NATRIO DODECILSULFATAS (SDS): STRUKTŪRA, SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Sulfatas dodecil-natrio (SDS), yra sintetinis anijoninės bei amfifilinė organinė druska. Apoliarinė ir hidrofobinė dalis atitinka angliavandenilių grandinę; o polinė ir hidrofilinė dalis susidaro dėl sulfato, turinčio neigiamą krūvį.

SDS yra paviršiaus aktyvioji medžiaga: jos molekulės dedamos ant vandeninių tirpalų paviršiaus ir taip sumažėja paviršiaus įtempis. Ši savybė leidžia ją naudoti šampūne, dantų pastoje, muiluose ir kitose asmens priežiūros ir buities valymo priemonėse.

Paklusnaus natrio sulfato struktūra. Šaltinis: „Benjah-bmm27“ per Vikipediją.

Natrio dodecilsulfatas jungiasi su baltymais ir sukelia jų atsiskyrimą, įgydamas pailgą formą. Sulfato grupės veikiamos vandens, gaunant neigiamo krūvio baltymus, kurių skaičius yra proporcingas jų molekuliniam svoriui.

Dėl šios priežasties SDS leidžia nustatyti baltymų molekulinius svorius naudojant poliakrilamido elektroforezę.

Nors buvo įtariamas galimas kancerogeninis SDS poveikis, tačiau negalima įtikinamai įrodyti, kad toks yra. SDS, kaip ir kiti plovikliai, gali sudirginti odą ir akis.

SDL struktūra

Pirmasis vaizdas parodė SDS molekulę su rutulių ir juostų modeliu. Kaip matyti, ji turi hidrofobinę ir nepolinę gazuotą uodegą (juodai baltą sferą); ir tuo pačiu metu, polinė galvutė, dėka po -SO grupės buvimo ₄ ^- (geltonos ir raudonos sferų).

Nors nerodomas, ten turėtų būti violetinė sfera atstovaujanti Na ⁺ katijonas , šalia -Taigi ₄ ^{- grupės} , bendrauja elektrostatiškai.

Vis dėlto lengva suprasti, kodėl šis junginys yra amfifilinis; taip pat anijoninę paviršiaus aktyviąją medžiagą, nes SDS krūvis yra neigiamas ir be Na ⁺ jis gali pritraukti ir kitus katijonus .

Molekulė sukuria klaidingą įspūdį, kad yra nelanksti, nepajudinama tiesinė struktūra. Tačiau yra visiškai priešingai. SDS būtų galima palyginti su „kirminu“, kurio gazuotas uodega pasižymi daugybe viengubų jungčių virpesiais ir pasukimais. Dėl to jis gali įgauti skirtingas formas ar raukšles viduryje; pvz., vandenyje.

Kristalai

Natrio dodecilsulfato kristalinė struktūra. Šaltinis: „Benjah-bmm27“

Nors tiesa, kad natrio dodecilsulfatas yra dinamiška molekulė, kietoje būsenoje jam nereikia per daug judėti, elgdamasis kaip „paprastas“ lazdele. Taigi kiekviena molekulė ar strypas yra išdėstyti taip, kad padidėtų karbonato uodegos ir tuo pačiu jų joninių krūvių sąveika.

Dėl to susidaro monoklininis kristalas, kuriame SDS molekulės supakuotos į keletą juostų stulpelių (vaizdas viršuje). Tarpmolekulinės jėgos, kurios jas jungia, yra tokios, kad šiems kristalams ištirpti į skystąją fazę reikalinga 206ºC temperatūra.

Micelės

Dėl savo kristalų patogumo, SDS molekulė nebegali sėdėti vietoje; pradeda susukti uodegą, kad padidintų ar sumažintų sąveiką su išorine aplinka.

Jei tai terpė yra vanduo, reiškinys vadinamas micelių susidarymas vyksta: angliarūgšte prisotintą ir hidrofobinės uodegos sujungti ginkluotis, tuo tarpu polinių vadovų, -SO ₄ ^- grupės , lieka ant paviršiaus, sąveikos su H ₂ O molekulių. .

Taigi micelė įgauna obliacijos elipsės formos morfologiją (kaip ir Žemė, bet labiau subraižyta). Stiklinėje jie yra kaip strypų blokai, o vandeninėje terpėje - kaip elipsoidinės micelės. O kas, jei terpė buvo riebi? Micelės būtų atvirkštinės: polinės galvos SO ₄ ^- eitų į branduolį, o jų gazuotos uodegos būtų veikiamos aliejaus.

Savybės

Vardai

- Natrio dodecilsulfatas (SDS).

- Natrio laurilsulfatas (SLS).

Molekulinė formulė

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Molinė masė

288,378 g / mol.

Fizinis aprašymas

Įvairūs pateikimo būdai: sausi milteliai, skysti arba drėgnos kietos medžiagos. Jos kristalai yra baltos arba kreminės spalvos.

Kvapas

Silpnas riebalų medžiagų kvapas, bekvapis.

Lydymosi temperatūra

206 ° C.

Tirpumas vandenyje

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g ištirpinta 10 ml opalinio tirpalo.

Tankis

1,01 g / cm ³ .

Stabilumas

Rekomenduojamomis laikymo sąlygomis jis yra stabilus.

Skilimas

Kai jis kaitinamas iki skilimo, jis išskiria baltus sieros oksido ir natrio oksido dūmus.

Paviršiaus įtempimas

39,5 dynai / cm 25 ° C temperatūroje.

Kritinė molinė koncentracija

Tai grynas vanduo, esant 25 ° C, yra 8,2 mM.

Programos

Asmens priežiūra ir namų valymas

Dodecilsulfatas yra paviršiaus aktyvioji medžiaga, naudojama daugelyje produktų, tokių kaip rankų muilas, putų vonios, skutimosi kremai ir kt. Jis taip pat naudojamas sunkiai pašalinamoms dėmėms pašalinti iš drabužių, valant grindis ir vonios kambarius, šveičiant virtuvės reikmenis ir kt.

Veterinarija ir žmonių medicina

Jis naudojamas kaip atbaidymo priemonė nuo blusų ir erkių, esančių gyvūnams. Jis taip pat naudojamas kaip drėkiklis kai kuriuose antibiotikuose, geriamam ar vietiniam vartojimui.

SDS yra mikrobicidinis nuo apgaubtų virusų, tokių kaip ŽIV, 1 ir 2 tipai, ir herpes simplex viruso (HSV-2). Jis taip pat veikia neuždengtus virusus: papilomos virusą, reovirusą, rotavirusą ir poliovirusą. Tačiau šis naudojimas nėra patvirtintas.

Buvo pasiūlyta naudoti SDS kaip dušu, užtikrinančiu apsaugą nuo lytiškai plintančių virusų. Taip pat perdirbant motinos pieną, siekiant pašalinti arba sumažinti ŽIV perdavimo galimybę per žindymą.

Be antivirusinio poveikio, SDS veikia patogenines bakterijas ir grybelius. SDS pašalina atsparumą vaistams ir lyties perdavimo faktorius iš E. coli; ir blokuoja daugelio gramneigiamų bakterijų augimą.

Laboratorijoje

SDS jungiasi su baltymais, sukeliančiais jų denatūraciją, aprūpindamas juos neigiamais krūviais ir konformaciniais pokyčiais. Tai leidžia nustatyti jų molekulinį svorį poliakrilamido elektroforezės būdu.

SDS taip pat naudojamas ruošiant smegenų audinio mėginius, naudojamus šviesos mikroskopijai. Jis taip pat naudojamas ruošiant kraujo mėginius eritrocitų skaičiavimui.

SDS yra naudojamas nukleorūgščių valymui dėl savo sugebėjimo ištirpinti membranas ir slopinančio RNazės ir DNazės fermentų aktyvumą.

Be to, SDS naudojamas apibūdinant ketvirtinius amonio junginius.

Maisto priedas

SDS naudojamas kaip emulsiklis ir tirštiklis maisto produktuose. Pagerina kepinių stabilumą ir tekstūrą. Be to, jis naudojamas kaip pagalbinė priemonė plakant sausus kiaušinių produktus.

Industrija

SDS yra naudojamas galvanizavimo pramonėje, ypač nikelio ir cinko; kaip emulsiklis ir skvarbiklis lakuose ir dažų valiklyje; formuojant įpurškiamus sprogmenis; ir kietojo kuro raketose kaip putų agentas.

Pavojai

Nuolatinis SDS poveikis gali sukelti jūrų kiaulytės odos hiperplaziją. Triušiai ir žmonės yra mažiau jautrūs šiems sužalojimams. Tiesioginis sąlytis su SDS, kai koncentracija ≤ 20%, gali sukelti vidutinį odos uždegimą ir sudirginimą.

Kita vertus, ilgalaikis SDS poveikis gali sukelti dermatitą su paraudimo, patinimo ir pūslių požymiais.

Patekęs į aplinką SDS gali sudirginti akis. Kai kuriems žmonėms jis taip pat gali būti labai reaktyvus, įkvėpus gali sudirginti kvėpavimo takus ir kvėpavimo takus.

Retais atvejais SDS prarijimas gali sukelti šarminį sužalojimą. Tačiau buvo pranešta apie vaikus, kurie praryjo SDS, greitai išsivysto gausus vėmimas, CNS slopinimas ir kvėpavimo sutrikimai.

SDS duomenų apie genotoksiškumą ar teratogeninį poveikį nenustatyta. 242 pacientams, sergantiems egzematiniu dermatitu, 6,4% pacientų buvo nustatyta alergija, susijusi su SDS naudojimu.

Nuorodos

1. Struktūriniai duomenys iš LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Bevandenio natrio dodecilsulfato kristalų struktūros nustatymas naudojant sinchrotrono radiacijos miltelių difrakcijos ir molekulinio modeliavimo metodų derinį. Žurnalas apie molekulinę struktūrą 554 (2–3): 173–182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Vikipedija. (2019 m.). Natrio dodecilsulfatas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
3. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (2019 m.). Natrio dodecilsulfatas. „PubChem“ duomenų bazė. CID = 3423265. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Temperatūros poveikis SDS micelių nanostruktūrai vandenyje. Nacionalinio standartų ir technologijos instituto tyrimų žurnalas, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019 m.). Natrio dodecilsulfatas. „Science Direct“. Atkurta iš: sciencedirect.com
6. Kumaras, S., Thejasenuo, JK ir T. Tsipila, T. (2014). Natrio dodecilsulfato toksikologinis poveikis. Cheminių ir farmacinių tyrimų žurnalas 6 (5): 1488–1492.
7. Toksikologijos duomenų tinklas. (sf). Natrio laurilsulfatas. Toksnetas. Atkurta iš: toxnet.nlm.nih.gov