Amfotérne povrchovo aktívne látky sú povrchovo aktívne látky, ktoré obsahujú v tej istej molekule aniónové hydrofilné aj katiónové hydrofilné skupiny. Ich najvýznamnejšou vlastnosťou je, že môžu darovať aj prijímať protóny. Počas používania majú nasledujúce vlastnosti: Amfotérne povrchovo aktívne látky majú vo všeobecnosti dobrý výkon pri praní, dispergácii, emulgácii, sterilizácii, zmäkčovaní vlákien a antistatických účinkoch a môžu sa použiť ako pomocné látky na konečnú úpravu tkanín, pomocné látky na farbenie, dispergačné činidlá vápenatého mydla, povrchovo aktívne látky na chemické čistenie a inhibítory korózie kovov atď. Majú vynikajúcu mäkkosť, hladkosť a antistatické vlastnosti pre tkaniny; určité baktericídne a protiplesňové vlastnosti; a dobré emulgačné a dispergačné vlastnosti. Tento typ povrchovo aktívnych látok je však relatívne drahý a jeho skutočný rozsah použitia je menší ako u iných typov povrchovo aktívnych látok. Je to mierna povrchovo aktívna látka. Na rozdiel od jednotlivých aniónových alebo katiónových povrchovo aktívnych látok majú molekuly amfotérnych povrchovo aktívnych látok na jednom konci molekuly kyslé aj zásadité skupiny. Kyslé skupiny sú väčšinou karboxylové, sulfónové alebo fosfátové skupiny, zatiaľ čo zásadité skupiny sú aminoskupiny alebo kvartérne amóniové skupiny. Môžu sa miešať s aniónovými a neiónovými povrchovo aktívnymi látkami a sú odolné voči kyselinám, zásadám, soliam a soliam kovov alkalických zemín.
V súčasnosti bežne používané syntetické amfotérne povrchovo aktívne látky majú väčšinou karboxylátové skupiny ako aniónové zložky, pričom niektoré majú sulfonátové skupiny; ich katiónové zložky sú väčšinou amínové soli alebo kvartérne amóniové soli. Tie, ktoré majú amínové soli ako katiónovú zložku, sa nazývajú aminokyselinový typ; tie, ktoré majú kvartérne amóniové soli ako katiónovú zložku, sa nazývajú betaínový typ.
- Typ aminokyseliny
Vodný roztok amfotérnych povrchovo aktívnych látok aminokyselinového typu je zásaditý. Keď sa za miešania pomaly pridáva kyselina chlorovodíková, po neutralizovaní roztoku sa nezmení jeho stav. Zrazenina sa vytvorí, keď sa roztok mierne okyslí. Ak sa pridá viac kyseliny chlorovodíkovej, aby sa roztok stal silne kyslým, zrazenina sa opäť rozpustí. To naznačuje, že sa v alkalickom prostredí správa ako aniónová povrchovo aktívna látka a v kyslom prostredí ako katiónová povrchovo aktívna látka. Keď sú však katiónové a aniónové vlastnosti v izoelektrickom bode presne vyvážené, hydrofilnosť sa znižuje, čo vedie k tvorbe zrazeniny. Anión v molekule je karboxylová skupina a katión je amónna soľ. Tento typ povrchovo aktívnej látky vykazuje rôzne povrchové aktivity so zmenami pH média. Napríklad kyselina dodecylaminopropiónová (C12H25N+H2CH2CH2COO-) sa môže v prostredí hydroxidu sodného premeniť na dodecylaminopropionát sodný (C12H25NHCH2CH2COO-Na+), pričom sa správa ako vo vode rozpustná aniónová povrchovo aktívna látka. V kyseline chlorovodíkovej sa môže premeniť na hydrochloridovú soľ kyseliny dodecylaminopropiónovej [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], ktorá sa správa ako vo vode rozpustná katiónová povrchovo aktívna látka. Ak sa pH média upraví tak, aby kladné a záporné náboje boli presne vyvážené, premení sa na vnútornú soľ (C12H25N+H2CH2CH2COO-), ktorá je vo vode zle rozpustná a vyzráža sa. Hodnota pH v tomto bode sa nazýva izoelektrický bod. Aby sa amfotérne povrchovo aktívne látky aminokyselinového typu plne prejavili, musia sa používať vo vodných roztokoch s pH odlišným od izoelektrického bodu. Medzi bežné suroviny používané pri príprave amfotérnych povrchovo aktívnych látok aminokyselinového typu patria vyššie alifatické primárne amíny, metylakrylát (pozri akrylátové estery), akrylonitril a kyselina chlóroctová.
- Betaínový typ
Amfotérne povrchovo aktívne látky betaínového typu sa vyznačujú najväčšou rozpustnosťou vo vodných roztokoch, či už kyslých, neutrálnych alebo zásaditých. Nezrážajú sa ani v izoelektrickom bode. Okrem toho majú aj dobré vlastnosti, ako je priepustnosť, detergentné a antistatické účinky. Preto sú dobrými emulgátormi a zmäkčovadlami.
Karboxybetaín
Anión v molekule je karboxylová skupina a katión je kvartérna amóniová skupina. Napríklad alkyldimetylbetaín [RN+(CH3)2CH2COO-], kde alkylová skupina R má 12 až 18 atómov uhlíka. V porovnaní s aminokyselinovými typmi sa betaínové typy môžu rozpúšťať vo vode v kyslom, neutrálnom alebo alkalickom prostredí a nezrážajú sa ani v izoelektrickom bode, takže sa môžu použiť vo vodných roztokoch s akýmkoľvek pH. V kyslom prostredí, keď je pH izoelektrického bodu nižšie, sa správa ako vo vode rozpustný katiónový tenzid [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; v neutrálnom alebo alkalickom prostredí, t. j. keď je pH rovnaké alebo vyššie ako izoelektrický bod, sa správa ako vo vode rozpustný amfotérny tenzid a nespráva sa ako aniónový tenzid. Amfotérne tenzidy majú tendenciu tvoriť zrazeniny s aniónovými tenzidmi iba v kyslom prostredí. Môžu sa použiť v kombinácii s akýmkoľvek typom tenzidu v médiách s rôznymi hodnotami pH. Medzi bežné suroviny používané na prípravu amfotérnych povrchovo aktívnych látok betaínového typu patria alkyldimetylterciárne amíny a chlóracetát sodný atď.
Sulfobetaín
Aniónová skupina v molekule je sulfoskupina (SO3-) a katiónová skupina je kvartérna amóniová skupina. Bežne používané sú alkyldimetylsulfónetylbetaíny [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] a alkyldimetylsulfopropylbetaíny [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. Počet atómov uhlíka v alkylovej skupine R vo vzorcoch sa pohybuje od 12 do 18. Sulfobetaíny majú komplexné vlastnosti; nielenže majú všetky výhody bežných betaínov, ale majú aj jedinečné výhody, ako je odolnosť voči vysokým koncentráciám kyselín, zásad a solí. V súčasnosti sa hydroxysulfopropyl [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] používa ako náhrada sulfopropylbetaínov, ktoré počas výroby produkujú látky škodlivé pre ľudské telo. Vďaka prítomnosti aniónových aj katiónových skupín s hydroxylovými skupinami vo svojej štruktúre majú nielen všetky výhody amfotérnych povrchovo aktívnych látok, ale vykazujú aj odolnosť voči vysokým koncentráciám kyselín, zásad a solí, dobré emulgačné, dispergačné a antistatické vlastnosti, ako aj baktericídne, antifungálne a viskoelastické vlastnosti. Sú to povrchovo aktívne látky s vynikajúcim celkovým výkonom a široko sa uplatňujú v rôznych oblastiach, ako sú denné chemikálie, vytláčanie ropy z ropných polí, štiepenie a okysľovanie.
Fosfolipidový betaín
Aniónovou skupinou v molekule je fosfátová skupina (HPO4-) a katiónovou skupinou je kvartérna amóniová skupina. Napríklad alkyldimetylhydroxypropylfosfát betaín [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], kde alkylová skupina R má 12 až 18 atómov uhlíka. Táto štruktúra určuje, že má nielen vynikajúce vlastnosti amfotérnych povrchovo aktívnych látok, ako je zmáčateľnosť, detergencia, solubilizácia, emulgačné a dispergačné vlastnosti, antistatické vlastnosti, tepelná stabilita, ako aj dobrú kompatibilitu, nízke podráždenie a výhody oproti bežným aniónovým povrchovo aktívnym látkam, ako je lepšia odolnosť voči alkáliám, odolnosť voči elektrolytom a antistatické vlastnosti, ale má aj silnú disperziu vápenatého mydla, nízke povrchové napätie a vynikajúce peniace vlastnosti.
Čas uverejnenia: 4. februára 2026