барактын_баннери

Жаңылыктар

Амфотердик беттик активдүү заттарды бир макалада түшүнүү — Аминокислота түрү жана бетаин түрү

Амфотердик беттик активдүү заттар – бул бир эле молекулада аниондук гидрофилдик топторду жана катиондук гидрофилдик топторду камтыган беттик активдүү заттар. Алардын эң маанилүү өзгөчөлүгү – алар протондорду бере да, кабыл ала да алышат. Колдонуу учурунда алар төмөнкү мүнөздөмөлөргө ээ: Амфотердик беттик активдүү заттар, адатта, жууда, дисперсиялоодо, эмульсиялоодо, стерилдөөдө, жипчелерди жумшартууда жана антистатикалык касиетке ээ жана кездемелерди бүтүрүүгө жардамчы заттар, боёочу жардамчы заттар, кальций самынын диспергаторлору, кургак тазалоочу беттик активдүү заттар жана металлдын коррозиясын басуучу каражаттар ж.б. катары колдонулушу мүмкүн. Алар кездемелер үчүн эң сонун жумшактыкка, жылмакайлыкка жана антистатикалык касиеттерге ээ; айрым бактерициддик жана көктүн пайда болушун басуучу касиеттерге; жана жакшы эмульсиялоочу жана дисперсиялоочу касиеттерге ээ. Бирок, бул типтеги беттик активдүү заттар салыштырмалуу кымбат жана анын иш жүзүндө колдонулуу диапазону башка түрдөгү беттик активдүү заттарга караганда кичине. Бул жумшак беттик активдүү зат. Бир аниондук же катиондук беттик активдүү заттардан айырмаланып, амфотердик беттик активдүү заттардын молекулаларынын бир учунда кислоталык жана негиздик топтору бар. Кычкыл топтор көбүнчө карбоксил, сульфон кислотасы же фосфат топторунан турат, ал эми негизги топтор амин же төртүнчү аммоний топторунан турат. Аларды аниондук жана иондук эмес беттик активдүү заттар менен аралаштырса болот жана кислоталарга, щелочторго, туздарга жана щелочтуу жер металлдарынын туздарына туруктуу.
Амино

Учурда кеңири колдонулган синтетикалык амфотердик беттик активдүү заттардын аниондук бөлүгү катары көбүнчө карбоксилат топтору бар, ал эми бир нечесинде сульфонат топтору бар; алардын катиондук бөлүгү көбүнчө амин туздары же төртүнчү аммоний туздары. Катиондук бөлүгү катары амин туздары барлар аминокислота түрү деп аталат; катиондук бөлүгү катары төртүнчү аммоний туздары барлар бетаин түрү деп аталат.

  1. Аминокислотанын түрү

Аминокислота тибиндеги амфотердик беттик активдүү заттардын суудагы эритмеси щелочтуу. Туз кислотасын аралаштырып жай кошкондо, эритме нейтралдуу болгондо эч кандай өзгөрүү болбойт. Эритме бир аз кычкыл болгондо чөкмө пайда болот. Эгерде эритмени күчтүү кычкыл кылуу үчүн көбүрөөк туз кислотасы кошулса, чөкмө кайрадан эрийт. Бул анын щелочтуу чөйрөдө аниондук беттик активдүү зат катары, ал эми кислоталуу чөйрөдө катиондук беттик активдүү зат катары жүрөрүн көрсөтүп турат. Бирок, катиондук жана аниондук касиеттер изоэлектрдик чекитте так тең салмактуу болгондо, гидрофилдүүлүк төмөндөйт, натыйжада чөкмө пайда болот. Молекуладагы анион карбоксил тобу, ал эми катион аммоний тузу. Бул типтеги беттик активдүү заттар чөйрөнүн рН деңгээлинин өзгөрүшү менен ар кандай беттик активдүүлүктү көрсөтөт. Мисалы, додециламинопропион кислотасы (C12H25N+H2CH2CH2COO-) натрий гидроксиди чөйрөсүндө сууда эрүүчү аниондук беттик активдүү зат катары иш алып барып, натрий додециламинопропионатына (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) айландырылышы мүмкүн. Туз кислотасы чөйрөсүндө ал додециламинопропион кислотасынын [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-] гидрохлорид тузуна айландырылышы мүмкүн, сууда эрүүчү катиондук беттик активдүү зат катары иш алып барат. Эгерде чөйрөнүн рН мааниси оң жана терс заряддар так тең салмактуу болушу үчүн туураланса, ал сууда начар эрип, чөкмө пайда болгон ички тузга (C12H25N+H2CH2CH2COO-) айланат. Бул чекиттеги рН изоэлектрдик чекит деп аталат. Аминокислота тибиндеги амфотердик беттик активдүү заттардын таасирин толук кандуу көрсөтүү үчүн, аларды изоэлектрдик чекиттен рН четтеген суу эритмелеринде колдонуу керек. Аминокислота тибиндеги амфотердик беттик активдүү заттарды даярдоодо колдонулган кеңири таралган чийки заттарга жогорку алифаттык биринчилик аминдер, метил акрилат (акрилат эфирлерин караңыз), акрилонитрил жана хлоруксус кислотасы кирет.

  1. Bэтан түрү

Бетаин тибиндеги амфотердик беттик активдүү заттар суу эритмелеринде эрүүчү эң чоң өзгөчөлүккө ээ, алар кислоталуу, нейтралдуу же щелочтуу болсун. Алар изоэлектрдик чекитте да чөкпөйт. Мындан тышкары, алар өткөрүмдүүлүк, жуугуч жана антистатикалык касиеттер сыяктуу жакшы касиеттерге ээ. Ошондуктан, алар жакшы эмульгаторлор жана жумшартуучулар болуп саналат.

Карбоксибетаин

Молекуладагы анион карбоксил тобу, ал эми катион төртүнчү аммоний тобу. Мисалы, алкилдиметил бетаин [RN+(CH3)2CH2COO-], мында R алкил тобунда 12ден 18ге чейин көмүртек атому бар. Аминокислота түрлөрү менен салыштырганда, бетаин түрлөрү сууда кислоталуу, нейтралдуу же щелочтуу чөйрөдө эрийт жана изоэлектрдик чекитте да чөкпөйт, ошондуктан аларды каалаган рН менен суу эритмелеринде колдонсо болот. Кычкыл чөйрөдө изоэлектрдик чекиттин рН төмөн болгондо, ал сууда эрүүчү катиондук беттик активдүү зат [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-] катары иштейт; нейтралдуу же щелочтуу чөйрөдө, б.а., рН изоэлектрдик чекитке барабар же андан жогору болгондо, ал сууда эрүүчү амфотердик беттик активдүү зат катары иштейт жана аниондук беттик активдүү зат катары иштебейт. Амфотердик беттик активдүү заттар аниондук беттик активдүү заттар менен чөкмөлөрдү кислоталуу чөйрөдө гана пайда кылат. Алар ар кандай рН маанилери бар чөйрөлөрдө ар кандай түрдөгү беттик активдүү заттар менен айкалыштырып колдонулушу мүмкүн. Бетаин тибиндеги амфотердик беттик активдүү заттарды даярдоо үчүн колдонулган кеңири таралган чийки заттарга алкилдиметил үчүнчүлүк аминдер жана натрий хлорацетаты ж.б. кирет.

Сульфобетаин

Молекуладагы аниондук топ - сульфотоп (SO3-), ал эми катиондук топ - төртүнчү аммоний тобу. Көп колдонулгандары - алкилдиметилсульфонэтилбетайндар [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] жана алкилдиметилсульфопропилбетайндар [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-]. R алкил тобундагы көмүртек атомдорунун формулалардагы саны 12ден 18ге чейин. Сульфобетаиндер комплекстүү касиеттерге ээ; алар кадимки бетайндардын бардык артыкчылыктарына гана ээ болбостон, кислоталардын, щелочтордун жана туздардын жогорку концентрациясына туруктуулук сыяктуу уникалдуу артыкчылыктарга да ээ. Учурда гидроксисульфопропил [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] сульфопропил бетайндарын алмаштыруу үчүн колдонулат, алар өндүрүш учурунда адам организмине зыяндуу заттарды пайда кылат. Курамында гидроксил топтору бар аниондук жана катиондук топтордун болушунан улам, алар амфотердик беттик активдүү заттардын бардык артыкчылыктарына ээ гана болбостон, кислоталардын, щелочтордун жана туздардын жогорку концентрациясына туруктуулукту, жакшы эмульгациялоочу, дисперстөөчү жана антистатикалык касиеттерди, ошондой эле бактерициддик, грибокко каршы жана вискоэластикалык касиеттерди көрсөтөт. Алар жалпысынан эң сонун көрсөткүчтөргө ээ беттик активдүү заттар жана күнүмдүк химиялык заттар, мунай кендериндеги мунайдын жылышы, жарылуу жана кычкылдандыруу сыяктуу ар кандай тармактарда кеңири колдонулуп келет.

Фосфолипид бетаин

Молекуладагы аниондук топ фосфат тобу (HPO4-), ал эми катиондук топ төртүнчү аммоний тобу. Мисалы, алкилдиметилгидроксипропилфосфат бетаин [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], мында алкил тобу R 12ден 18ге чейин көмүртек атомуна ээ. Бул түзүлүш анын амфотердик беттик активдүү заттардын нымдуулук, жуугучтук, эригичтик, эмульгациялоочу жана дисперстөөчү касиеттери, антистатикалык касиеттери, жылуулук туруктуулугу сыяктуу эң сонун касиеттерине гана эмес, ошондой эле жакшы шайкештикке, аз кыжырданууга жана жалпы аниондук беттик активдүү заттарга караганда, мисалы, щелочко туруктуулук, электролитке туруктуулук жана антистатикалык касиеттери сыяктуу артыкчылыктарга ээ экендигин, ошондой эле күчтүү кальций самын дисперстүүлүгүнө, төмөнкү беттик тартылууга жана эң сонун көбүктөнүү көрсөткүчүнө ээ экендигин аныктайт.

 


Жарыяланган убактысы: 2026-жылдын 4-февралы