එක් ලිපියකින් ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් තේරුම් ගැනීම——ඇමයිනෝ අම්ල වර්ගය සහ බීටයින් වර්ගය

ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් යනු එකම අණුවක ඇනොනික් හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ සහ කැටායන හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ දෙකම අඩංගු සර්ෆැක්ටන්ට් වේ. ඒවායේ වඩාත්ම වැදගත් ලක්ෂණය වන්නේ ඒවාට ප්‍රෝටෝන පරිත්‍යාග කිරීමට සහ පිළිගැනීමට හැකි වීමයි. භාවිතයේදී ඒවාට පහත ලක්ෂණ ඇත: ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් සාමාන්‍යයෙන් සේදීම, විසුරුවා හැරීම, ඉමල්සිෆයි කිරීම, විෂබීජහරණය කිරීම, මෘදු කිරීමේ තන්තු සහ ප්‍රති-ස්ථිතික සඳහා හොඳ කාර්ය සාධනයක් ඇති අතර රෙදි නිම කිරීමේ සහායක, ඩයි කිරීමේ සහායක, කැල්සියම් සබන් විසරණ, වියළි පිරිසිදු කිරීමේ සර්ෆැක්ටන්ට් සහ ලෝහ විඛාදන නිෂේධක ආදිය ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. ඒවාට රෙදි සඳහා විශිෂ්ට මෘදු බව, සුමට බව සහ ප්‍රති-ස්ථිතික ගුණ ඇත; ඇතැම් බැක්ටීරියා නාශක සහ අච්චු-නිෂේධක ගුණාංග; සහ හොඳ ඉමල්සිෆයිං සහ විසරණ ගුණාංග. කෙසේ වෙතත්, මෙම වර්ගයේ සර්ෆැක්ටන්ට් සාපේක්ෂව මිල අධික වන අතර, එහි සත්‍ය යෙදුම් පරාසය අනෙකුත් වර්ගවල සර්ෆැක්ටන්ට් වලට වඩා කුඩා වේ. එය මෘදු සර්ෆැක්ටන්ට් වේ. තනි ඇනොනික් හෝ කැටායන සර්ෆැක්ටන්ට් මෙන් නොව, ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් අණු අණුවේ එක් කෙළවරක ආම්ලික සහ මූලික කාණ්ඩ දෙකම ඇත. ආම්ලික කාණ්ඩ බොහෝ දුරට කාබොක්සිල්, සල්ෆොනික් අම්ල හෝ පොස්පේට් කාණ්ඩ වන අතර මූලික කාණ්ඩ ඇමයිනෝ හෝ ක්වාටර්නරි ඇමෝනියම් කාණ්ඩ වේ. ඒවා ඇනොනික් සහ අයනික නොවන මතුපිටක සමඟ මිශ්‍ර කළ හැකි අතර අම්ල, ක්ෂාර, ලවණ සහ ක්ෂාරීය පෘෂ්ඨ ලෝහ ලවණ වලට ප්‍රතිරෝධී වේ.

වර්තමානයේ බහුලව භාවිතා වන කෘතිම ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල බොහෝ දුරට කාබොක්සිලේට් කාණ්ඩ ඒවායේ ඇනොනික් කොටස් ලෙස ඇති අතර, ස්වල්පයකට සල්ෆොනේට් කාණ්ඩ ඇත; ඒවායේ කැටායන කොටස් බොහෝ දුරට ඇමයින් ලවණ හෝ ක්වාටර්නරි ඇමෝනියම් ලවණ වේ. කැටායන කොටස ලෙස ඇමයින් ලවණ ඇති ඒවා ඇමයිනෝ අම්ල වර්ගය ලෙසද, ක්වාටර්නරි ඇමෝනියම් ලවණ කැටායන කොටස ලෙසද ඇති ඒවා බීටයින් වර්ගය ලෙසද හැඳින්වේ.

1. ඇමයිනෝ අම්ල වර්ගය

ඇමයිනෝ අම්ල වර්ගයේ ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල ජලීය ද්‍රාවණය ක්ෂාරීය වේ. හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය කලවම් කිරීම සමඟ සෙමින් එකතු කළ විට, ද්‍රාවණය උදාසීන වන විට කිසිදු වෙනසක් සිදු නොවේ. ද්‍රාවණය තරමක් ආම්ලික වන විට අවක්ෂේපයක් සාදයි. ද්‍රාවණය දැඩි ලෙස ආම්ලික කිරීමට වැඩි හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලයක් එකතු කළහොත්, අවක්ෂේපය නැවත දිය වේ. මෙයින් පෙන්නුම් කරන්නේ එය ක්ෂාරීය පරිසරයක ඇනොනික් සර්ෆැක්ටන්ට් ලෙස සහ ආම්ලික පරිසරයක කැටානික් සර්ෆැක්ටන්ට් ලෙස ක්‍රියා කරන බවයි. කෙසේ වෙතත්, කැටායනික සහ ඇනොනික් ගුණාංග සම විද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යයේ හරියටම සමතුලිත වූ විට, ජලාකර්ෂණීයතාව අඩු වන අතර එමඟින් අවක්ෂේපයක් සෑදේ. අණුවේ ඇති ඇනායනය කාබොක්සයිල් කාණ්ඩයක් වන අතර කැටායනය ඇමෝනියම් ලවණයකි. මෙම වර්ගයේ සර්ෆැක්ටන්ට් මාධ්‍යයේ pH අගයෙහි වෙනස්කම් සමඟ විවිධ මතුපිට ක්‍රියාකාරකම් ප්‍රදර්ශනය කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඩොඩෙසිලමිනොප්‍රොපියොනික් අම්ලය (C12H25N+H2CH2CH2COO-) සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් මාධ්‍යයක සෝඩියම් ඩොඩෙසිලමිනොප්‍රොපියොනේට් (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) බවට පරිවර්තනය කළ හැකි අතර එය ජලයේ ද්‍රාව්‍ය ඇනොනික් මතුපිටක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ල මාධ්‍යයක, එය ඩොඩෙසිලමිනොප්‍රොපියොනික් අම්ලයේ හයිඩ්‍රොක්ලෝරයිඩ් ලුණු බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], ජලයේ ද්‍රාව්‍ය කැටායන මතුපිටක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. ධනාත්මක සහ සෘණ ආරෝපණ හරියටම සමතුලිත වන පරිදි මාධ්‍යයේ pH අගය සකස් කර ඇත්නම්, එය අභ්‍යන්තර ලුණු (C12H25N+H2CH2CH2COO-) බවට පරිවර්තනය වේ, එය ජලයේ දුර්වල ලෙස ද්‍රාව්‍ය වන අතර අවක්ෂේපණය වේ. මෙම ස්ථානයේ pH අගය සම විද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යය ලෙස හැඳින්වේ. ඇමයිනෝ අම්ල වර්ගයේ ඇම්ෆොටරික් මතුපිටකවල බලපෑම සම්පූර්ණයෙන්ම ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා, ඒවා සම විද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යයෙන් බැහැර වන pH අගයක් සහිත ජලීය ද්‍රාවණවල භාවිතා කළ යුතුය. ඇමයිනෝ අම්ල වර්ගයේ ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් සකස් කිරීමේදී භාවිතා කරන පොදු අමුද්‍රව්‍ය අතර ඉහළ ඇලිෆැටික් ප්‍රාථමික ඇමයින්, මෙතිල් ඇක්‍රිලේට් (ඇක්‍රිලේට් එස්ටර බලන්න), ඇක්‍රිලෝනිට්‍රයිල් සහ ක්ලෝරෝඇසිටික් අම්ලය ඇතුළත් වේ.

1. Bඊටේන් වර්ගය

බීටයින් වර්ගයේ ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් වලට ඇත්තේ ආම්ලික, උදාසීන හෝ ක්ෂාරීය වේවා ජලීය ද්‍රාවණවල ද්‍රාව්‍ය වීමේ විශාලතම ලක්ෂණයයි. ඒවා සම විද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යයේදී පවා අවක්ෂේප නොවේ. ඊට අමතරව, ඒවාට පාරගම්යතාව, ඩිටර්ජන්සි සහ ප්‍රති-ස්ථිතික ක්‍රියාකාරිත්වය වැනි හොඳ ගුණාංග ද ඇත. එබැවින්, ඒවා හොඳ ඉමල්සිෆයර් සහ මෘදුකාරක වේ.

කාබොක්සිබෙටයින්

අණුවේ ඇති ඇනායනය කාබොක්සයිල් කාණ්ඩයක් වන අතර කැටායනය චතුර්ථක ඇමෝනියම් කාණ්ඩයකි. උදාහරණයක් ලෙස, ඇල්කයිල් ඩයිමෙතිල් බීටයින් [RN+(CH3)2CH2COO-], එහිදී ඇල්කයිල් කාණ්ඩය R හි කාබන් පරමාණු 12 සිට 18 දක්වා ඇත. ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග හා සසඳන විට, බීටයින් වර්ග ආම්ලික, උදාසීන හෝ ක්ෂාරීය මාධ්‍යවල ජලයේ දිය විය හැකි අතර සම විද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යයේදී පවා අවක්ෂේප නොකෙරේ, එබැවින් ඒවා ඕනෑම pH අගයක් සහිත ජලීය ද්‍රාවණවල භාවිතා කළ හැකිය. ආම්ලික මාධ්‍යවලදී, සම විද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යයේ pH අගය අඩු වූ විට, එය ජල-ද්‍රාව්‍ය කැටායන මතුපිටක් [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-] ලෙස ක්‍රියා කරයි; උදාසීන හෝ ක්ෂාරීය මාධ්‍යවලදී, එනම්, pH අගය සම විද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යයට සමාන හෝ වැඩි වූ විට, එය ජල-ද්‍රාව්‍ය ඇම්ෆොටරික් මතුපිටක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතර ඇනොනික් මතුපිටක් ලෙස ක්‍රියා නොකරයි. ඇම්ෆොටරික් මතුපිටක්කාරක ඇනොනික් මතුපිටක්කාරක සමඟ අවක්ෂේප සෑදීමට නැඹුරු වන්නේ ආම්ලික මාධ්‍යවල පමණි. විවිධ pH අගයන් සහිත මාධ්‍යවල ඕනෑම ආකාරයක මතුපිටක කාරකයක් සමඟ ඒවා ඒකාබද්ධව භාවිතා කළ හැකිය. බීටයින් වර්ගයේ ඇම්ෆොටරික් මතුපිටක කාරක සකස් කිරීම සඳහා භාවිතා කරන පොදු අමුද්‍රව්‍ය අතර ඇල්කයිල් ඩයිමෙතිල් තෘතියික ඇමයින් සහ සෝඩියම් ක්ලෝරෝඇසිටේට් ආදිය ඇතුළත් වේ.

සල්ෆොබෙටයින්

අණුවේ ඇති ඇනොනික් කාණ්ඩය සල්ෆෝ කාණ්ඩය (SO3-) වන අතර, කැටායන කාණ්ඩය ක්වාටර්නරි ඇමෝනියම් කාණ්ඩය වේ. බහුලව භාවිතා වන ඒවා වන්නේ ඇල්කයිල් ඩයිමෙතිල් සල්ෆොනෙතයිල් බීටේන් [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] සහ ඇල්කයිල් ඩයිමෙතිල් සල්ෆොප්‍රොපයිල් බීටේන් [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-] ය. සූත්‍රවල R ඇල්කයිල් කාණ්ඩයේ කාබන් පරමාණු ගණන 12 සිට 18 දක්වා පරාසයක පවතී. සල්ෆොබෙටේන් වලට පුළුල් ගුණ ඇත; ඒවාට සාමාන්‍ය බීටේන් වල ඇති සියලුම වාසි පමණක් නොව, අම්ල, ක්ෂාර සහ ලවණවල ඉහළ සාන්ද්‍රණයකට ප්‍රතිරෝධය වැනි අද්විතීය වාසි ද ඇත. වර්තමානයේ, හයිඩ්‍රොක්සි සල්ෆොප්‍රොපයිල් [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] සල්ෆොප්‍රොපයිල් බීටේන් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට භාවිතා කරන අතර එමඟින් නිෂ්පාදනය අතරතුර මිනිස් සිරුරට හානිකර ද්‍රව්‍ය නිපදවයි. ඒවායේ ව්‍යුහයේ හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ සහිත ඇනොනික් සහ කැටායන කාණ්ඩ දෙකම තිබීම නිසා, ඒවාට ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල සියලුම වාසි පමණක් නොව, අම්ල, ක්ෂාර සහ ලවණවල ඉහළ සාන්ද්‍රණයකට ප්‍රතිරෝධය, හොඳ ඉමල්සිෆයිං, විසුරුවා හැරීම සහ ප්‍රති-ස්ථිතික ගුණ මෙන්ම බැක්ටීරියා නාශක, දිලීර නාශක සහ විස්කෝලාස්ටික් ගුණ ද ප්‍රදර්ශනය කරයි. ඒවා විශිෂ්ට සමස්ත කාර්ය සාධනයක් සහිත සර්ෆැක්ටන්ට් වන අතර දෛනික රසායනික ද්‍රව්‍ය, තෙල් ක්ෂේත්‍ර තෙල් විස්ථාපනය, අස්ථි බිඳීම සහ ආම්ලිකකරණය වැනි විවිධ ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ.

ෆොස්ෆොලිපිඩ් බීටයින්

අණුවේ ඇති ඇනොනික් කාණ්ඩය පොස්පේට් කාණ්ඩය (HPO4-) වන අතර, කැටායන කාණ්ඩය ක්වාටර්නරි ඇමෝනියම් කාණ්ඩය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඇල්කයිල් ඩයිමෙතිල් හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් පොස්පේට් බීටයින් [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], එහිදී ඇල්කයිල් කාණ්ඩය R හි කාබන් පරමාණු 12 සිට 18 දක්වා ඇත. මෙම ව්‍යුහය තීරණය කරන්නේ එය තෙත් කිරීමේ හැකියාව, ඩිටර්ජන්සි, ද්‍රාව්‍යකරණය, ඉමල්සිෆයිං සහ විසුරුවා හැරීමේ ගුණාංග, ප්‍රතිස්ථිතික ගුණය, තාප ස්ථායිතාව මෙන්ම හොඳ අනුකූලතාව, අඩු කෝපයක් සහ වඩා හොඳ ක්ෂාර ප්‍රතිරෝධය, විද්‍යුත් විච්ඡේදක ප්‍රතිරෝධය සහ ප්‍රතිස්ථිතික ගුණය වැනි සාමාන්‍ය ඇනොනික් මතුපිටකවලට වඩා වාසි වැනි ඇම්ෆොටරික් මතුපිටකවල විශිෂ්ට ගුණාංග පමණක් නොව, ශක්තිමත් කැල්සියම් සබන් විසරණය, අඩු මතුපිට ආතතිය සහ විශිෂ්ට පෙණ දැමීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය ද ඇති බවයි.