NATRIJEV DODECIL SULFAT (SDS): STRUKTURA, SVOJSTVA, UPORABE - KEMIJA - 2026

Sulfat dodecil natrij (SDS), je sintetički amfifilni anionski i organske soli. Apolarni i hidrofobni dio odgovara ugljikovodičnom lancu; dok je polarni i hidrofilni dio zbog sulfata, s negativnim nabojem.

SDS je površinski aktivna tvar: njegove molekule su smještene na površini vodenih otopina, stvarajući smanjenje površinske napetosti. Ova značajka omogućuje da se koristi u šamponu, pastama za zube, sapunima i drugim predmetima za osobnu njegu i kućanstvu.

Struktura dotilnog natrijevog sulfata. Izvor: Benjah-bmm27 putem Wikipedije.

Natrijev dodecil sulfat veže se na protein i uzrokuje njegovo razvijanje, dobivajući izduženi oblik. Skupine sulfata izložene su vodi, te dobivaju proteine ​​negativnih naboja, čiji je broj proporcionalan njihovoj molekulskoj masi.

Iz tog razloga, SDS omogućava određivanje molekulske težine proteina pomoću poliforekrilamidne elektroforeze.

Iako se sumnja na mogući kancerogeni učinak SDS-a, nije sasvim sigurno dokazano. SDS može izazvati iritaciju kože i očiju kao i drugi deterdženti.

Struktura SDS-a

Prva slika pokazala je molekulu SDS s modelom sfera i šipki. Kao što se može vidjeti, ima hidrofobni i nepolarni gazirani rep (crne i bijele sfere); i istovremeno, polarnu glavu, zahvaljujući prisustvu skupine -SO ₄ ^- (žuta crvena i kuglice).

Iako nije prikazano, tu bi trebao biti ljubičasta kugla predstavlja Na ⁺ kation, tik do SO ₄ ^{- grupe}, međusobno elektrostatski.

Rečeno je, lako je shvatiti zašto je ovaj spoj amfifilni; a također i anionska površinski aktivna tvar jer je naboj SDS-a negativan i može privući i druge katione pored Na ⁺.

Molekula daje lažni dojam da je kruta, nepokretna linearna struktura. Međutim, upravo je suprotno. SDS bi se mogao usporediti s "crvom", čiji gazirani rep pokazuje više vibracija i rotacija svojih jednostrukih veza. To ga čini sposobnim za prihvaćanje različitih oblika ili nabora u sredini; u vodi, na primjer.

kristali

Kristalna struktura natrijevog dodecil sulfata. Izvor: Benjah-bmm27

Iako je istina da je natrijev dodecil sulfat dinamična molekula, u čvrstom stanju se ne treba previše kretati, ponašajući se poput "jednostavne" šipke. Stoga je svaka molekula ili šipka postavljena tako da povećava interakcije između ugljikovih repova i, istovremeno, njihovih ionskih naboja.

Rezultat je stvaranje monokliničkog kristala, gdje se molekule SDS-a spakiraju u nekoliko stupova šipki (gornja slika). Intermolekularne sile koje ih vežu su takve da ovim kristalima treba temperatura od 206 ° C da bi se rastopile u tekuću fazu.

micele

Izvan udobnosti svojih kristala, molekula SDS više ne može sjediti; počinje uvijati rep kako bi povećao ili smanjio interakcije s vanjskim okruženjem.

Ako je to medij je voda, fenomen naziva formiranje micele događa: gazirana i hidrofobni repovi se spajaju kako bi se ruka, a polarnim glave, a -SOž ₄ ^- skupina, ostaju na površini u interakciji s H ₂ O molekula.,

Dakle, micela poprima oblatnu elipsoidnu morfologiju (poput Zemlje, ali više sjeckane). U čaši su kao blokovi šipke, a u vodenom mediju kao elipsoidni miceli. Što ako je medij bio mastan? Micela bi bila obrnuta: polarne glave SO ₄ ^- išle bi u jezgru, a njihovi bi gazirani repovi bili izloženi ulju.

Svojstva

imena

- Natrijev dodecil sulfat (SDS).

- Natrijev lauril sulfat (SLS).

Molekularna formula

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNA.

Molekulska masa

288.378 g / mol.

Fizički opis

Razne prezentacije: suhi prah, tekuća ili mokra kruta tvar. Njegovi kristali imaju bijelu ili kremastu boju.

Miris

Slabih mirisa masnih tvari, bez mirisa.

Talište

206 ° C.

Topnost u vodi

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g otopljeno u 10 ml opalescentne otopine.

Gustoća

1,01 g / cm ³.

Stabilnost

Postojan je u preporučenim uvjetima skladištenja.

Raspad

Kada se zagrijava do raspada, emitira se bijeli dim sumpornog oksida i natrijevog oksida.

Površinska napetost

39,5 dyna / cm pri 25 ° C.

Kritična molarna koncentracija

U čistoj vodi pri 25 ° C je 8,2 mM.

Prijave

Osobna njega i čišćenje kuće

Dodecil sulfat je površinski aktivna tvar koja se koristi u mnogim proizvodima, poput sapuna za ruke, pjenastih kupki, kreme za brijanje itd. Također se koristi za uklanjanje mrlja koje se teško uklanjaju s odjeće, u čišćenju poda i kupaonice, pranju kuhinjskih predmeta itd.

Veterinarska i humana medicina

Koristi se kao repelent protiv buva i krpelja, prisutnih u životinjama. Također se koristi kao humectant u nekim antibioticima, za oralnu ili lokalnu upotrebu.

SDS je mikrobicidan protiv virusa zamotanih kao što su HIV, tipovi 1 i 2 i virusa herpes simpleksa (HSV-2). Djeluje i na viruse koji nisu obuhvaćeni: papiloma virus, reovirus, rotavirus i poliovirus. Međutim, ova upotreba nije odobrena.

Predlaže se korištenje SDS-a kao dvostruke slike koja pruža zaštitu od virusa koji se prenose spolnim putem. Također, u preradi majčinog mlijeka kako bi se eliminirala ili smanjila mogućnost prijenosa HIV-a putem dojenja.

Pored svog antivirusnog djelovanja, SDS djeluje i na patogene bakterije i gljivice. SDS uklanja otpornost na lijekove i faktore prijenosa spola iz E. coli; i blokira rast brojnih Gram pozitivnih bakterija.

U laboratoriju

SDS se veže za proteine ​​koji uzrokuju njihovu denaturaciju, opskrbljujući ih negativnim nabojima i konformacijskim promjenama. To omogućava određivanje njihovih molekulskih težina poliakrilamidnom elektroforezom.

SDS se također koristi u pripremi uzoraka moždanog tkiva za upotrebu u svjetlosnoj mikroskopiji. Također se koristi u pripremi uzoraka krvi za brojanje broja eritrocita.

SDS se koristi u pročišćavanju nukleinskih kiselina, zbog njegove sposobnosti rastvaranja membrana i njegovog inhibicijskog djelovanja na aktivnost enzima RNase i DNase.

Pored toga, SDS se koristi za karakterizaciju kvarternih amonijevih spojeva.

Aditiv u hrani

SDS se koristi kao emulgator i zgušnjivač u hrani. Poboljšava stabilnost i teksturu pečenih proizvoda. Uz to se koristi kao pomoćno sredstvo kod tuče suhih jajnih proizvoda.

Industrija

SDS se koristi u industriji galvanizacije, posebno nikla i cinka; kao emulgator i penetrant za uklanjanje laka i boje; u formulaciji ubrizganih eksploziva; te u čvrstim raketnim gorivima kao sredstvo za pjenjenje.

rizici

Konstantna izloženost SDS-u može uzrokovati hiperplaziju kože kod zamorca. Zečevi i ljudi manje su podložni tim ozljedama. Izravni kontakt sa SDS-om u koncentraciji ≤ 20% može uzrokovati umjerenu upalu i iritaciju kože.

S druge strane, produljena izloženost SDS-u može uzrokovati dermatitis s znakovima crvenila, oteklina i stvaranja plikova.

SDS može u slučaju dodira izazvati iritaciju očiju. Također može biti vrlo reaktivan kod nekih ljudi, uzrokujući iritaciju dišnih putova i respiratorne tegobe udisanjem.

U rijetkim slučajevima, gutanje SDS-a može prouzročiti kaustične ozljede. Ali, zabilježeno je kod djece koja su gutala SDS, brzo razvijajući bujno povraćanje, depresiju CNS-a i respiratorne tegobe.

Nisu pronađeni dokazi genotoksičnosti ili teratogenog djelovanja kod SDS-a. U 242 pacijenta s ekzematoznim dermatitisom, 6,4% pacijenata ima alergiju, što se može pripisati korištenju SDS-a.

Reference

1. Strukturni podaci LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Određivanje kristalne strukture bezvodnog natrijum dodecil sulfata primjenom kombinacije sinhrotronske zračenja praška difrakcije i tehnike molekularnog modeliranja. Časopis za molekularnu strukturu 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Natrijev dodecil sulfat. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
3. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2019). Natrijev dodecil sulfat. PubChem baza podataka. CID = 3423265. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Temperaturni utjecaj na nanostrukturu micela SDS-a u vodi. Časopis za istraživanje Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natrijev dodecil sulfat. Science Direct. Oporavilo od: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK i Tsipila, T. (2014). Toksikološki učinci natrijevog dodecil sulfata. Časopis za kemijska i farmaceutska istraživanja 6 (5): 1488-1492.
7. Mreža toksikoloških podataka. (SF). Natrijev lauril sulfat. Toxnet. Oporavak od: toxnet.nlm.nih.gov