amfoterní povrchově aktivní látky

Další názvy: Amphoteric detergents, Amphoteric surfactants, Amfoterní tenzidy

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Amfoterní povrchově aktivní látky: všestranné surfaktanty s unikátními vlastnostmi

Amfoterní povrchově aktivní látky jsou specifickou skupinou tzv. surfaktantů, které se vyznačují schopností chovat se jako kyseliny i zásady. Díky této chemické amfotericitě se snadno přizpůsobují okolnímu pH, což jim umožňuje široké uplatnění napříč průmyslovými i spotřebitelskými aplikacemi. Mezi synonymní označení patří například „amfoterní tenzidy" nebo „amfoiontové povrchově aktivní látky". V angličtině se označují jako „amphoteric surfactants" a zahrnují řadu konkrétních sloučenin, mezi nejčastěji používané patří např. betainy (např. cocamidopropyl betaine) nebo imidazoliny.

Chemické vlastnosti

Z chemického hlediska jsou amfoterní látky takové, které obsahují ve své molekule jak kladně, tak záporně nabitou funkční skupinu. To znamená, že mohou působit jako kationtové i aniontové látky v závislosti na pH prostředí. Většina amfoterních surfaktantů má strukturu založenou na dusíku, přičemž obsahují kvartérní amoniovou skupinu (kladnou) a karboxylovou nebo sulfonovou skupinu (zápornou).

Příkladem běžně používané amfoterní povrchově aktivní látky je kokamidopropylbetain (INCI název: Cocamidopropyl Betaine), který vzniká jako derivát kokosového oleje. Jeho chemický vzorec je C19H38N2O3 a v čisté formě se jedná o čirou až nažloutlou viskózní kapalinu s mírným zápachem. Jednou z výhod těchto látek je jejich vysoká rozpustnost ve vodě, která zajišťuje výbornou pěnivost a snadnou emulgaci.

Amfoterní surfaktanty nevznikají spontánně v přírodě, ale jsou vyráběny chemicky zejména z přírodních tuků a olejů jako surovinových základů.

Využití a aplikace

Díky své univerzální povaze nacházejí amfoterní povrchově aktivní látky široké uplatnění zejména v oblasti kosmetiky, osobní hygieny, domácí chemie, ale i v průmyslových procesech. Patří sem:

Šampóny a sprchové gely: zde slouží jako jemné pěnidlo a synergický čisticí prostředek, který nenarušuje kožní bariéru. Často se kombinují s aniontovými tenzidy ke zlepšení tolerability na kůži.
Dětská kosmetika: díky nízké dráždivosti a mírnému čisticímu účinku jsou vhodné také pro citlivou dětskou pokožku.
Prací prostředky a čisticí prostředky pro domácnost: zajišťují účinné odstranění nečistot i při nižším pH, a navíc zlepšují stabilitu pěny.
Průmyslové aplikace: slouží při výrobě pěnících plastů, textilním zpracování, v petrochemii i při formulaci agrochemikálií.

Podle článku na Ferwer.cz se amfoterní surfaktanty čím dál častěji uplatňují i v ekologické drogerii, kde nahrazují tradiční agresivnější tenzidy a pomáhají vytvářet produkty šetrné k pokožce i životnímu prostředí.

Přirozený výskyt a výroba

Amfoterní povrchově aktivní látky se běžně nevyskytují v přírodní podobě, ale jsou často vyráběny z přírodních obnovitelných surovin. Výchozími surovinami pro syntézu jsou zejména rostlinné oleje jako kokosový nebo palmojádrový olej, které jsou nejprve chemicky modifikovány na mastné kyseliny a ty dále reagují s aminy za vzniku amfoterních molekul.

Například u cocamidopropyl betainu probíhá syntéza reakcí kokoamidopropylaminu s kyselinou monochlorooctovou. Výsledný betain má stabilní strukturu, která snáší široký rozsah pH a zároveň zajišťuje dobrou biologickou odbouratelnost.

Bezpečnost a ekologie

Jednou z největších výhod amfoterních surfaktantů je jejich dobrý bezpečnostní profil. Obecně jsou považovány za nízko dráždivé pro pokožku a sliznice, a proto se často doporučují i pro citlivé jedince. Nicméně u některých variant nebo při nadměrném použití (např. nečistý cocamidopropyl betaine) mohou způsobit mírné podráždění – zejména v oční oblasti.

Z hlediska ekologie jsou tyto látky poměrně dobře biologicky odbouratelné, a to i v anaerobních podmínkách. Jsou proto považovány za šetrnější alternativu k tradičním aniontovým tenzidům jako je například sodium lauryl sulfate, který má horší biologickou odbouratelnost.

Podle publikace Journal of Surfactants and Detergents jsou moderní syntetické metody zaměřené na výrobu amfoterních tenzidů stále více optimalizovány právě z hlediska environmentální stopy.

Zajímavosti a souvislosti

S amfoterními surfaktanty se v běžném životě setkáváme častěji, než si myslíme. Jsou přítomny například v řadě produktů označených jako šetrné k pokožce, „dětské" nebo „hypoalergenní". Není bez zajímavosti, že první amfoterní tenzidy byly laboratorně vyvinuty již v polovině 20. století, ale až s rozvojem zelené chemie a rostoucím tlakem na ekologickou udržitelnost začala jejich významnější komerční expanze.

Další zajímavostí je, že jejich povrchově aktivní vlastnosti lze ladit jednoduchými úpravami pH – například v kyselém prostředí působí jako kationtový surfaktant, zatímco v zásaditém prostředí jako aniontový, což umožňuje velmi přesné nastavení interakce s jinými látkami ve formulacích.

Shrnutí

Amfoterní povrchově aktivní látky představují univerzální a ekologicky šetrnou alternativu k tradičním tenzidům. Díky své flexibilní chemické struktuře, nízké dráždivosti a vysoké účinnosti nacházejí uplatnění jak v kosmetických a hygienických produktech, tak v technických a průmyslových aplikacích. Vzhledem k narůstajícím požadavkům na šetrnost k lidem i přírodě lze očekávat, že jejich význam bude i nadále růst.