ஒரே கட்டுரையில் ஆம்போடெரிக் சர்பாக்டான்ட்களைப் புரிந்துகொள்வது——அமினோ அமில வகை மற்றும் பீடைன் வகை

ஆம்போடெரிக் சர்பாக்டான்ட்கள் என்பவை ஒரே மூலக்கூறில் எதிர்மின் அயனி நீர்விருப்பக் குழுக்களையும் நேர்மின் அயனி நீர்விருப்பக் குழுக்களையும் கொண்டிருக்கும் சர்பாக்டான்ட்கள் ஆகும். அவற்றின் மிக முக்கியமான பண்பு என்னவென்றால், அவை புரோட்டான்களை வழங்கவும் ஏற்கவும் முடியும். பயன்பாட்டின் போது அவை பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: ஆம்போடெரிக் சர்பாக்டான்ட்கள் பொதுவாக சலவை செய்தல், சிதறடித்தல், குழம்பாக்குதல், கிருமி நீக்கம் செய்தல், இழைகளை மென்மையாக்குதல் மற்றும் நிலைமின் எதிர்ப்பு ஆகியவற்றில் நல்ல செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் துணி மெருகூட்டல் துணைப்பொருட்கள், சாயமிடுதல் துணைப்பொருட்கள், கால்சியம் சோப்பு சிதறடிப்பான்கள், உலர் சலவை சர்பாக்டான்ட்கள் மற்றும் உலோக அரிப்பு தடுப்பான்கள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படலாம். அவை துணிகளுக்கு சிறந்த மென்மை, வழுவழுப்பு மற்றும் நிலைமின் எதிர்ப்புப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன; குறிப்பிட்ட பாக்டீரியா கொல்லி மற்றும் பூஞ்சை தடுப்புப் பண்புகள்; மற்றும் நல்ல குழம்பாக்கும் மற்றும் சிதறடிக்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், இந்த வகை சர்பாக்டான்ட் ஒப்பீட்டளவில் விலை உயர்ந்தது, மேலும் அதன் உண்மையான பயன்பாட்டு வரம்பு மற்ற வகை சர்பாக்டான்ட்களை விட சிறியது. இது ஒரு மிதமான சர்பாக்டான்ட் ஆகும். ஒற்றை எதிர்மின் அயனி அல்லது நேர்மின் அயனி சர்பாக்டான்ட்களைப் போலல்லாமல், இருமுனை சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகள் மூலக்கூறின் ஒரு முனையில் அமில மற்றும் காரக் குழுக்கள் இரண்டையும் கொண்டுள்ளன. அமிலக் குழுக்கள் பெரும்பாலும் கார்பாக்சில், சல்போனிக் அமிலம் அல்லது பாஸ்பேட் குழுக்களாகவும், காரக் குழுக்கள் அமினோ அல்லது குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் குழுக்களாகவும் உள்ளன. இவற்றை எதிர்மின் அயனி மற்றும் அயனியற்ற சர்பாக்டான்ட்களுடன் கலக்கலாம், மேலும் இவை அமிலங்கள், காரங்கள், உப்புகள் மற்றும் கார மண் உலோக உப்புகளுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டவை.

தற்போது, ​​பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் செயற்கை இருமுனை சர்பாக்டான்ட்கள் பெரும்பாலும் கார்பாக்சிலேட் குழுக்களைத் தங்களின் எதிர்மின் அயனிப் பகுதிகளாகக் கொண்டுள்ளன; சில சல்போனேட் குழுக்களையும் கொண்டுள்ளன. அவற்றின் நேர்மின் அயனிப் பகுதிகள் பெரும்பாலும் அமீன் உப்புகள் அல்லது குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் உப்புகளாகும். நேர்மின் அயனிப் பகுதியாக அமீன் உப்புகளைக் கொண்டவை அமினோ அமில வகை என்றும், குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் உப்புகளை நேர்மின் அயனிப் பகுதியாகக் கொண்டவை பீடைன் வகை என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

1. அமினோ அமில வகை

அமினோ அமில வகை இருமுனை சர்பாக்டான்ட்களின் நீர்க்கரைசல் காரத்தன்மை உடையது. ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை மெதுவாகக் கலக்கிக்கொண்டே சேர்க்கும்போது, ​​கரைசல் நடுநிலையாக மாறுவதில் எந்த மாற்றமும் ஏற்படுவதில்லை. கரைசல் சற்றே அமிலத்தன்மை அடையும்போது ஒரு வீழ்படிவு உருவாகிறது. கரைசலை மிகவும் அமிலத்தன்மை அடையச் செய்ய மேலும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் சேர்க்கப்பட்டால், வீழ்படிவு மீண்டும் கரைகிறது. இது, காரச் சூழலில் ஒரு எதிர்மின் சர்பாக்டான்டாகவும், அமிலச் சூழலில் ஒரு நேர்மின் சர்பாக்டான்டாகவும் அது செயல்படுவதைக் குறிக்கிறது. இருப்பினும், நேர்மின் மற்றும் எதிர்மின் பண்புகள் ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளியில் துல்லியமாகச் சமநிலை அடையும்போது, ​​நீர்நாட்டம் குறைந்து, வீழ்படிவு உருவாகிறது. மூலக்கூறில் உள்ள எதிர்மின் அயனி ஒரு கார்பாக்சில் தொகுதி ஆகும், மற்றும் நேர்மின் அயனி ஒரு அம்மோனியம் உப்பு ஆகும். இந்த வகை சர்பாக்டான்ட், ஊடகத்தின் pH மதிப்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப வெவ்வேறு மேற்பரப்புச் செயல்பாடுகளை வெளிப்படுத்துகிறது. உதாரணமாக, டோடிசிலமினோபுரோபியோனிக் அமிலம் (C12H25N+H2CH2CH2COO-) சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு ஊடகத்தில் சோடியம் டோடிசிலமினோபுரோபியோனேட்டாக (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) மாற்றப்படலாம், இது நீரில் கரையக்கூடிய எதிர்மின் அயனி சர்பாக்டான்டாக செயல்படுகிறது. ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில ஊடகத்தில், இது டோடிசிலமினோபுரோபியோனிக் அமிலத்தின் ஹைட்ரோகுளோரைடு உப்பாக [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-] மாற்றப்படலாம், இது நீரில் கரையக்கூடிய நேர்மின் அயனி சர்பாக்டான்டாக செயல்படுகிறது. ஊடகத்தின் pH மதிப்பு, நேர்மின் மற்றும் எதிர்மின் மின்னூட்டங்கள் துல்லியமாக சமநிலையில் இருக்கும்படி சரிசெய்யப்பட்டால், அது ஒரு உள் உப்பாக (C12H25N+H2CH2CH2COO-) மாற்றப்படுகிறது, இது நீரில் குறைவாகக் கரையும் மற்றும் வீழ்படிவாகும். இந்த நிலையில் உள்ள pH மதிப்பு ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. அமினோ அமில வகை ஆம்போடெரிக் சர்பாக்டன்ட்களின் முழுமையான விளைவை வெளிப்படுத்த, அவற்றை ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளியிலிருந்து விலகிய pH கொண்ட நீர்க்கரைசல்களில் பயன்படுத்த வேண்டும். அமினோ அமில வகை ஆம்போடெரிக் சர்பாக்டன்ட்களின் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான மூலப்பொருட்களில் உயர் அலிபாடிக் முதன்மை அமீன்கள், மெத்தில் அக்ரிலேட் (அக்ரிலேட் எஸ்டர்களைப் பார்க்கவும்), அக்ரிலோநைட்ரைல் மற்றும் குளோரோஅசிட்டிக் அமிலம் ஆகியவை அடங்கும்.

1. Bஈடைன் வகை

பீடைன் வகை இருமுனை சர்பாக்டான்ட்கள், அமில, நடுநிலை அல்லது காரத் தன்மை கொண்ட நீர்க் கரைசல்களில் கரையக்கூடியவை என்பதே அவற்றின் மிகப்பெரிய பண்பாகும். அவை ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளியில்கூட வீழ்படிவாவதில்லை. மேலும், அவை ஊடுருவுதன்மை, தூய்மைப்படுத்தும் திறன் மற்றும் நிலைமின் எதிர்ப்புச் செயல்திறன் போன்ற நல்ல பண்புகளையும் கொண்டுள்ளன. எனவே, அவை சிறந்த குழம்பாக்கிகளாகவும் மென்மையாக்கிகளாகவும் விளங்குகின்றன.

கார்பாக்ஸிபெட்டைன்

மூலக்கூறில் உள்ள எதிர்மின் அயனி ஒரு கார்பாக்சில் தொகுதியாகவும், நேர்மின் அயனி ஒரு குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் தொகுதியாகவும் உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, அல்கைல் டைமெத்தில் பீடைன் [RN+(CH3)2CH2COO-], இதில் அல்கைல் தொகுதி R ஆனது 12 முதல் 18 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது. அமினோ அமில வகைகளுடன் ஒப்பிடுகையில், பீடைன் வகைகள் அமில, நடுநிலை அல்லது கார ஊடகங்களில் நீரில் கரையக்கூடியவை, மேலும் ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளியில்கூட வீழ்படிவாவதில்லை. எனவே, இவற்றை எந்த pH மதிப்பு கொண்ட நீர்க்கரைசல்களிலும் பயன்படுத்தலாம். அமில ஊடகங்களில், ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளியின் pH மதிப்பு குறைவாக இருக்கும்போது, ​​இது நீரில் கரையக்கூடிய நேர்மின் அயனி சர்பாக்டான்டாக [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-] செயல்படுகிறது; நடுநிலை அல்லது கார ஊடகங்களில், அதாவது pH மதிப்பு ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளிக்குச் சமமாகவோ அல்லது அதிகமாகவோ இருக்கும்போது, ​​இது நீரில் கரையக்கூடிய இருவகை சர்பாக்டான்டாகச் செயல்படுகிறது, மேலும் எதிர்மின் அயனி சர்பாக்டான்டாகச் செயல்படுவதில்லை. இருவகை சர்பாக்டான்ட்கள், அமில ஊடகங்களில் மட்டுமே எதிர்மின் சர்பாக்டான்ட்களுடன் வீழ்படிவுகளை உருவாக்குகின்றன. அவற்றை பல்வேறு pH மதிப்புகளைக் கொண்ட ஊடகங்களில் எந்த வகை சர்பாக்டான்டுடனும் சேர்த்துப் பயன்படுத்தலாம். பீடைன் வகை இருவகை சர்பாக்டான்ட்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான மூலப்பொருட்களில் அல்கைல் டைமெத்தில் டெர்ஷியரி அமீன்கள் மற்றும் சோடியம் குளோரோஅசிட்டேட் போன்றவை அடங்கும்.

சல்ஃபோபெடைன்

மூலக்கூறில் உள்ள எதிர்மின் அயனித் தொகுதி சல்ஃபோ தொகுதி (SO3-) ஆகும், மற்றும் நேர்மின் அயனித் தொகுதி குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் தொகுதி ஆகும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுபவை அல்கைல் டைமெத்தில் சல்ஃபோனெத்தில் பீடைன்கள் [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] மற்றும் அல்கைல் டைமெத்தில் சல்ஃபோபுரோப்பைல் பீடைன்கள் [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-] ஆகும். இந்த வாய்ப்பாடுகளில் உள்ள அல்கைல் தொகுதி R-இல் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கை 12 முதல் 18 வரை இருக்கும். சல்ஃபோபீடைன்கள் விரிவான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன; அவை சாதாரண பீடைன்களின் அனைத்து நன்மைகளையும் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், அதிக செறிவுள்ள அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் உப்புகளுக்கு எதிர்ப்பு போன்ற தனித்துவமான நன்மைகளையும் கொண்டுள்ளன. தற்போது, ​​உற்பத்தியின் போது மனித உடலுக்குத் தீங்கு விளைவிக்கும் பொருட்களை உருவாக்கும் சல்ஃபோபுரோப்பைல் பீடைன்களுக்குப் பதிலாக ஹைட்ராக்ஸி சல்ஃபோபுரோப்பைல் [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவற்றின் கட்டமைப்பில் ஹைட்ராக்சில் தொகுதிகளுடன் கூடிய எதிர்மின் அயனி மற்றும் நேர்மின் அயனித் தொகுதிகள் இரண்டும் இருப்பதால், அவை இருமுனை சர்பாக்டான்ட்களின் அனைத்து நன்மைகளையும் கொண்டிருப்பதுடன், அதிக செறிவுள்ள அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் உப்புகளுக்கு எதிரான எதிர்ப்புத்திறன், நல்ல குழம்பாக்கும், சிதறடிக்கும் மற்றும் நிலைமின் எதிர்ப்புப் பண்புகள், அத்துடன் பாக்டீரியா கொல்லி, பூஞ்சை எதிர்ப்பு மற்றும் மீள்நெகிழ்வுப் பண்புகளையும் வெளிப்படுத்துகின்றன. அவை சிறந்த ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் கொண்ட சர்பாக்டான்ட்கள் ஆகும், மேலும் அன்றாட இரசாயனங்கள், எண்ணெய் வயல் எண்ணெய் இடப்பெயர்வு, பாறைப் பிளத்தல் மற்றும் அமிலமாக்குதல் போன்ற பல்வேறு துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பாஸ்போலிபிட் பீடைன்

மூலக்கூறில் உள்ள எதிர்மின் அயனித் தொகுதி பாஸ்பேட் தொகுதி (HPO4-) ஆகும், மற்றும் நேர்மின் அயனித் தொகுதி குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் தொகுதி ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, அல்கைல் டைமெத்தில் ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் பாஸ்பேட் பீடைன் [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], இதில் அல்கைல் தொகுதி R ஆனது 12 முதல் 18 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த அமைப்பு, ஈரமாகும் தன்மை, சுத்தப்படுத்தும் தன்மை, கரைக்கும் தன்மை, குழம்பாக்கும் மற்றும் சிதறடிக்கும் பண்புகள், நிலைமின் எதிர்ப்புப் பண்பு, வெப்ப நிலைத்தன்மை போன்ற இருபண்பு சர்பாக்டான்ட்களின் சிறந்த பண்புகளையும், அத்துடன் நல்ல இணக்கத்தன்மை, குறைந்த எரிச்சல் மற்றும் பொதுவான எதிர்மின் அயனி சர்பாக்டான்ட்களை விட சிறந்த கார எதிர்ப்பு, மின்பகுளி எதிர்ப்பு, நிலைமின் எதிர்ப்புப் பண்பு போன்ற நன்மைகளையும் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், வலுவான கால்சியம் சோப்பு சிதறல் தன்மை, குறைந்த மேற்பரப்பு இழுவிசை மற்றும் சிறந்த நுரைக்கும் செயல்திறனையும் கொண்டுள்ளது என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.