Амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисууд нь нэг молекулд анион гидрофилийн бүлэг ба катион гидрофилийн бүлгүүдийг агуулсан гадаргуугийн идэвхт бодисууд юм. Тэдний хамгийн чухал шинж чанар нь протоныг хандивлах, хүлээн авах боломжтой юм. Ашиглалтын явцад тэдгээр нь дараах шинж чанартай байдаг: Амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисууд нь ерөнхийдөө угаах, тараах, эмульсжүүлэх, ариутгах, зөөлрүүлэх, антистатик үйлчилгээтэй бөгөөд даавууг өнгөлөх туслах бодис, будах туслах бодис, кальцийн савангийн дисперс, хуурай цэвэрлэгээний гадаргуугийн идэвхт бодис, металлын зэврэлтийг дарангуйлагч гэх мэтээр ашиглаж болно. Эдгээр нь даавуунд маш сайн зөөлөн, жигд, антистатик шинж чанартай; нян устгах болон хөгц дарангуйлах тодорхой шинж чанартай; мөн сайн эмульсжүүлэх, тархах шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ төрлийн гадаргуугийн идэвхт бодис нь харьцангуй үнэтэй бөгөөд бодит хэрэглээний хүрээ нь бусад төрлийн гадаргуугийн идэвхт бодисуудаас бага байдаг. Энэ нь зөөлөн гадаргуугийн идэвхт бодис юм. Ганц анион эсвэл катион гадаргуугийн идэвхт бодисуудаас ялгаатай нь амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисын молекулууд нь молекулын нэг үзүүрт хүчиллэг болон шүлтлэг бүлгүүдтэй байдаг. Хүчиллэг бүлгүүд нь ихэвчлэн карбоксил, сульфоны хүчил эсвэл фосфатын бүлгүүд байдаг бол үндсэн бүлгүүд нь амин эсвэл дөрөвдөгч аммонийн бүлгүүд юм. Тэдгээрийг анион ба ион бус гадаргуугийн идэвхт бодисуудтай хольж болох бөгөөд хүчил, шүлт, давс, шүлтлэг шороон металлын давсанд тэсвэртэй байдаг.
Одоогоор түгээмэл хэрэглэгддэг синтетик амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисууд нь ихэвчлэн анион хэсэг болох карбоксилатын бүлгийг агуулдаг бөгөөд цөөн хэдэн нь сульфонатын бүлэгтэй байдаг; тэдгээрийн катион хэсгүүд нь ихэвчлэн амин давс эсвэл дөрөвдөгч аммонийн давс юм. Катион хэсэг болох амин давстай хэсгүүдийг амин хүчлийн төрөл гэж нэрлэдэг; катион хэсэг болох дөрөвдөгч аммонийн давстай хэсгүүдийг бетайн төрөл гэж нэрлэдэг.
- Амин хүчлийн төрөл
Амин хүчлийн төрлийн амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисын усан уусмал нь шүлтлэг шинж чанартай байдаг. Давсны хүчлийг хутгаж аажмаар нэмэхэд уусмал саармаг болоход ямар ч өөрчлөлт гарахгүй. Уусмал бага зэрэг хүчиллэг болоход тунадас үүсдэг. Хэрэв уусмалыг хүчтэй хүчиллэг болгохын тулд давсны хүчил нэмж оруулбал тунадас дахин уусдаг. Энэ нь шүлтлэг орчинд анион гадаргуугийн идэвхт бодис, хүчиллэг орчинд катион гадаргуугийн идэвхт бодис болж ажилладаг болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч катион ба анион шинж чанарууд изоэлектрик цэг дээр яг тэнцвэртэй байх үед гидрофил чанар буурч, тунадас үүсдэг. Молекул дахь анион нь карбоксил бүлэг, катион нь аммонийн давс юм. Энэ төрлийн гадаргуугийн идэвхт бодис нь орчны рН-ийн өөрчлөлттэй өөр өөр гадаргуугийн идэвхжил үзүүлдэг. Жишээлбэл, додециламинопропионы хүчил (C12H25N+H2CH2CH2COO-) нь натрийн гидроксидын орчинд усанд уусдаг анион гадаргуугийн идэвхт бодисын үүрэг гүйцэтгэж, натрийн додециламинопропионат (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) болж хувирдаг. Давсны хүчлийн орчинд үүнийг додециламинопропионы хүчлийн гидрохлоридын давс [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-] болгон хувиргаж, усанд уусдаг катион гадаргуугийн идэвхт бодисын үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэрэв орчны рН-ийг эерэг ба сөрөг цэнэгүүд яг тэнцвэртэй байхаар тохируулбал энэ нь усанд муу уусдаг бөгөөд тунадасждаг дотоод давс (C12H25N+H2CH2CH2COO-) болж хувирдаг. Энэ цэгийн рН-ийг изоэлектрик цэг гэж нэрлэдэг. Амин хүчлийн төрлийн амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисын үйлчлэлийг бүрэн хэрэгжүүлэхийн тулд тэдгээрийг изоэлектрик цэгээс рН-ийн хазайлттай усан уусмалд ашиглах ёстой. Амин хүчлийн төрлийн амфотер гадаргуугийн идэвхт бодис бэлтгэхэд ашигладаг нийтлэг түүхий эдэд өндөр алифатик анхдагч аминууд, метил акрилат (акрилатын эфирийг үзнэ үү), акрилонитрил, хлорцууны хүчил орно.
- Bэтайн төрөл
Бетайн төрлийн амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисууд нь хүчиллэг, төвийг сахисан эсвэл шүлтлэг эсэхээс үл хамааран усан уусмалд уусдаг хамгийн том шинж чанартай. Тэд изоэлектрик цэг дээр ч тунадасждаггүй. Үүнээс гадна тэдгээр нь нэвчилт, угаалгын бодис болон статик эсрэг үйлчилгээ зэрэг сайн шинж чанартай байдаг. Тиймээс тэдгээр нь сайн эмульгатор ба зөөлрүүлэгч юм.
Карбоксибетаин
Молекул дахь анион нь карбоксил бүлэг, катион нь дөрөвдөгч аммонийн бүлэг юм. Жишээлбэл, алкил диметил бетаин [RN+(CH3)2CH2COO-], энд алкил бүлэг R нь 12-18 нүүрстөрөгчийн атомтай. Амин хүчлийн төрлүүдтэй харьцуулахад бетаин төрлүүд нь хүчиллэг, төвийг сахисан эсвэл шүлтлэг орчинд усанд уусаж, изоэлектрик цэг дээр ч тунадасждаггүй тул тэдгээрийг ямар ч рН-тэй усан уусмалд ашиглаж болно. Хүчиллэг орчинд изоэлектрик цэгийн рН бага байх үед энэ нь усанд уусдаг катион гадаргуугийн идэвхт бодис [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-] шиг ажилладаг; төвийг сахисан эсвэл шүлтлэг орчинд, өөрөөр хэлбэл рН нь изоэлектрик цэгтэй тэнцүү эсвэл түүнээс өндөр байх үед энэ нь усанд уусдаг амфотер гадаргуугийн идэвхт бодис шиг ажилладаг бөгөөд анион гадаргуугийн идэвхт бодис шиг ажилладаггүй. Амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисууд нь зөвхөн хүчиллэг орчинд анион гадаргуугийн идэвхт бодисуудтай тунадас үүсгэх хандлагатай байдаг. Тэдгээрийг янз бүрийн рН утгатай орчинд ямар ч төрлийн гадаргуугийн идэвхт бодистой хамт хэрэглэж болно. Бетаин төрлийн амфотер гадаргуугийн идэвхт бодис бэлтгэхэд ашигладаг нийтлэг түүхий эдэд алкил диметил гуравдагч аминууд болон натрийн хлорацетат гэх мэт орно.
Сульфетаин
Молекул дахь анион бүлэг нь сульфо бүлэг (SO3-), катион бүлэг нь дөрөвдөгч аммонийн бүлэг юм. Түгээмэл хэрэглэгддэг нь алкил диметил сульфонэтил бетайн [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] болон алкил диметил сульфопропил бетайн [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] юм. Томъёо дахь R алкил бүлгийн нүүрстөрөгчийн атомын тоо 12-18 хооронд хэлбэлздэг. Сульфобетаинууд нь цогц шинж чанартай; тэдгээр нь ердийн бетайнуудын бүх давуу талыг эзэмшээд зогсохгүй хүчил, шүлт, давсны өндөр концентрацид тэсвэртэй байх зэрэг өвөрмөц давуу талуудтай. Одоогийн байдлаар гидрокси сульфопропил [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-]-ийг үйлдвэрлэлийн явцад хүний биед хортой бодис үүсгэдэг сульфопропил бетайнуудыг орлуулахад ашиглаж байна. Бүтэцдээ гидроксил бүлэгтэй анион ба катион бүлгүүд байдаг тул тэдгээр нь амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисын бүх давуу талыг агуулсан төдийгүй хүчил, шүлт, давсны өндөр концентрацид тэсвэртэй, сайн эмульсжүүлэгч, тархагч, статик шинж чанартай, мөн нян устгах, мөөгөнцрийн эсрэг болон наалдамхай уян хатан шинж чанартай байдаг. Эдгээр нь ерөнхийдөө маш сайн гүйцэтгэлтэй гадаргуугийн идэвхт бодис бөгөөд өдөр тутмын химийн бодис, газрын тосны ордын тосыг нүүлгэн шилжүүлэх, хагарал, хүчиллэгжүүлэх зэрэг янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
Фосфолипид бетаин
Молекул дахь анион бүлэг нь фосфатын бүлэг (HPO4-), катион бүлэг нь дөрөвдөгч аммонийн бүлэг юм. Жишээлбэл, алкил диметил гидроксипропил фосфат бетаин [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], энд алкил бүлэг R нь 12-18 нүүрстөрөгчийн атомтай. Энэ бүтэц нь зөвхөн амфотер гадаргуугийн идэвхт бодисын маш сайн шинж чанарууд болох норгох чадвар, угаалгын бодис, уусах чадвар, эмульсжүүлэх болон тархах шинж чанар, антистатик шинж чанар, дулааны тогтвортой байдал, мөн сайн нийцтэй байдал, бага цочрол, ерөнхий анион гадаргуугийн идэвхт бодисуудаас илүү сайн шүлтийн эсэргүүцэл, электролитийн эсэргүүцэл, антистатик шинж чанар зэрэг давуу талуудтай төдийгүй кальцийн савангийн хүчтэй тархалт, бага гадаргуугийн таталт, маш сайн хөөсөрч буй гүйцэтгэлтэй болохыг тодорхойлдог.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 2-р сарын 4