Біполярні поверхнево-активні речовини - це поверхнево-активні речовини, що мають як аніонні, так і катіонні гідрофільні групи.

Загалом кажучи, амфотерні поверхнево-активні речовини – це сполуки, які мають будь-які дві гідрофільні групи в одній молекулі, включаючи аніонні, катіонні та неіонні гідрофільні групи. Найчастіше використовуються амфотерні поверхнево-активні речовини, які здебільшого мають гідрофільні групи з солями амонію або четвертинного амонію в катіонній частині та карбоксилатними, сульфонатними та фосфатними типами в аніонній частині. Наприклад, амфотерні поверхнево-активні речовини на основі амінокислот з аміно- та сегментними групами в одній молекулі – це бетаїнові амфотерні поверхнево-активні речовини, утворені з внутрішніх солей, що містять як четвертинні амонієві, так і карбоксильні групи, з широким розмаїттям типів.

Прояв амфіфільних поверхнево-активних речовин змінюється залежно від значення pH їхнього розчину.

Відображення властивостей катіонних поверхнево-активних речовин у кислому середовищі; Відображення властивостей аніонних поверхнево-активних речовин у лужному середовищі; Відображення властивостей неіонних поверхнево-активних речовин у нейтральному середовищі. Точка, де катіонні та аніонні властивості ідеально збалансовані, називається ізоелектричною точкою.

В ізоелектричній точці іноді осаджуються амфотерні поверхнево-активні речовини амінокислотного типу, тоді як поверхнево-активні речовини бетаїнового типу нелегко осаджуються навіть в ізоелектричній точці.

Тип бетаїнуПоверхнево-активні речовини спочатку класифікували як сполуки четвертинних амонієвих солей, але на відміну від них вони не містять аніонів.
Бетаїн зберігає свій молекулярний позитивний заряд та катіонні властивості в кислому та лужному середовищах. Цей тип поверхнево-активної речовини не може набувати позитивних або негативних зарядів. Виходячи з значення pH водного розчину цього типу сполуки, його обґрунтовано неправильно класифікувати як амфотерну поверхнево-активну речовину.

Згідно з цим аргументом, сполуки типу бетаїну слід класифікувати як катіонні поверхнево-активні речовини. Незважаючи на ці аргументи, більшість користувачів бетаїнових сполук продовжують класифікувати їх як амфотерні сполуки. В діапазоні гетероелектричності існує двофазна структура поверхневої активності: R-N+(CH3)2-CH2-COO-.

Найпоширенішим прикладом поверхнево-активних речовин бетаїнового типу є алкілбетаїн, а його репрезентативним продуктом є N-додецил-N,N-диметил-N-карбоксильбетаїн [BS-12, Cl2H25-N+(CH3)2-CH2COO-]. Бетаїн з амідними групами [Cl2H25 у структурі замінений на R-CONH-(CH2)3-] має кращі характеристики.

Жорсткість води не впливає набетаїнповерхнево-активна речовина. Утворює гарну піну та має хорошу стабільність як у м’якій, так і в жорсткій воді. Окрім того, що його змішують з аніонними сполуками при низьких значеннях pH, його також можна використовувати в поєднанні з аніонними та катіонними поверхнево-активними речовинами. Поєднуючи бетаїн з аніонними поверхнево-активними речовинами, можна досягти ідеальної в’язкості.