两性离子表面活性剂英文解释翻译、两性离子表面活性剂的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 zwitterionic surfactant
分词翻译:
两的英语翻译:
a few; both; tael; twain; two
【医】 amb-; ambi-; ambo-; amphi-; bi-; di-; diplo-
【经】 tael
离的英语翻译:
away; independent of; leave; off; part from; without
【医】 a-; ab-; ana-; ap-; apo-; de-; des-; e-; ex-
子表的英语翻译:
【计】 list of son; sublist; subtable
面的英语翻译:
face; surface; cover; directly; range; scale; side
【医】 face; facies; facio-; prosopo-; surface
活的英语翻译:
alive; exactly; live; product; vivid; work
【医】 vivi-
剂的英语翻译:
【医】 agent
专业解析
两性离子表面活性剂(Zwitterionic Surfactant)是一类分子结构中同时含有永久性正电荷基团和负电荷基团的表面活性剂。其独特结构使其在溶液中(特别是在等电点附近)呈现电中性,兼具阴离子和阳离子表面活性剂的某些特性,表现出低刺激性、高耐盐性、良好的生物相容性以及优异的复配性能。
1. 定义与核心特征
- 汉英对应: “两性离子”对应英文“Zwitterion”,指在同一分子内携带一个正电荷和一个负电荷,且净电荷为零的离子。“表面活性剂”对应“Surfactant”(Surface Active Agent的缩写)。
- 结构本质: 分子中同时含有亲水的阳离子基团(通常是季铵盐
-N⁺(CH₃)₃
)和亲水的阴离子基团(通常是磺酸基 -SO₃⁻
或羧酸基 -COO⁻
)。
- 电荷特性: 在溶液pH值等于其等电点(pI)时,分子整体呈电中性;当pH < pI时,分子带净正电,类似阳离子表面活性剂;当pH > pI时,分子带净负电,类似阴离子表面活性剂。这种pH依赖的电荷特性是其独特性质的基础。
2. 主要类型与常见代表
- 甜菜碱型: 最常见类型,以烷基二甲基甜菜碱为代表,例如椰油酰胺丙基甜菜碱。结构通式为
RN⁺(CH₃)₂CH₂COO⁻
(R为疏水烷基链)。因其温和性和优异的发泡性能,广泛用于个人护理产品(如洗发水、沐浴露)。
- 氨基酸型: 如烷基氨基丙酸盐(
RNHCH₂CH₂COO⁻
)和烷基肌氨酸盐(RN(CH₃)CH₂COO⁻
)。这类表面活性剂通常由天然氨基酸衍生而来,生物降解性好,刺激性极低。
- 咪唑啉型: 如烷基羟乙基咪唑啉衍生物,也具有良好的温和性和润湿性。
3. 关键性质与优势
- 温和低刺激性: 由于在生理pH值(皮肤pH≈5.5)附近呈电中性,与皮肤和粘膜的相互作用弱,对眼睛和皮肤的刺激性远低于阳离子和阴离子表面活性剂。这是其在化妆品和盥洗用品中广泛应用的主要原因。
- 优异的耐盐性和抗硬水性: 对电解质(如盐、钙镁离子)不敏感,在硬水中仍能保持良好的溶解性和表面活性,不易沉淀。
- 良好的复配性: 能与阴离子、阳离子、非离子等各类表面活性剂复配,产生协同效应,如增强泡沫稳定性、降低混合体系的刺激性、提高增溶能力等。
- 生物相容性: 低毒性和良好的生物相容性使其在生物技术(如蛋白质电泳、细胞培养)和药物传递系统(如脂质体)中有重要应用。
- 乳化与增溶能力: 具有良好的乳化油相和增溶疏水性物质的能力。
4. 主要应用领域
- 个人护理与化妆品: 洗发水、沐浴露、洗面奶、婴儿用品等温和清洁产品的主力成分(如椰油酰胺丙基甜菜碱)。
- 家居清洁剂: 用于配制对皮肤温餐具洗涤剂、硬表面清洁剂等。
- 生物化学与制药: 用于蛋白质分离纯化(如电泳缓冲液)、细胞裂解、药物载体(脂质体稳定剂)。
- 三次采油: 其耐盐性和在油/水界面的良好性能使其在提高石油采收率中有潜在应用。
- 纺织与工业助剂: 用作抗静电剂、柔软剂、润湿剂等。
权威参考资料
- 美国化学会 (ACS Publications): Zwitterionic Surfactants in Surface Chemistry - 详细讨论两性离子表面活性剂的结构、性质及在界面科学中的应用。https://pubs.acs.org/doi/10.1021/bk-2020-1357.ch001
- 《胶体与界面科学杂志》(Journal of Colloid and Interface Science): pH-Responsive behavior of zwitterionic surfactants - 研究其pH响应行为及自组装特性。https://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.05.012
- 化妆品成分评论 (CIR - Cosmetic Ingredient Review): Safety Assessment of Alkyl Betaines as Used in Cosmetics - 评估椰油酰胺丙基甜菜碱等甜菜碱型表面活性剂在化妆品中的安全性。https://www.cir-safety.org/sites/default/files/Betaines.pdf
- 维基百科 (Wikipedia): Zwitterionic surfactant - 提供基础定义、分类和常见示例概述。https://en.wikipedia.org/wiki/Zwitterionic_surfactant
网络扩展解释
两性离子表面活性剂是一种特殊的表面活性剂,其分子结构中同时含有正电荷和负电荷基团,使其在不同pH环境下表现出阴离子或阳离子特性。以下从多个角度对其详细解析:
1.定义与基本特性
两性离子表面活性剂广义上指同时具有两种离子性质的表面活性剂,狭义则特指疏水基一端结合阴、阳离子的类型(如羧酸盐与胺盐/季铵盐结合)。这类物质在酸性环境中显阳离子性(如杀菌),碱性环境中显阴离子性(如去污),中性条件下正负电荷抵消,类似非离子表面活性剂。
2.化学结构与分类
- 氨基酸型:结构为R-NH₂⁺-CH₂CH₂COO⁻,如十二烷基氨基丙酸钠。
- 甜菜碱型:结构为R-N⁺(CH₃)₂-COO⁻,如椰油酰胺丙基甜菜碱。
- 天然型:如卵磷脂(豆磷脂、蛋磷脂),广泛用于药物制剂(如脂质体、乳剂)。
3.pH响应性与作用机制
其离子特性随溶液pH值变化:
- 酸性条件:正电荷占主导,表现为阳离子特性,杀菌能力强。
- 碱性条件:负电荷占主导,起泡、去污效果显著。
- 中性条件:正负电荷平衡,降低表面张力能力突出,适用于乳化、分散等场景。
4.应用领域
- 医药工业:卵磷脂用于注射用乳剂,甜菜碱型用于眼用制剂以减少刺激。
- 日化领域:洗发水、沐浴露中利用其温和性及去污能力。
- 污水处理:两性离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂,处理带正电荷悬浮颗粒的废水。
5.优势与局限性
- 优势:低刺激性、与多种表面活性剂配伍性好,适应宽pH范围。
- 局限性:合成工艺复杂,成本较高,部分天然型(如卵磷脂)稳定性较差。
如需进一步了解具体化合物的合成或工业应用案例,可参考相关化工专业文献或行业标准。
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