді зат [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-] ретінде әрекет етеді; бейтарап немесе сілтілі ортада, яғни рН изоэлектрлік нүктеге тең немесе одан жоғары болған кезде, ол суда еритін амфотерлі беттік белсенді зат ретінде әрекет етеді және анионды беттік белсенді зат ретінде әрекет етпейді. Амфотерлі беттік белсенді заттар анионды беттік белсенді заттармен тек қышқыл ортада тұнба түзуге бейім. Оларды кез келген беттік-белсенді затпен бірге әртүрлі рН мәндері бар ортада қолдануға болады. Бетаин типті амфотерлі беттік-белсенді заттарды дайындау үшін қолданылатын кең таралған шикізатқа алкилдиметил үшіншілік аминдер және натрий хлорацетаты және т.б. жатады.
Сульфетаин
Молекуладағы аниондық топ - сульфотоп (SO3-), ал катиондық топ - төрттік аммоний тобы. Жиі қолданылатындары - алкилдиметилсульфонэтилбетайндар [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] және алкилдиметилсульфопропилбетайндар [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-]. R алкил тобындағы формулалардағы көміртек атомдарының саны 12-ден 18-ге дейін. Сульфобетаиндер жан-жақты қасиеттерге ие; олар кәдімгі бетайндардың барлық артықшылықтарына ие ғана емес, сонымен қатар қышқылдардың, сілтілердің және тұздардың жоғары концентрациясына төзімділік сияқты бірегей артықшылықтарға ие. Қазіргі уақытта гидроксисульфопропил [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] өндіріс кезінде адам ағзасына зиянды заттар шығаратын сульфопропил бетайндарын ауыстыру үшін қолданылады. Құрылымында гидроксил топтары бар аниондық және катиондық топтардың болуына байланысты, олар амфотерлі беттік белсенді заттардың барлық артықшылықтарына ие ғана емес, сонымен қатар қышқылдардың, сілтілердің және тұздардың жоғары концентрациясына төзімділік, жақсы эмульгаторлық, дисперстік және антистатикалық қасиеттер, сондай-ақ бактерицидтік, зеңге қарсы және тұтқыр серпімді қасиеттер көрсетеді. Олар жалпы өнімділігі тамаша беттік белсенді заттар болып табылады және күнделікті химиялық заттар, мұнай кен орындарын ығыстыру, жару және қышқылдандыру сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады.
Фосфолипид бетаин
Молекуладағы аниондық топ - фосфат тобы (HPO4-), ал катиондық топ - төрттік аммоний тобы. Мысалы, алкилдиметилгидроксипропилфосфат бетаин [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], мұндағы R алкил тобында 12-ден 18-ге дейін көміртек атомы бар. Бұл құрылым оның амфотерлі беттік белсенді заттардың ылғалдану, жуғыштық, ерігіштік, эмульгаторлық және дисперстік қасиеттері, антистатикалық қасиеті, термиялық тұрақтылық сияқты тамаша қасиеттеріне ғана емес, сонымен қатар жақсы үйлесімділікке, төмен тітіркенуге және жалпы анионды беттік белсенді заттарға қарағанда, мысалы, сілтіге төзімділіктің, электролитке төзімділіктің және антистатикалық қасиеттің жақсырақ болуына ғана емес, сонымен қатар кальций сабынының күшті дисперстілігіне, төмен беттік керілуіне және тамаша көбіктену өнімділігіне ие екенін анықтайды.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 4 ақпан