Bipolaariset pinta-aktiiviset aineet ovat pinta-aktiivisia aineita, joissa on sekä anionisia että kationisia hydrofiilisiä ryhmiä.
Yleisesti ottaen amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet ovat yhdisteitä, joissa on samassa molekyylissä mitkä tahansa kaksi hydrofiilistä ryhmää, mukaan lukien anioniset, kationiset ja ionittomat hydrofiiliset ryhmät. Yleisesti käytetyt amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet ovat enimmäkseen hydrofiilisiä ryhmiä, joissa on ammonium- tai kvaternäärisiä ammoniumsuoloja kationisessa osassa ja karboksylaatti-, sulfonaatti- ja fosfaattityyppejä anionisessa osassa. Esimerkiksi aminohappojen amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet, joissa on amino- ja segmenttiryhmiä samassa molekyylissä, ovat betaiiniamfoteerisia pinta-aktiivisia aineita, jotka on valmistettu sisäisistä suoloista, jotka sisältävät sekä kvaternäärisiä ammonium- että karboksyyliryhmiä, ja niitä on monenlaisia.
Amfifiilisten pinta-aktiivisten aineiden pitoisuus vaihtelee liuoksen pH-arvon mukaan.
Kationisten pinta-aktiivisten aineiden ominaisuuksien esittely happamassa väliaineessa; Anionisten pinta-aktiivisten aineiden ominaisuuksien esittely emäksisissä väliaineissa; Ionittomien pinta-aktiivisten aineiden ominaisuuksien esittely neutraaleissa väliaineissa. Pistettä, jossa kationiset ja anioniset ominaisuudet ovat täysin tasapainossa, kutsutaan isoelektriseksi pisteeksi.
Isoelektrisessä pisteessä aminohappotyyppiset amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet saostuvat joskus, kun taas betaiinityyppiset pinta-aktiiviset aineet eivät saostu helposti edes isoelektrisessä pisteessä.
BetaiinityyppiPinta-aktiiviset aineet luokiteltiin alun perin kvaternäärisiksi ammoniumsuolayhdisteiksi, mutta toisin kuin kvaternääriset ammoniumsuolat, niissä ei ole anioneja.
Betaiini säilyttää molekyylipositiivisen varauksensa ja kationiset ominaisuutensa happamassa ja emäksisessä väliaineessa. Tämän tyyppinen pinta-aktiivinen aine ei voi saada positiivisia tai negatiivisia varauksia. Tämän tyyppisen yhdisteen vesiliuoksen pH-arvon perusteella on perusteltua luokitella se virheellisesti amfoteeriseksi pinta-aktiiviseksi aineeksi.

Tämän argumentin mukaan betaiinityyppiset yhdisteet tulisi luokitella kationisiksi pinta-aktiivisiksi aineiksi. Näistä argumenteista huolimatta useimmat betaiiniyhdisteiden käyttäjät luokittelevat ne edelleen amfoteerisiksi yhdisteiksi. Heteroelektrisyyden alueella pinta-aktiivisuudessa on kaksifaasinen rakenne: R-N+(CH3)2-CH2-COO-.
Yleisin esimerkki betaiinityyppisistä pinta-aktiivisista aineista on alkyylibetaiini, ja sen edustava tuote on N-dodekyyli-N,N-dimetyyli-N-karboksyylibetaiini [BS-12, Cl2H25-N+(CH3)2-CH2COO-]. Amidiryhmiä sisältävällä betaiinilla [rakenteessa Cl2H25 on korvattu R-CONH-(CH2)3-:lla] on parempi suorituskyky.
Veden kovuus ei vaikutabetaiinipinta-aktiivinen aine. Se vaahtoaa hyvin ja on stabiili sekä pehmeässä että kovassa vedessä. Sen lisäksi, että sitä voidaan sekoittaa anionisten yhdisteiden kanssa alhaisissa pH-arvoissa, sitä voidaan käyttää myös yhdessä anionisten ja kationisten pinta-aktiivisten aineiden kanssa. Yhdistämällä betaiinia anionisiin pinta-aktiivisiin aineisiin voidaan saavuttaa ihanteellinen viskositeetti.
Julkaisun aika: 02.09.2024
