NATRIJEV DODECIL SULFAT (SDS): ZGRADBA, LASTNOSTI, UPORABE - KEMIJA - 2026

Sulfat dodecil natrijev (SDS) je sintetični anionski in amfifilična organska sol. Apolarni in hidrofobni del ustreza ogljikovodikovi verigi; medtem ko je polarni in hidrofilni del posledica sulfata, z negativnim nabojem.

SDS je površinsko aktivna snov: njene molekule so nameščene na površini vodnih raztopin, kar povzroči zmanjšanje površinske napetosti. Ta funkcija omogoča uporabo v šamponih, zobnih pastah, milih in drugih predmetih osebne nege in gospodinjskih čistil.

Struktura docile natrijevega sulfata. Vir: Benjah-bmm27 prek Wikipedije.

Natrijev dodecil sulfat se veže na beljakovine in povzroči njegovo razhajanje ter pridobi podolgovato obliko. Sulfatne skupine so izpostavljene vodi, pridobivajo beljakovine z negativnimi naboji, katerih število je sorazmerno z njihovo molekulsko maso.

Zaradi tega SDS omogoča določanje molekulskih mas beljakovin s pomočjo poliakrilamidne elektroforeze.

Čeprav se sumi na možen kancerogeni učinek SDS, ni prepričljivo dokazano. SDS lahko povzroči draženje kože in oči kot drugi detergenti.

Struktura SDS

Prva slika je pokazala molekulo SDS z modelom sfer in palic. Kot je razvidno, ima hidrofobni in nepolarni gazirani rep (črne in bele krogle); in hkrati, polarno glavo, zahvaljujoč prisotnosti skupine, -SO ₄ ^- (rumeno in rdeče krogle).

Čeprav ni prikazano, mora obstajati vijolično krogla, ki predstavlja Na ⁺ kation , tik ob -SO ₄ ^{- skupino} , ki deluje elektrostatično.

Glede na to je enostavno razbrati, zakaj je ta spojina amfifilna; in tudi anionsko površinsko aktivno sredstvo, saj je napolnjenost SDS negativna in lahko poleg Na ⁺ pritegne tudi druge katione .

Molekula daje lažni vtis, da je toga, nepremična linearna struktura. Vendar pa je ravno obratno. SDS bi lahko primerjali s "črvom", katerega gazirani rep ima več vibracij in vrtenja svojih enojnih vezi. Tako lahko na sredini prevzame različne oblike ali pregibe; na primer v vodi.

Kristali

Kristalna struktura natrijevega dodecil sulfata. Vir: Benjah-bmm27

Čeprav je res, da je natrijev dodecil sulfat dinamična molekula, se v trdnem stanju ni treba preveč premikati, saj se obnaša kot "preprosta" palica. In tako je vsaka molekula ali palica nameščena tako, da poveča interakcije med karbonatnimi repi in obenem med njihovimi ionskimi naboji.

Rezultat je nastanek monokliničnega kristala, pri katerem se molekule SDS spakirajo v več stolpcev palic (zgornja slika). Medmolekulske sile, ki jih vežejo, so takšne, da ti kristali potrebujejo temperaturo 206 ° C, da se stopijo v tekočo fazo.

Micele

Zunaj udobja svojih kristalov molekula SDS ne more več sedeti; začne zvijati rep, da bi povečal ali zmanjšal interakcije z zunanjim okoljem.

Če ta medij je voda, pojav imenujemo tvorba micel pojavi: gazirani in hidrofobni rep združiti, da se naslon, medtem polarnih glav, -SOz ₄ ^- skupine , ostanejo na površini interakciji s H ₂ O molekule. .

Torej micela prevzame oblasten elipsoidni morfologijo (kot Zemlja, vendar bolj zmečkan). V steklu so kot prečke, v vodnem mediju pa kot elipsoidni miceli. Kaj pa, če je bil medij masten? Micela bi bila obrnjena: polarne glave SO ₄ ^- bi šle v jedro, medtem ko bi bili njihovi gazirani repi izpostavljeni olju.

Lastnosti

Imena

- Natrijev dodecil sulfat (SDS).

- Natrijev lavril sulfat (SLS).

Molekularna formula

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Molarna masa

288.378 g / mol.

Fizični opis

Različne predstavitve: suh prah, tekoča ali mokra trdna snov. Njeni kristali imajo belo ali kremno barvo.

Neprijeten vonj

Slabe vonjave maščobnih snovi, brez vonja.

Tališče

206 ° C.

Topnost v vodi

1 · 10 ⁵ mg / L 1 g raztopimo v 10 ml opalescentne raztopine.

Gostota

1,01 g / cm ³ .

Stabilnost

Stabilen je v priporočenih pogojih skladiščenja.

Razgradnja

Ko se segreje do razkroja, sprošča beli dim žveplovega oksida in natrijevega oksida.

Površinska napetost

39,5 din / cm pri 25 ° C.

Kritična molarna koncentracija

V čisti vodi pri 25 ° C je 8,2 mM.

Prijave

Osebna nega in čiščenje doma

Dodecil sulfat je površinsko aktivno sredstvo, ki se uporablja v mnogih izdelkih, kot so mila za roke, penaste kopeli, kreme za britje itd. Uporablja se tudi za odstranjevanje težko odstranjenih madežev z oblačil, pri čiščenju tal in kopalnic, čiščenju kuhinjskih predmetov itd.

Veterinarska in humana medicina

Uporablja se kot repelent proti bolham in klopom, ki so prisotni pri živalih. Uporablja se tudi kot vlažilec v nekaterih antibiotikih, za oralno ali lokalno uporabo.

SDS je mikrobiciden proti virusom z ovojnico, kot sta HIV, tipa 1 in 2, in virusu herpes simpleksa (HSV-2). Deluje tudi na nezaklenjene viruse: papiloma virus, reovirus, rotavirus in poliovirus. Vendar ta uporaba ni odobrena.

Uporaba SDS je predlagana kot dvojica, ki zagotavlja zaščito pred spolno prenosljivimi virusi. Tudi pri predelavi materinega mleka za odpravo ali zmanjšanje možnosti prenosa virusa HIV preko dojenja.

Poleg protivirusnega delovanja SDS deluje na patogene bakterije in glive. SDS odstranjuje odpornost na zdravila in dejavnike prenosa spola iz E. coli; in blokira rast številnih Gram pozitivnih bakterij.

V laboratoriju

SDS se veže na beljakovine, kar povzroči njihovo denaturacijo, ki jim daje negativne naboje in konformacijsko spremembo. To omogoča določanje njihove molekulske mase s poliakrilamidno elektroforezo.

SDS se uporablja tudi pri pripravi vzorcev možganskega tkiva za uporabo pri lahki mikroskopiji. Uporablja se tudi pri pripravi vzorcev krvi za štetje števila eritrocitov.

SDS se uporablja pri čiščenju nukleinskih kislin zaradi svoje sposobnosti raztapljanja membran in zaviralnega delovanja na aktivnost encimov RNase in DNase.

Poleg tega se SDS uporablja za karakterizacijo kvarternih amonijevih spojin.

Prehrambeni dodatek

SDS se uporablja kot emulgator in zgoščevalec v živilih. Izboljša stabilnost in teksturo pekovskih izdelkov. Poleg tega se uporablja kot pomožno sredstvo pri premaganju suhih jajčnih izdelkov.

Industrija

SDS se uporablja v industriji za galvanizacijo, zlasti niklja in cinka; kot emulgator in penetrant pri odstranjevanju laka in barve; v formulaciji brizganih eksplozivov; in v trdnih raketnih pogonskih sredstvih kot sredstvo za penjenje.

Tveganja

Nenehna izpostavljenost SDS lahko povzroči hiperplazijo kože pri morskih prašičih. Zajci in ljudje so manj dovzetni za te poškodbe. Neposredni stik s SDS v koncentraciji ≤ 20% lahko povzroči zmerno vnetje in draženje kože.

Po drugi strani pa lahko dolgotrajna izpostavljenost SDS povzroči dermatitis z znaki pordelosti, oteklin in mehurjev.

SDS lahko ob stiku povzroči draženje oči. Pri nekaterih ljudeh je lahko tudi zelo reaktiven in pri vdihavanju povzroči draženje dihalnih poti in dihalne stiske.

V redkih primerih lahko zaužitje SDS povzroči kavstične poškodbe. Vendar pa so poročali pri otrocih, ki so zaužili SDS, se hitro razvijajo z izobilnim bruhanjem, depresijo CNS in dihalno stisko.

Pri SDS ni bilo najdenih dokazov o genotoksičnosti ali teratogenem delovanju. Pri 242 bolnikih z ekzematoznim dermatitisom je bilo 6,4% bolnikov alergičnih, kar je mogoče pripisati uporabi SDS.

Reference

1. Strukturni podatki LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Določanje kristalne strukture brezvodnega natrijevega dodecil sulfata s kombinacijo sinhrotronske sevalne praška difrakcije in tehnik molekularnega modeliranja. Časopis za molekularno strukturo 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedija. (2019). Natrijev dodecil sulfat. Pridobljeno: en.wikipedia.org
3. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2019). Natrijev dodecil sulfat. Baza podatkov PubChem. CID = 3423265. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Temperaturni vpliv na nanostrukturo micelov SDS v vodi. Časopis za raziskave Nacionalnega inštituta za standarde in tehnologijo, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natrijev dodecil sulfat. Science Direct. Pridobljeno: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK in Tsipila, T. (2014). Toksikološki učinki natrijevega dodecil sulfata. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488-1492.
7. Toksikološka podatkovna mreža. (sf). Natrijev lavril sulfat. Toxnet Pridobljeno iz: toxnet.nlm.nih.gov