NATRIUMDODECYLSULFAT (SDS): STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK - KJEMI - 2025

Den sulfat dodecyl natrium (SDS), er et syntetisk, anionisk og amfifil organisk salt. Den apolare og hydrofobe delen tilsvarer hydrokarbonkjeden; mens den polare og hydrofile delen skyldes sulfat, med en negativ ladning.

SDS er et overflateaktivt middel: molekylene blir plassert på overflaten av vandige oppløsninger, noe som gir en reduksjon i overflatespenning. Denne funksjonen gjør det mulig å bruke den i sjampo, tannkrem, såper og annen personlig pleie og rengjøringsutstyr til husholdningen.

Struktur av føyelig natriumsulfat. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Natriumdodecylsulfat binder seg til proteinet og får det til å utfolde seg, og får en langstrakt form. Sulfatgrupper blir utsatt for vann og anskaffer proteiner med negative ladninger, hvis antall er proporsjonal med deres molekylvekt.

Av denne grunn tillater SDS bestemmelse av molekylvektene til proteiner ved hjelp av polyakrylamidelektroforese.

Selv om det er mistenkt om en mulig kreftfremkallende effekt av SDS, er det ikke vist at det er slik. SDS kan forårsake hud- og øyeirritasjon som andre vaskemidler.

SDS-strukturen

Det første bildet viste SDS-molekylet med en kule- og stolpe-modell. Som det kan ses, har den en hydrofob og ikke-polær karbonatisert hale (svart og hvitt kuler); og samtidig et polært hode, takket være tilstedeværelsen av gruppen -SO ₄ ^- (gule og røde kuler).

Selv om det ikke er vist, bør det være en lilla sfære som representerer Na ⁺ -kationen , rett ved siden av -SO ₄ ^{- gruppen} , som samhandler elektrostatisk.

Når det er sagt, er det lett å se hvorfor denne forbindelsen er amfifil; og også et anionisk overflateaktivt middel, siden ladningen av SDS er negativ og den kan tiltrekke seg andre kationer i tillegg til Na ⁺ .

Molekylet gir det falske inntrykket av å være stiv, en urørlig lineær struktur. Imidlertid er det motsatt. SDS kunne sammenlignes med en "orm", hvis karboniserte hale utviser flere vibrasjoner og rotasjoner av dens enkeltbindinger. Dette gjør den i stand til å adoptere forskjellige former eller bretter i midten; i vann, for eksempel.

krystaller

Krystallstruktur av natriumdodecylsulfat. Kilde: Benjah-bmm27

Selv om det er sant at natriumdodecylsulfat er et dynamisk molekyl, trenger det i fast tilstand ikke å bevege seg for mye, oppføre seg som en "enkel" stang. Og således er hvert molekyl eller stang plassert på en slik måte at det øker samspillet mellom karbonathalene og samtidig de som er ioniske ladninger.

Resultatet er dannelsen av en monoklinisk krystall, der SDS-molekylene pakkes i flere søyler (toppbilde). De intermolekylære kreftene som binder dem er slik at disse krystallene krever en temperatur på 206 ºC for å smelte inn i væskefasen.

miceller

Utenfor komforten i krystallene kan SDS-molekylet ikke lenger sitte stille; begynner å vri halen for å øke eller redusere samspillet med omgivelsene utenfor.

Hvis dette medium er vann, et fenomen som kalles micelledannelse skjer: det kullsyreholdige og hydrofobe haler slutte å ruste seg, mens de polare hoder, de -SO ₄ ^- grupper , forbli på overflaten i samspill med H ₂ O molekyler. .

Så micellen tar på seg en overdreven ellipsoid morfologi (som Jorden, men mer klemt). I glasset er de som blokker av stolper, og i et vandig medium som ellipsoide miceller. Hva om mediet var fet? Micellen ville bli snudd: polarhodene SO ₄ ^- ville gå til kjernen, mens karbonatiserte haler vil bli utsatt for oljen.

Egenskaper

navnene

- Natriumdodecylsulfat (SDS).

- Natriumlaurylsulfat (SLS).

Molekylær formel

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Molmasse

288,388 g / mol.

Fysisk beskrivelse

Ulike presentasjoner: tørt pulver, flytende eller vått fast stoff. Krystallene har en hvit eller kremaktig farge.

lukt

Svak lukt av fete stoffer, luktfri.

Smeltepunkt

206 ° C.

Vannløselighet

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g oppløst i 10 ml av en opaliserende løsning.

tetthet

1,01 g / cm ³ .

Stabilitet

Den er stabil under anbefalte lagringsforhold.

dekomponering

Når den varmes opp til spaltning, avgir den en hvit røyk av svoveloksyd og natriumoksyd.

Overflatespenning

39,5 dyn / cm ved 25 ° C.

Kritisk molkonsentrasjon

Den er 8,2 mM i rent vann ved 25 ° C.

applikasjoner

Personlig pleie og rengjøring av hjemmet

Dodecylsulfat er et overflateaktivt middel som brukes i mange produkter, for eksempel håndsåper, skumbad, barberkremer, etc. Det brukes også til å fjerne flekker som er vanskelig å fjerne, fra klær, til rengjøring av gulv og bad, skrubbing av kjøkkenutstyr, etc.

Veterinærmedisin og humanmedisin

Den brukes som et frastøtende middel for lopper og flått, til stede i dyr. Det brukes også som fuktighetsgivende middel i noen antibiotika, til oral eller aktuell bruk.

SDS er mikrobisidalt mot innhyllede virus som HIV, type 1 og 2, og herpes simplex-viruset (HSV-2). Det virker også på ikke-konvolutterte virus: papillomavirus, reovirus, rotavirus og poliovirus. Denne bruken er imidlertid ikke godkjent.

Bruken av SDS er blitt foreslått som en douche som gir beskyttelse mot seksuelt overførbare virus. I prosessering av morsmelk for å eliminere eller redusere muligheten for HIV-overføring via amming.

I tillegg til den antivirale virkningen, virker SDS på patogene bakterier og sopp. SDS fjerner medikamentresistens og kjønnsoverføringsfaktorer fra E. coli; og blokkerer veksten av mange Gram-positive bakterier.

På laboratoriet

SDS binder seg til proteiner som forårsaker deres denaturering, og gir dem negative ladninger og en konformasjonsendring. Dette tillater bestemmelse av deres molekylvekter ved hjelp av polyakrylamidelektroforese.

SDS brukes også i utarbeidelse av prøver fra hjernevev til bruk i lysmikroskopi. Det brukes også til fremstilling av blodprøver for å telle antall erytrocytter.

SDS brukes i rensing av nukleinsyrer, på grunn av dens evne til å oppløse membraner og dets hemmende virkning på aktiviteten til RNase- og DNase-enzymer.

I tillegg brukes SDS i karakteriseringen av kvartære ammoniumforbindelser.

Tilsetningsstoff til mat

SDS brukes som emulgator og fortykningsmiddel i matvarer. Forbedrer stabiliteten og tekstur på bakevarer. I tillegg brukes det som et hjelpemiddel for å slå tørre eggprodukter.

Industri

SDS brukes i elektroplateringsindustrien, spesielt nikkel og sink; som emulgator og penetrant i lakk og malingsfjerner; i formuleringen av sprøytestøpte sprengstoff; og i faste rakettdrivemidler som skummiddel.

risiko

Konstant eksponering for SDS kan forårsake hyperplasi av hud hos marsvin. Kaniner og mennesker er mindre utsatt for disse skadene. Direkte kontakt med SDS i en konsentrasjon ≤ 20% kan forårsake moderat betennelse og irritasjon i huden.

På den annen side kan langvarig eksponering for SDS føre til dermatitt, med tegn på rødhet, hevelse og blemmer.

SDS kan forårsake øyeirritasjon ved kontakt. Det kan også være veldig reaktivt hos noen mennesker, forårsake irritasjon i luftveiene og luftveisproblemer ved innånding.

I sjeldne tilfeller kan inntak av SDS forårsake kaustisk skade. Men det er rapportert hos barn som har inntatt SDS, raskt utviklet rikelig oppkast, CNS-depresjon og luftveisplager.

Ingen bevis for genotoksisitet eller teratogen virkning er funnet hos SDS. Hos 242 pasienter med eksematisk dermatitt viste det seg at 6,4% av pasientene hadde en allergi, som kan tilskrives bruken av SDS.

referanser

1. Strukturelle data fra LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Bestemmelse av krystallstrukturen til vannfritt natriumdodecylsulfat ved bruk av en kombinasjon av synkrotronstrålingspulverdiffraksjon og molekylær modelleringsteknikker. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Natriumdodecylsulfat. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
3. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (2019). Natriumdodecylsulfat. PubChem-databasen. CID = 3423265. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Temperatureffekt på nanostrukturen av SDS-miceller i vann. Journal of research of National Institute of Standards and Technology, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natriumdodecylsulfat. Science Direct. Gjenopprettet fra: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK og Tsipila, T. (2014). Toksikologiske effekter av natriumdodecylsulfat. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488-1492.
7. Toxicology Data Network. (SF). Natriumlaurylsulfat. Toxnet. Gjenopprettet fra: toxnet.nlm.nih.gov