NATRIUMDODECYLSULFAT (SDS): STRUKTUR, EGENSKABER, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den sulfat dodecyl natrium (SDS), er et syntetisk anionisk og amfifile, organiske salt. Den apolære og hydrofobe del svarer til carbonhydridkæden; mens den polære og hydrofile del skyldes sulfat med en negativ ladning.

SDS er et overfladeaktivt middel: dets molekyler anbringes på overfladen af ​​vandige opløsninger, hvilket frembringer et fald i overfladespænding. Denne funktion gør det muligt at bruge det i shampoo, tandpastaer, sæber og anden personlig pleje og rengøringsgenstande til husholdningen.

Struktur af føjeligt natriumsulfat. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Natriumdodecylsulfat binder til proteinet og får det til at udfolde sig, hvilket får en langstrakt form. Sulfatgrupper udsættes for vand, idet de får proteiner med negative ladninger, hvis antal er proportional med deres molekylvægt.

Af denne grund tillader SDS bestemmelse af molekylvægten af ​​proteiner ved hjælp af polyacrylamidelektroforese.

Selvom der er mistanke om en mulig kræftfremkaldende virkning af SDS, er det ikke endeligt vist, at det er tilfældet. SDS kan forårsage hud- og øjenirritation som andre rengøringsmidler.

SDS struktur

Det første billede viste SDS-molekylet med en kugle- og søjlemodel. Som det kan ses, har det en hydrofob og ikke-polær kulsyreholdig hale (sort og hvid kugler); og på samme tid et polært hoved takket være tilstedeværelsen af ​​gruppen -SO ₄ ^- (gule og røde kugler).

Selvom det ikke er vist, skal der være en lilla sfære, der repræsenterer Na ⁺ -kationen, lige ved siden af ​​-SO ₄ ^{- gruppen}, der interagerer elektrostatisk.

Når det er sagt, er det let at se, hvorfor denne forbindelse er amfifil; og også et anionisk overfladeaktivt middel, da SDS-ladningen er negativ, og det kan tiltrække andre kationer ud over Na ⁺.

Molekylet giver det falske indtryk af at være stiv, en flytbar lineær struktur. Men det er netop det modsatte. SDS'et kunne sammenlignes med en "orm", hvis carboniserede hale udviser flere vibrationer og rotationer af dets enkeltbindinger. Dette gør det i stand til at vedtage forskellige former eller folder i midten; for eksempel i vand.

krystaller

Krystallstruktur af natriumdodecylsulfat. Kilde: Benjah-bmm27

Selvom det er sandt, at natriumdodecylsulfat er et dynamisk molekyle, er det i fast tilstand ikke nødvendigt at bevæge sig for meget og opføre sig som en "enkel" stang. Og således er hvert molekyle eller stang placeret på en sådan måde, at det øger interaktionen mellem karbonathalerne og på samme tid, de af deres ioniske ladninger.

Resultatet er dannelsen af ​​en monoklin krystal, hvor SDS-molekylerne pakkes i adskillige søjler med søjler (øverste billede). De intermolekylære kræfter, der binder dem, er sådan, at disse krystaller kræver en temperatur på 206 ºC for at smelte ind i væskefasen.

miceller

Uden for komforten af ​​dets krystaller kan SDS-molekylet ikke længere sidde stille; begynder at vri sin hale for at øge eller mindske interaktioner med det ydre miljø.

Hvis dette medium er vand, et fænomen kaldet micelledannelse sker: de kulsyreholdige og hydrofobe haler forener sig for at bevæbne sig, mens de polære hoveder, de -SO ₄ ^- grupper, forblive på overfladen interaktion med H ₂ O molekyler..

Så micellen påtager sig en uformel ellipsoid morfologi (som Jorden, men mere klemt). I glasset er de som blokke af stænger og i et vandigt medium som ellipsoide miceller. Hvad hvis mediet var fedtet? Micellen ville vendes: de polære hoveder SO ₄ ^- ville gå til kernen, mens deres kulsyrehaler ville blive udsat for olien.

Ejendomme

navne

- Natriumdodecylsulfat (SDS).

- Natriumlaurylsulfat (SLS).

Molekylformel

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNA.

Molar masse

288,378 g / mol.

Fysisk beskrivelse

Forskellige præsentationer: tørt pulver, flydende eller vådt fast stof. Dens krystaller har en hvid eller cremet farve.

Lugt

Svag lugt af fedtstoffer, lugtfri.

Smeltepunkt

206 ° C

Vandopløselighed

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g opløst i 10 ml af en opaliserende opløsning.

Massefylde

1,01 g / cm ³.

Stabilitet

Det er stabilt under anbefalede opbevaringsbetingelser.

nedbrydning

Når den opvarmes til nedbrydning afgiver den en hvid røg af svovloxid og natriumoxid.

Overfladespænding

39,5 dyner / cm ved 25 ° C

Kritisk molkoncentration

Det er 8,2 mM i rent vand ved 25 ° C.

Applikationer

Personlig pleje og rengøring af hjemmet

Dodecylsulfat er et overfladeaktivt middel, der bruges i mange produkter, såsom håndsæber, skumbade, barbercremer osv. Det bruges også til at fjerne pletter, der er vanskeligt at fjerne, fra tøj, til rengøring af gulve og badeværelser, skrubbe køkkenartikler osv.

Veterinærmedicin og humanmedicin

Det bruges som et frastødende middel til lopper og flåter, der findes i dyr. Det bruges også som befugtningsmiddel i nogle antibiotika til oral eller lokal brug.

SDS er mikrobicid mod indhyllede vira, såsom HIV, type 1 og 2, og herpes simplex-virus (HSV-2). Det virker også på ikke-indhyllede vira: papillomavirus, reovirus, rotavirus og poliovirus. Denne brug er dog ikke godkendt.

Brug af SDS er blevet foreslået som en douche, der giver beskyttelse mod seksuelt overførte vira. Også i behandlingen af ​​modermælk for at eliminere eller reducere muligheden for HIV-transmission via amning.

Ud over dets antivirale virkning virker SDS på patogene bakterier og svampe. SDS fjerner lægemiddelresistens og sexoverførselsfaktorer fra E. coli; og blokerer væksten af ​​talrige Gram-positive bakterier.

På laboratoriet

SDS binder til proteiner, der forårsager deres denaturering, forsyner dem med negative ladninger og en konformationel ændring. Dette muliggør bestemmelse af deres molekylvægte ved hjælp af polyacrylamidelektroforese.

SDS bruges også til fremstilling af hjernevævsprøver til brug i lysmikroskopi. Det bruges også til fremstilling af blodprøver til at tælle antallet af erythrocytter.

SDS bruges til oprensning af nukleinsyrer på grund af dets evne til at opløse membraner og dets hæmmende virkning på aktiviteten af ​​RNase- og DNase-enzymer.

Derudover anvendes SDS til karakterisering af kvaternære ammoniumforbindelser.

Fødevaretilsætningsstof

SDS bruges som emulgator og fortykningsmiddel i fødevarer. Forbedrer bageriets stabilitet og struktur. Derudover bruges det som hjælpestof til at slå tørre ægprodukter.

Industri

SDS bruges i galvaniseringsindustrien, især nikkel og zink; som emulgator og penetrant i lak og malingsfjerner; ved formulering af sprøjtestøbte sprængstoffer; og i faste raketdrivmidler som skummiddel.

Risici

Konstant eksponering for SDS kan forårsage hyperplasi af hud hos marsvin. Kaniner og mennesker er mindre modtagelige for disse skader. Direkte kontakt med SDS i en koncentration på <20% kan forårsage moderat betændelse og hudirritation.

På den anden side kan langvarig eksponering for SDS forårsage dermatitis med tegn på rødme, hævelse og blære.

SDS kan forårsage øjenirritation ved kontakt. Det kan også være meget reaktivt hos nogle mennesker, hvilket kan forårsage irritation i luftvejene og luftvejsbesvær ved indånding.

I sjældne tilfælde kan indtagelse af SDS forårsage kaustisk skade. Men det er rapporteret hos børn, der har indtaget SDS, hurtigt udviklet voldelig opkast, CNS-depression og åndedrætsbesvær.

Der er ikke fundet tegn på genotoksicitet eller teratogen virkning i SDS. Hos 242 patienter med eksematisk dermatitis viste det sig, at 6,4% af patienterne havde en allergi, hvilket skyldes brugen af ​​SDS.

Referencer

1. Strukturelle data fra LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Bestemmelse af krystalstrukturen af ​​vandfrit natriumdodecylsulfat under anvendelse af en kombination af synchrotronstrålingspulverdiffraktion og molekylær modelleringsteknikker. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Natriumdodecylsulfat. Gendannet fra: en.wikipedia.org
3. National Center for Biotechnology Information. (2019). Natriumdodecylsulfat. PubChem-database. CID = 3423265. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Temperatureffekt på nanostrukturen af ​​SDS-miceller i vand. Tidsskrift for forskning fra National Institute of Standards and Technology, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natriumdodecylsulfat. Science Direct. Gendannes fra: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK og Tsipila, T. (2014). Toksikologiske virkninger af natriumdodecylsulfat. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488-1492.
7. Toxicology Data Network. (Sf). Natriumlaurylsulfat. TOXNET. Gendannes fra: toxnet.nlm.nih.gov