ఒక వ్యాసంలో యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లను అర్థం చేసుకోవడం——అమైనో ఆమ్ల రకం మరియు బీటైన్ రకం

యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లు అనేవి ఒకే అణువులో అయానిక్ హైడ్రోఫిలిక్ గ్రూపులు మరియు కాటినిక్ హైడ్రోఫిలిక్ గ్రూపులు రెండింటినీ కలిగి ఉన్న సర్ఫ్యాక్టెంట్లు. వాటి అత్యంత ముఖ్యమైన లక్షణం ఏమిటంటే అవి ప్రోటాన్‌లను దానం చేయగలవు మరియు అంగీకరించగలవు. ఉపయోగంలో అవి ఈ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి: యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లు సాధారణంగా వాషింగ్, డిస్పర్సింగ్, ఎమల్సిఫైయింగ్, స్టెరిలైజింగ్, మృదువుగా చేసే ఫైబర్‌లు మరియు యాంటిస్టాటిక్‌లో మంచి పనితీరును కలిగి ఉంటాయి మరియు ఫాబ్రిక్ ఫినిషింగ్ సహాయకులు, డైయింగ్ సహాయకులు, కాల్షియం సబ్బు డిస్పర్సెంట్‌లు, డ్రై-క్లీనింగ్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లు మరియు మెటల్ తుప్పు నిరోధకాలు మొదలైన వాటిగా ఉపయోగించవచ్చు. అవి ఫాబ్రిక్‌లకు అద్భుతమైన మృదుత్వం, సున్నితత్వం మరియు యాంటిస్టాటిక్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి; కొన్ని బాక్టీరిసైడ్ మరియు అచ్చు-నిరోధక లక్షణాలు; మరియు మంచి ఎమల్సిఫైయింగ్ మరియు డిస్పర్సింగ్ లక్షణాలు. అయితే, ఈ రకమైన సర్ఫ్యాక్టెంట్ సాపేక్షంగా ఖరీదైనది మరియు దాని వాస్తవ అప్లికేషన్ పరిధి ఇతర రకాల సర్ఫ్యాక్టెంట్‌ల కంటే చిన్నది. ఇది తేలికపాటి సర్ఫ్యాక్టెంట్. సింగిల్ అయానిక్ లేదా కాటినిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌ల మాదిరిగా కాకుండా, యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ అణువులు అణువు యొక్క ఒక చివర ఆమ్ల మరియు ప్రాథమిక సమూహాలను కలిగి ఉంటాయి. ఆమ్ల సమూహాలు ఎక్కువగా కార్బాక్సిల్, సల్ఫోనిక్ ఆమ్లం లేదా ఫాస్ఫేట్ సమూహాలు, అయితే ప్రాథమిక సమూహాలు అమైనో లేదా క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం సమూహాలు. వీటిని అయానిక్ మరియు నాన్-అయానిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లతో కలపవచ్చు మరియు ఆమ్లాలు, క్షారాలు, లవణాలు మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మెటల్ లవణాలకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

ప్రస్తుతం, సాధారణంగా ఉపయోగించే సింథటిక్ యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లు ఎక్కువగా కార్బాక్సిలేట్ సమూహాలను వాటి అయానిక్ భాగాలుగా కలిగి ఉంటాయి, కొన్నింటిలో సల్ఫోనేట్ సమూహాలు ఉంటాయి; వాటి కాటినిక్ భాగాలు ఎక్కువగా అమైన్ లవణాలు లేదా క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం లవణాలు. కాటినిక్ భాగం వలె అమైన్ లవణాలు ఉన్న వాటిని అమైనో ఆమ్ల రకం అంటారు; కాటినిక్ భాగం వలె క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం లవణాలు ఉన్న వాటిని బీటైన్ రకం అంటారు.

1. అమైనో ఆమ్ల రకం

అమైనో ఆమ్ల-రకం యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ల జల ద్రావణం ఆల్కలీన్. హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లాన్ని నెమ్మదిగా కదిలించడంతో కలిపినప్పుడు, ద్రావణం తటస్థంగా మారినప్పుడు ఎటువంటి మార్పు ఉండదు. ద్రావణం కొద్దిగా ఆమ్లంగా మారినప్పుడు అవక్షేపం ఏర్పడుతుంది. ద్రావణాన్ని బలంగా ఆమ్లంగా మార్చడానికి ఎక్కువ హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం జోడించినట్లయితే, అవక్షేపం మళ్ళీ కరిగిపోతుంది. ఇది ఆల్కలీన్ వాతావరణంలో అయానిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌గా మరియు ఆమ్ల వాతావరణంలో అయానిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌గా ప్రవర్తిస్తుందని ఇది సూచిస్తుంది. అయితే, కాటినిక్ మరియు అయానిక్ లక్షణాలు ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్ వద్ద సరిగ్గా సమతుల్యమైనప్పుడు, హైడ్రోఫిలిసిటీ తగ్గుతుంది, ఫలితంగా అవక్షేపం ఏర్పడుతుంది. అణువులోని అయాన్ కార్బాక్సిల్ సమూహం, మరియు కేషన్ ఒక అమ్మోనియం ఉప్పు. ఈ రకమైన సర్ఫ్యాక్టెంట్ మాధ్యమం యొక్క pHలో మార్పులతో విభిన్న ఉపరితల కార్యకలాపాలను ప్రదర్శిస్తుంది. ఉదాహరణకు, డోడెసిలామినోప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం (C12H25N+H2CH2CH2COO-) ను సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ మాధ్యమంలో సోడియం డోడెసిలామినోప్రొపియోనేట్ (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) గా మార్చవచ్చు, ఇది నీటిలో కరిగే అనియోనిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌గా ప్రవర్తిస్తుంది. హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్ల మాధ్యమంలో, దీనిని డోడెసిలామినోప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-] యొక్క హైడ్రోక్లోరైడ్ ఉప్పుగా మార్చవచ్చు, ఇది నీటిలో కరిగే కాటినిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌గా ప్రవర్తిస్తుంది. మాధ్యమం యొక్క pH ను సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఛార్జీలు సరిగ్గా సమతుల్యం చేసేలా సర్దుబాటు చేస్తే, అది లోపలి ఉప్పుగా (C12H25N+H2CH2CH2COO-) మార్చబడుతుంది, ఇది నీటిలో బాగా కరగదు మరియు అవక్షేపించబడుతుంది. ఈ సమయంలో pH ను ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్ అంటారు. అమైనో ఆమ్లం-రకం యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ల ప్రభావాన్ని పూర్తిగా అమలు చేయడానికి, వాటిని ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్ నుండి pH విచలనంతో జల ద్రావణాలలో ఉపయోగించాలి. అమైనో ఆమ్ల-రకం యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ల తయారీలో ఉపయోగించే సాధారణ ముడి పదార్థాలలో అధిక అలిఫాటిక్ ప్రైమరీ అమైన్‌లు, మిథైల్ అక్రిలేట్ (అక్రిలేట్ ఎస్టర్‌లను చూడండి), అక్రిలోనిట్రైల్ మరియు క్లోరోఅసిటిక్ ఆమ్లం ఉన్నాయి.

1. Bఈటైన్ రకం

బీటైన్-రకం యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లు ఆమ్ల, తటస్థ లేదా క్షార జల ద్రావణాలలో కరిగే అతిపెద్ద లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అవి ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్ వద్ద కూడా అవక్షేపించవు. అదనంగా, అవి పారగమ్యత, డిటర్జెన్సీ మరియు యాంటిస్టాటిక్ పనితీరు వంటి మంచి లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, అవి మంచి ఎమల్సిఫైయర్లు మరియు మృదుత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

కార్బాక్సీబెటైన్

అణువులోని ఆనియన్ ఒక కార్బాక్సిల్ సమూహం, మరియు కేషన్ ఒక క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం సమూహం. ఉదాహరణకు, ఆల్కైల్ డైమిథైల్ బీటైన్ [RN+(CH3)2CH2COO-], ఇక్కడ ఆల్కైల్ సమూహం R 12 నుండి 18 కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉంటుంది. అమైనో ఆమ్ల రకాలతో పోలిస్తే, బీటైన్ రకాలు ఆమ్ల, తటస్థ లేదా ఆల్కలీన్ మాధ్యమాలలో నీటిలో కరిగిపోతాయి మరియు ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్ వద్ద కూడా అవక్షేపించవు, కాబట్టి వాటిని ఏదైనా pH ఉన్న జల ద్రావణాలలో ఉపయోగించవచ్చు. ఆమ్ల మాధ్యమంలో, ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్ యొక్క pH తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఇది నీటిలో కరిగే కాటినిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]గా ప్రవర్తిస్తుంది; తటస్థ లేదా ఆల్కలీన్ మీడియాలో, అంటే, pH ఐసోఎలెక్ట్రిక్ పాయింట్ కంటే సమానంగా లేదా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఇది నీటిలో కరిగే ఆంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌గా ప్రవర్తిస్తుంది మరియు ఆయానిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌గా ప్రవర్తించదు. ఆంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లు ఆమ్ల మాధ్యమంలో మాత్రమే ఆయానిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌లతో అవక్షేపణలను ఏర్పరుస్తాయి. వివిధ pH విలువలు కలిగిన మీడియాలో ఏ రకమైన సర్ఫ్యాక్టెంట్‌తోనైనా వీటిని కలిపి ఉపయోగించవచ్చు. బీటైన్-రకం యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే సాధారణ ముడి పదార్థాలలో ఆల్కైల్ డైమిథైల్ టెర్షియరీ అమైన్‌లు మరియు సోడియం క్లోరోఅసిటేట్ మొదలైనవి ఉన్నాయి.

సల్ఫోబెటైన్

అణువులోని అనియానిక్ సమూహం సల్ఫో సమూహం (SO3-), మరియు కాటినిక్ సమూహం క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం సమూహం. సాధారణంగా ఉపయోగించేవి ఆల్కైల్ డైమిథైల్ సల్ఫోనెథైల్ బీటైన్స్ [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] మరియు ఆల్కైల్ డైమిథైల్ సల్ఫోప్రొపైల్ బీటైన్స్ [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. ఫార్ములాల్లో ఆల్కైల్ సమూహం R లోని కార్బన్ అణువుల సంఖ్య 12 నుండి 18 వరకు ఉంటుంది. సల్ఫోబెటైన్లు సమగ్ర లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి; అవి సాధారణ బీటైన్ల యొక్క అన్ని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉండటమే కాకుండా ఆమ్లాలు, క్షారాలు మరియు లవణాల అధిక సాంద్రతలకు నిరోధకత వంటి ప్రత్యేక ప్రయోజనాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, హైడ్రాక్సీ సల్ఫోప్రొపైల్ [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] సల్ఫోప్రొపైల్ బీటైన్లను భర్తీ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇవి ఉత్పత్తి సమయంలో మానవ శరీరానికి హానికరమైన పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వాటి నిర్మాణంలో హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలతో కూడిన అనియోనిక్ మరియు కాటినిక్ సమూహాలు రెండూ ఉండటం వల్ల, అవి యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ల యొక్క అన్ని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉండటమే కాకుండా అధిక సాంద్రత కలిగిన ఆమ్లాలు, క్షారాలు మరియు లవణాలకు నిరోధకతను, మంచి ఎమల్సిఫైయింగ్, డిస్పర్సింగ్ మరియు యాంటిస్టాటిక్ లక్షణాలను, అలాగే బాక్టీరిసైడ్, యాంటీ ఫంగల్ మరియు విస్కోలాస్టిక్ లక్షణాలను కూడా ప్రదర్శిస్తాయి. అవి అద్భుతమైన మొత్తం పనితీరును కలిగి ఉన్న సర్ఫ్యాక్టెంట్లు మరియు రోజువారీ రసాయనాలు, ఆయిల్‌ఫీల్డ్ ఆయిల్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్, ఫ్రాక్చరింగ్ మరియు ఆమ్లీకరణ వంటి వివిధ రంగాలలో విస్తృతంగా వర్తించబడుతున్నాయి.

ఫాస్ఫోలిపిడ్ బీటైన్

అణువులోని అనియానిక్ సమూహం ఫాస్ఫేట్ సమూహం (HPO4-), మరియు కాటియానిక్ సమూహం క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం సమూహం. ఉదాహరణకు, ఆల్కైల్ డైమిథైల్ హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ ఫాస్ఫేట్ బీటైన్ [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], ఇక్కడ ఆల్కైల్ సమూహం R 12 నుండి 18 కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉంటుంది. ఈ నిర్మాణం ఇది తడి సామర్థ్యం, ​​డిటర్జెన్సీ, ద్రావణీకరణ, ఎమల్సిఫైయింగ్ మరియు డిస్పర్సింగ్ లక్షణాలు, యాంటిస్టాటిక్ లక్షణం, ఉష్ణ స్థిరత్వం, అలాగే మంచి అనుకూలత, తక్కువ చికాకు మరియు మెరుగైన ఆల్కలీ నిరోధకత, ఎలక్ట్రోలైట్ నిరోధకత మరియు యాంటిస్టాటిక్ లక్షణం వంటి సాధారణ అనియానిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ల కంటే ప్రయోజనాల వంటి యాంఫోటెరిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్ల యొక్క అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉండటమే కాకుండా బలమైన కాల్షియం సబ్బు డిస్పర్సిబిలిటీ, తక్కువ ఉపరితల ఉద్రిక్తత మరియు అద్భుతమైన ఫోమింగ్ పనితీరును కలిగి ఉందని నిర్ణయిస్తుంది.