Биполярные поверхностно-активные вещества — это поверхностно-активные вещества, имеющие как анионные, так и катионные гидрофильные группы.

В широком смысле амфотерные поверхностно-активные вещества (ПАВ) – это соединения, содержащие любые две гидрофильные группы в одной молекуле, включая анионные, катионные и неионогенные. Наиболее распространённые амфотерные ПАВ – это, как правило, гидрофильные группы с аммониевыми или четвертичными аммониевыми солями в катионной части и карбоксилатными, сульфонатными и фосфатными группами в анионной части. Например, амфотерные ПАВ на основе аминокислот с аминогруппами и сегментными группами в одной молекуле – это бетаиновые амфотерные ПАВ, полученные из внутренних солей, содержащих как четвертичные аммониевые, так и карбоксильные группы, и имеющие широкий спектр типов.

Проявление амфифильных поверхностно-активных веществ меняется в зависимости от значения pH их раствора.

Демонстрация свойств катионных поверхностно-активных веществ в кислых средах; Демонстрация свойств анионных поверхностно-активных веществ в щелочных средах; Демонстрация свойств неионогенных поверхностно-активных веществ в нейтральных средах. Точка, в которой катионные и анионные свойства находятся в идеальном равновесии, называется изоэлектрической точкой.

В изоэлектрической точке амфотерные поверхностно-активные вещества типа аминокислот иногда выпадают в осадок, тогда как поверхностно-активные вещества типа бетаинов нелегко осаждаются даже в изоэлектрической точке.

Тип бетаинаПервоначально поверхностно-активные вещества классифицировались как соединения четвертичных аммониевых солей, но в отличие от четвертичных аммониевых солей они не имеют анионов.
Бетаин сохраняет свой молекулярный положительный заряд и катионные свойства в кислых и щелочных средах. Этот тип поверхностно-активных веществ не способен приобретать ни положительный, ни отрицательный заряд. Исходя из значения pH водного раствора этого типа соединений, его можно ошибочно отнести к амфотерным поверхностно-активным веществам.

Согласно этому аргументу, соединения бетаинового ряда следует классифицировать как катионные поверхностно-активные вещества. Несмотря на эти аргументы, большинство пользователей бетаиновых соединений продолжают классифицировать их как амфотерные. В области гетероэлектричества существует двухфазная структура поверхностной активности: R-N+(CH3)2-CH2-COO-.

Наиболее распространенным примером поверхностно-активных веществ бетаинового типа является алкилбетаин, и его типичным продуктом является N-додецил-N, N-диметил-N-карбоксилбетаин [BS-12, Cl2H25-N+(CH3)2-CH2COO-]. Бетаин с амидными группами [Cl2H25 в структуре замещен на R-CONH-(CH2)3-] обладает лучшими характеристиками.

Жесткость воды не влияет набетаинПоверхностно-активное вещество. Образует хорошую пену и обладает высокой стабильностью как в мягкой, так и в жесткой воде. Помимо использования в сочетании с анионными соединениями при низких значениях pH, его также можно использовать в сочетании с анионными и катионными поверхностно-активными веществами. Сочетание бетаина с анионными поверхностно-активными веществами позволяет достичь идеальной вязкости.