Surfactanții amfoteri sunt surfactanți care conțin atât grupări hidrofile anionice, cât și grupări hidrofile cationice în aceeași moleculă. Cea mai semnificativă caracteristică a lor este că pot dona și accepta protoni. Aceștia au următoarele caracteristici în timpul utilizării: Surfactanții amfoteri au, în general, performanțe bune în spălarea, dispersarea, emulsionarea, sterilizarea, înmuierea fibrelor și sunt antistatici și pot fi utilizați ca auxiliari de finisare a țesăturilor, auxiliari de vopsire, dispersanți de săpun de calciu, surfactanți pentru curățarea chimică și inhibitori de coroziune a metalelor etc. Au o moliciune, netezime și proprietăți antistatice excelente pentru țesături; anumite proprietăți bactericide și de inhibare a mucegaiului; și proprietăți bune de emulsionare și dispersare. Cu toate acestea, acest tip de surfactant este relativ scump, iar gama sa reală de aplicare este mai mică decât cea a altor tipuri de surfactanți. Este un surfactant ușor. Spre deosebire de surfactanții anionici sau cationici singulari, moleculele de surfactant amfoter au atât grupări acide, cât și bazice la un capăt al moleculei. Grupările acide sunt în mare parte grupări carboxil, acid sulfonic sau fosfat, în timp ce grupările bazice sunt grupări amino sau cuaternare de amoniu. Acestea pot fi amestecate cu surfactanți anionici și neionici și sunt rezistente la acizi, alcali, săruri și săruri ale metalelor alcalino-pământoase.
În prezent, surfactanții amfoteri sintetici utilizați în mod obișnuit au în mare parte grupări carboxilat ca grupări anionice, câțiva având grupări sulfonat; grupările lor cationice sunt în mare parte săruri de amină sau săruri cuaternare de amoniu. Cei cu săruri de amină ca grupare cationică se numesc de tip aminoacid; cei cu săruri cuaternare de amoniu ca grupare cationică se numesc de tip betaină.
- Tipul de aminoacid
Soluția apoasă de surfactanți amfoteri de tip aminoacizi este alcalină. Când se adaugă lent acid clorhidric sub agitare, nu există nicio modificare atunci când soluția devine neutră. Se formează un precipitat atunci când soluția devine ușor acidă. Dacă se adaugă mai mult acid clorhidric pentru a face soluția puternic acidă, precipitatul se dizolvă din nou. Aceasta indică faptul că se comportă ca un surfactant anionic într-un mediu alcalin și ca un surfactant cationic într-un mediu acid. Cu toate acestea, atunci când proprietățile cationice și anionice sunt exact echilibrate la punctul izoelectric, hidrofilicitatea scade, rezultând formarea unui precipitat. Anionul din moleculă este o grupare carboxil, iar cationul este o sare de amoniu. Acest tip de surfactant prezintă activități de suprafață diferite odată cu modificările pH-ului mediului. De exemplu, acidul dodecilaminopropionic (C12H25N+H2CH2CH2COO-) poate fi convertit în dodecilaminopropionat de sodiu (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) într-un mediu de hidroxid de sodiu, comportându-se ca un surfactant anionic solubil în apă. Într-un mediu de acid clorhidric, acesta poate fi transformat în sarea clorhidrat a acidului dodecilaminopropionic [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], comportându-se ca un surfactant cationic solubil în apă. Dacă pH-ul mediului este ajustat astfel încât sarcinile pozitive și negative să fie exact echilibrate, acesta este transformat într-o sare internă (C12H25N+H2CH2CH2COO-), care este puțin solubilă în apă și precipită. PH-ul în acest punct se numește punct izoelectric. Pentru a exercita pe deplin efectul surfactanților amfoteri de tip aminoacizi, aceștia trebuie utilizați în soluții apoase cu un pH care deviază de la punctul izoelectric. Materiile prime obișnuite utilizate în prepararea surfactanților amfoteri de tip aminoacizi includ amine primare alifatice superioare, acrilat de metil (vezi esteri acrilat), acrilonitril și acid cloracetic.
- Btip etaină
Surfactanții amfoteri de tip betaină au cea mai mare caracteristică de a fi solubili în soluții apoase, indiferent dacă acestea sunt acide, neutre sau alcaline. Nu precipită nici măcar la punctul izoelectric. În plus, au și proprietăți bune, cum ar fi permeabilitatea, detergentitatea și performanța antistatică. Prin urmare, sunt buni emulgatori și emolienți.
Carboxibetaină
Anionul din moleculă este o grupare carboxil, iar cationul este o grupare cuaternară de amoniu. De exemplu, alchil dimetil betaina [RN+(CH3)2CH2COO-], unde gruparea alchil R are 12 până la 18 atomi de carbon. Comparativ cu tipurile de aminoacizi, tipurile de betaină se pot dizolva în apă în medii acide, neutre sau alcaline și nu precipită nici măcar la punctul izoelectric, astfel încât pot fi utilizate în soluții apoase cu orice pH. În medii acide, când pH-ul punctului izoelectric este mai mic, se comportă ca un surfactant cationic solubil în apă [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; în medii neutre sau alcaline, adică, când pH-ul este egal sau mai mare decât punctul izoelectric, se comportă ca un surfactant amfoter solubil în apă și nu se comportă ca un surfactant anionic. Surfactanții amfoteri tind să formeze precipitate cu surfactanții anionici numai în medii acide. Aceștia pot fi utilizați în combinație cu orice tip de surfactant în medii cu diferite valori ale pH-ului. Materiile prime obișnuite utilizate pentru prepararea surfactanților amfoteri de tip betaină includ alchil dimetil amine terțiare și cloracetat de sodiu etc.
Sulfobetaină
Gruparea anionică din moleculă este gruparea sulfo (SO3-), iar gruparea cationică este gruparea cuaternară de amoniu. Cele utilizate în mod obișnuit sunt alchil dimetil sulfonetil betainele [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] și alchil dimetil sulfopropil betainele [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Numărul de atomi de carbon din gruparea alchil R din formule variază de la 12 la 18. Sulfobetainele au proprietăți complete; acestea nu numai că posedă toate avantajele betainelor obișnuite, dar au și avantaje unice, cum ar fi rezistența la concentrații mari de acizi, alcalii și săruri. În prezent, hidroxisulfopropilul [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] este utilizat pentru a înlocui sulfopropil betainele, care produc substanțe dăunătoare organismului uman în timpul producției. Datorită prezenței în structura lor atât a grupărilor anionice, cât și a celor cationice cu grupări hidroxil, aceștia nu numai că au toate avantajele agenților tensioactivi amfoteri, dar prezintă și rezistență la concentrații mari de acizi, alcali și săruri, bune proprietăți emulgatoare, dispersante și antistatice, precum și proprietăți bactericide, antifungice și vâscoelastice. Sunt agenți tensioactivi cu performanțe generale excelente și au fost aplicați pe scară largă în diverse domenii, cum ar fi substanțele chimice de uz zilnic, dislocarea petrolului în câmpurile petroliere, fracturarea și acidifierea.
Betaină fosfolipidică
Gruparea anionică din moleculă este gruparea fosfat (HPO4-), iar gruparea cationică este gruparea cuaternară de amoniu. De exemplu, alchil dimetil hidroxipropil fosfat betaină [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], unde gruparea alchil R are 12 până la 18 atomi de carbon. Această structură determină faptul că nu numai că posedă proprietățile excelente ale surfactanților amfoteri, cum ar fi umectabilitatea, detergenta, solubilizarea, proprietățile de emulsionare și dispersare, proprietatea antistatică, stabilitatea termică, precum și o bună compatibilitate, iritație scăzută și avantaje față de surfactanții anionici generali, cum ar fi rezistența mai bună la alcali, rezistența la electroliți și proprietatea antistatică, dar are și o dispersabilitate puternică a săpunului de calciu, o tensiune superficială scăzută și o performanță excelentă de spumare.
Data publicării: 04 februarie 2026