פֿאַרשטיין אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ אין איין אַרטיקל - אַמינאָ זויער טיפּ און בעטאַין טיפּ

אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ זענען סורפאַקטאַנץ וואָס אַנטהאַלטן ביידע אַניאָנישע הידראָפילישע גרופּעס און קאַטיאָנישע הידראָפילישע גרופּעס אין דער זעלביקער מאָלעקול. זייער מערסט באַדייטנדיקע כאַראַקטעריסטיק איז אַז זיי קענען ביידע שענקען און אָננעמען פּראָטאָנען. זיי האָבן די פאלגענדע כאַראַקטעריסטיקס בעשאַס נוצן: אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ האָבן בכלל גוטע פאָרשטעלונג אין וואַשן, דיספּערסינג, עמולסיפיצירן, סטעריליזירן, ווייכערן פיבערס, און אַנטיסטאַטיק, און קענען ווערן גענוצט ווי שטאָף פינישינג אַוקסיליאַריעס, פאַרבינג אַוקסיליאַריעס, קאַלסיום זייף דיספּערסאַנץ, טרוקן-רייניקונג סורפאַקטאַנץ, און מעטאַל קעראָוזשאַן ינכיבאַטאָרס, עטק. זיי האָבן ויסגעצייכנט ווייכקייט, גלאַטקייט, און אַנטיסטאַטיק פּראָפּערטיעס פֿאַר שטאָף; זיכער באַקטעריסידאַל און פורעם-ינכיבאַטינג פּראָפּערטיעס; און גוטע עמולסיפיצירן און דיספּערסינג פּראָפּערטיעס. אָבער, דעם טיפּ פון סורפאַקטאַנט איז לעפיערעך טייַער, און זיין פאַקטיש אַפּלאַקיישאַן קייט איז קלענערער ווי יענע פון ​​​​אנדערע טייפּס פון סורפאַקטאַנץ. עס איז אַ מילדער סורפאַקטאַנט. ניט ענלעך איין אַניאָנישע אָדער קאַטיאָנישע סורפאַקטאַנץ, אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנט מאָלעקולעס האָבן ביידע זויער און באַסישע גרופּעס אין איין סוף פון די מאָלעקול. די זויערע גרופּעס זענען מערסטנס קאַרבאָקסיל, סולפֿאָניק זויער, אָדער פֿאָספֿאַט גרופּעס, בשעת די באַזישע גרופּעס זענען אַמינאָ אָדער קוואַטערנערע אַמאָניום גרופּעס. זיי קענען געמישט ווערן מיט אַניאָנישע און ניט-יאָנישע סורפֿאַקטאַנץ און זענען קעגנשטעליק צו זויערן, אַלקאַליס, זאַלץ, און אַלקאַלישע ערד מעטאַל זאַלץ.

איצט, האבן געוויינלעך גענוצטע סינטעטישע אמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ מערסטנס קאַרבאָקסילאַט גרופּעס ווי זייערע אַניאָנישע מאָיעטיס, מיט אַ פּאָר וואָס האָבן סולפאָנאַט גרופּעס; זייערע קאַטיאָנישע מאָיעטיס זענען מערסטנס אַמין זאַלץ אָדער קוואַטערנערע אַמאָוניום זאַלץ. די מיט אַמין זאַלץ ווי די קאַטיאָנישע מאָיעטי ווערן גערופן אַמינאָ זויער טיפּ; די מיט קוואַטערנערע אַמאָוניום זאַלץ ווי די קאַטיאָנישע מאָיעטי ווערן גערופן בעטאַין טיפּ.

1. אַמינאָ זויער טיפּ

די וואַסעריקע לייזונג פון אַמינאָ זויער-טיפּ אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ איז אַלקאַליש. ווען מען לייגט צו זאַלץ-זויער לאַנגזאַם מיט מישן, איז נישטאָ קיין ענדערונג ווען די לייזונג ווערט נייטראַל. אַ פּרעסיפּיטאַט פאָרמירט זיך ווען די לייזונג ווערט אַ ביסל זויער. אויב מען לייגט צו מער זאַלץ-זויער צו מאַכן די לייזונג שטאַרק זויער, צעלאָזט זיך דער פּרעסיפּיטאַט ווידער. דאָס ווײַזט אַז עס פירט זיך אויף ווי אַן אַניאָנישער סורפאַקטאַנט אין אַן אַלקאַלישער סביבה און ווי אַ קאַטיאָנישער סורפאַקטאַנט אין אַ זויערער סביבה. אָבער, ווען די קאַטיאָנישע און אַניאָנישע אייגנשאַפטן זענען פּונקט באַלאַנסירט בײַם יסאָעלעקטרישן פּונקט, פאַרקלענערט זיך די הידראָפיליסיטי, וואָס רעזולטירט אין דער פאָרמירונג פון אַ פּרעסיפּיטאַט. דער אַניאָן אין דער מאָלעקול איז אַ קאַרבאָקסיל גרופּע, און דער קאַטיאָן איז אַן אַמאָניום זאַלץ. די טיפּ סורפאַקטאַנט ווײַזט אויף פאַרשידענע ייבערפלאַך אַקטיוויטעטן מיט ענדערונגען אין די pH פון דעם מעדיום. למשל, דאָדעצילאַמינאָפּראָפּיאָניש זויער (C12H25N+H2CH2CH2COO-) קען ווערן קאָנווערטירט צו נאַטריום דאָדעצילאַמינאָפּראָפּיאָנאַט (C12H25NHCH2CH2COO-Na+) אין אַ נאַטריום הידראָקסייד מעדיום, און פירט זיך אויף ווי אַ וואַסער-לייזלעכער אַניאָנישער סורפאַקטאַנט. אין א הידראָכלאָריד זויער מיטל, קען עס ווערן פארוואנדלט אין דעם הידראָכלאָריד זאַלץ פון דאָדעצילאַמינאָפּראָפּיאָניק זויער [(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-], וואָס פירט זיך אויף ווי אַ וואַסער-לייזלעכער קאַטיאָנישער סורפאַקטאַנט. אויב דער pH פון דעם מיטל ווערט אַדזשאַסטירט אַזוי אַז די פּאָזיטיווע און נעגאַטיווע טשאַרדזשעס זענען פּונקט באַלאַנסירט, ווערט עס פארוואנדלט אין אַן אינעווייניקסטן זאַלץ (C12H25N+H2CH2CH2COO-), וואָס איז שוואַך לייזלעך אין וואַסער און פּרעסיפּיטירט אויס. דער pH אין דעם פונקט ווערט גערופן דער איזאָעלעקטרישער פונקט. כּדי צו גאָר אויסאיבן דעם ווירקונג פון אַמינאָ זויער-טיפּ אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ, מוזן זיי ווערן גענוצט אין וואַסעריקע לייזונגען מיט אַ pH וואָס ווייכט פון דעם איזאָעלעקטרישן פונקט. געוויינטלעכע רוי מאַטעריאַלן וואָס ווערן גענוצט אין דער צוגרייטונג פון אַמינאָ זויער-טיפּ אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ אַרייַננעמען העכערע אַליפאַטישע ערשטיקע אַמינען, מעטיל אַקרילאַט (זען אַקרילאַט עסטערס), אַקרילאָניטריל, און כלאָראַסעטיק זויער.

1. Bעטאַין טיפּ

בעטאַין-טיפּ אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ האָבן די גרעסטע כאַראַקטעריסטיק פון זיין סאַליאַבאַל אין וואַסעריק סאַלושאַנז צי זיי זענען זויער, נייטראַל אָדער אַלקאַליין. זיי פאַלן נישט אויס אפילו ביי די יסאָעלעקטרישע פונקט. אין דערצו, זיי האָבן אויך גוטע אייגנשאַפטן ווי דורכדרינגלעכקייט, וואַשעוודיקייט און אַנטיסטאַטיק פאָרשטעלונג. דעריבער, זיי זענען גוטע עמולסיפיערס און ווייכערערז.

קאַרבאָקסיבעטיין

דער אניאָן אין דעם מאָלעקול איז אַ קאַרבאָקסיל גרופּע, און דער קאַטיאָן איז אַ קוואַטערנערע אַמאָניום גרופּע. למשל, אַלקיל דימעטיל בעטאַין [RN+(CH3)2CH2COO-], וואו די אַלקיל גרופּע R האט 12 ביז 18 קאַרבאָן אַטאָמען. קאַמפּערד מיט אַמינאָ זויער טיפּן, קענען בעטאַין טיפּן זיך אויפלעזן אין וואַסער אין זויערע, נייטראַלע אָדער אַלקאַלישע מעדיע, און זיי פאַלן נישט אויס אפילו ביים איזאָעלעקטרישן פּונקט, אַזוי זיי קענען ווערן גענוצט אין וואַסעריקע לייזונגען מיט יעדן pH. אין זויערע מעדיע, ווען דער pH פון דעם איזאָעלעקטרישן פּונקט איז נידעריקער, פירט עס זיך אויף ווי אַ וואַסער-לייזלעכער קאַטיאָנישער סורפאַקטאַנט [[RN+(CH3)2CH2COOH]Cl-]; אין נייטראַלע אָדער אַלקאַלישע מעדיע, ד.ה., ווען דער pH איז גלייך צו אָדער העכער ווי דער איזאָעלעקטרישער פּונקט, פירט עס זיך אויף ווי אַ וואַסער-לייזלעכער אַמפאָטערישער סורפאַקטאַנט און פירט זיך נישט אויף ווי אַן אַניאָנישער סורפאַקטאַנט. אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ טענדירן צו פאָרמירן אָפּזעצונגען מיט אַניאָנישע סורפאַקטאַנץ בלויז אין זויערע מעדיע. זיי קענען ווערן גענוצט אין קאָמבינאַציע מיט יעדן טיפּ סורפאַקטאַנט אין מעדיע מיט פֿאַרשידענע pH ווערטן. געוויינטלעכע רוי מאַטעריאַלן געניצט פֿאַר צוגרייטן בעטאַין-טיפּ אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ אַרייַננעמען אַלקיל דימעטהיל טערטיאַרי אַמינעס און סאָדיום כלאָראָאַסעטאַטע, עטק.

סולפאָבעטאַין

די אניאָנישע גרופּע אין דעם מאָלעקול איז די סולפאָ גרופּע (SO3-), און די קאַטיאָנישע גרופּע איז די קוואַטערנערע אַמאָניום גרופּע. אָפט גענוצטע זענען אַלקיל דימעטהיל סולפאָנעטיל בעטאַינס [RN+(CH3)2CH2CH2SO3-] און אַלקיל דימעטהיל סולפאָפּראָפּיל בעטאַינס [RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-]. די צאָל קאַרבאָן אַטאָמען אין דער אַלקיל גרופּע R אין די פֿאָרמולעס ריינדזשאַז פון 12 ביז 18. סולפאָבעטאַינס האָבן קאָמפּרעהענסיוו אייגנשאַפֿטן; זיי ניט בלויז פאַרמאָגן אַלע די אַדוואַנידזשיז פון געוויינטלעכע בעטאַינס, אָבער אויך האָבן יינציק אַדוואַנידזשיז אַזאַ ווי קעגנשטעל צו הויך קאַנסאַנטריישאַנז פון זויערן, אַלקאַליס און זאַלץ. איצט, הידראָקסי סולפאָפּראָפּיל [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-] איז געניצט צו פאַרבייַטן סולפאָפּראָפּיל בעטאַינס, וואָס פּראָדוצירן סאַבסטאַנסיז שעדלעך צו דעם מענטשלעכן גוף בעשאַס פּראָדוקציע. צוליב דעם אנוועזנהייט פון ביידע אניאָנישע און קאַטיאָנישע גרופּעס מיט הידראָקסיל גרופּעס אין זייער סטרוקטור, האָבן זיי ניט נאָר אַלע די מעלות פון אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ, נאָר זיי ווייַזן אויך קעגנשטעל צו הויכע קאָנצענטראַציעס פון זויערן, אַלקאַליס און זאַלץ, גוטע עמולסיפיינג, דיספּערסינג און אַנטיסטאַטישע אייגנשאַפטן, ווי אויך באַקטעריסידאַל, אַנטיפאַנגגאַל און וויסקאָעלאַסטישע אייגנשאַפטן. זיי זענען סורפאַקטאַנץ מיט ויסגעצייכנטער אַלגעמיינער פאָרשטעלונג און זענען ברייט געווענדט געוואָרן אין פֿאַרשידענע פעלדער ווי טעגלעך כעמיקאַלן, אוילפעלד אויל דיספּלייסמאַנט, פראַקטורינג און אַסידייזינג.

פאָספאָליפּיד בעטאַין

די אַניאָנישע גרופּע אין דעם מאָלעקול איז די פאָספֿאַט גרופּע (HPO4-), און די קאַטיאָנישע גרופּע איז די קוואַטערנערע אַמאָניום גרופּע. למשל, אַלקיל דימעטהיל הידראָקסיפּראָפּיל פאָספֿאַט בעטאַין [RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-], וואו די אַלקיל גרופּע R האט 12 ביז 18 קאַרבאָן אַטאָמען. די סטרוקטור באַשטימט אַז עס ניט בלויז פאַרמאָגט די ויסגעצייכנטע אייגנשאַפֿטן פון אַמפאָטערישע סורפאַקטאַנץ אַזאַ ווי נאַסקייט, וואַשערקייט, סאָלוביליזאַציע, עמולסיפֿיינג און דיספּערסינג אייגנשאַפֿטן, אַנטיסטאַטיק אייגנשאַפֿט, טערמישע פעסטקייט, ווי געזונט ווי גוטע קאָמפּאַטאַביליטי, נידעריק יריטיישאַן, און אַדוואַנטאַגעס איבער אַלגעמיינע אַניאָנישע סורפאַקטאַנץ אַזאַ ווי בעסער אַלקאַלי קעגנשטעל, עלעקטראָליט קעגנשטעל, און אַנטיסטאַטיק אייגנשאַפֿט, אָבער אויך האט שטאַרק קאַלסיום זייף דיספּערסאַביליטי, נידעריק ייבערפלאַך שפּאַנונג, און ויסגעצייכנט שוים פאָרשטעלונג.