NÁTRIUM-DODECIL-SZULFÁT (SDS): SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2024

A szulfát-dodecil-nátrium (SDS) szintetikus anionos és amfifil szerves só. Az apoláris és a hidrofób rész megfelel a szénhidrogén láncnak; míg a poláris és hidrofil rész szulfátnak köszönhető, negatív töltéssel.

Az SDS felületaktív anyag: molekuláit a vizes oldatok felületére helyezik, ezáltal csökken a felületi feszültség. Ez a szolgáltatás lehetővé teszi samponban, fogkrémekben, szappanokban és más testápolási és háztartási tisztítószerekben való használatát.

A tanulékony nátrium-szulfát felépítése. Forrás: Benjah-bmm27 a Wikipedia segítségével.

A nátrium-dodecil-szulfát kötődik a fehérjéhez, és kibomlását okozza, hosszúkás formát nyerve. A szulfátcsoportokat víznek teszik ki, és negatív töltésű fehérjéket nyernek, amelyek száma arányos molekulatömegükkel.

Ezért az SDS lehetővé teszi a fehérjék molekulatömegének meghatározását poliakrilamid elektroforézissel.

Noha gyanították az SDS lehetséges karcinogenikus hatását, ezt nem bizonyították meggyőzően. Az SDS a bőr és a szem irritációját okozhatja, mint más mosószerek.

Az SDS felépítése

Az első kép az SDS molekulát mutatta gömbök és rudak modellel. Mint látható, hidrofób és nem poláros szénsavas farokkal rendelkezik (fekete-fehér gömbök); és ugyanabban az időben, egy poláris fej, jelenlétének köszönhetően a csoport -SO ₄ ^- (sárga és piros gömbök).

Bár ezt nem ábrázoltuk, ott kell lennie egy lila gömb képviselő Na ⁺ kationt, közvetlenül a -SO ₄ ^{- csoport}, kölcsönható elektrosztatikusan.

Ugyanakkor könnyű belátni, hogy ez a vegyület miért amfifil; valamint egy anionos felületaktív anyag, mivel az SDS töltése negatív, és más kationokat vonzhat a Na ^{+ mellett}.

A molekula téves benyomást kelt, hogy merev, mozgathatatlan lineáris struktúra. Ugyanakkor éppen ellenkezőleg. Az SDS összehasonlítható egy "féreggel", amelynek szénsavas farka többszörös rezgéseket és forgásokat mutat az egyes kötésekben. Ez lehetővé teszi, hogy különböző alakzatokat vagy redőket fogadjon el a közepén; például vízben.

Crystals

A nátrium-dodecil-szulfát kristályszerkezete. Forrás: Benjah-bmm27

Noha igaz, hogy a nátrium-dodecil-szulfát dinamikus molekula, szilárd állapotban nem kell túl sokat mozognia, mint egy "egyszerű" rudaknak. Így mindegyik molekulát vagy rúdot úgy helyezzük el, hogy fokozza a karbonát-farok és ugyanakkor az ionos töltésük kölcsönhatásait.

Ennek eredményeként monoklinikus kristály képződik, ahol az SDS molekulákat több oszlop oszlopba csomagolják (felső kép). Az őket kötő intermolekuláris erők olyanok, hogy ezeknek a kristályoknak a folyadékfázisba történő olvadáshoz 206 ° C hőmérsékletet kell használni.

Micelles

A kristályok kényelmén kívül az SDS molekula már nem tud nyugodtan ülni; elkezdi elforgatni a farkát, hogy növelje vagy csökkentse a külső környezettel való kölcsönhatást.

Ha ez a közeg víz, a nevezett jelenség micella képződés: a szénsavas és hidrofób farok egyesülnek, hogy kar magukat, míg a poláros fej, a -SO ₄ ^- csoportok, a felületen maradnak kölcsönhatásban a H ₂ O molekulák..

Tehát a micella egy elrendezett ellipszoid morfológiát vesz fel (mint a Föld, de tömörebb). Az üvegben rúdtömbökként, vizes közegben ellipszoid micellák formájában vannak. Mi lenne, ha a közeg olajos? A micella lenne megfordul: a poláros fej SO ₄ ^- menne a sejtmagba, míg a szénsavas farkukat ki lenne téve az olajat.

Tulajdonságok

nevek

- Nátrium-dodecil-szulfát (SDS).

- Nátrium-lauril-szulfát (SLS).

Molekuláris képlet

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Moláris tömeg

288,378 g / mol.

Fizikai leírás

Különböző kiszerelések: száraz por, folyékony vagy nedves szilárd anyag. Kristályai fehér vagy krémes színűek.

Szag

Zsíros anyagok gyenge szaga, szagtalan.

Olvadáspont

206 ° C

Vízben való oldhatóság

1 · 10 ⁵ mg / L 1 g oldott 10 ml opálos oldatban.

Sűrűség

1,01 g / cm ³.

Stabilitás

Az ajánlott tárolási körülmények között stabil.

bomlás

Bomlásig hevítve fehér kén-oxid és nátrium-oxid füstöt bocsát ki.

Felületi feszültség

39,5 dyne / cm 25 ° C-on

Kritikus moláris koncentráció

Ez 8,2 mM tiszta vízben 25 ° C-on.

Alkalmazások

Személyi ápolás és otthoni takarítás

A dodecil-szulfát felületaktív anyag, amelyet sok termékben használnak, például kézszappanokban, habfürdőkben, borotvakrémekben stb. Használják a nehezen eltávolítható foltok eltávolítására a ruháktól, a padlók és a fürdőszobák tisztításához, a konyhai termékek súrolásához stb.

Állat - és emberi orvoslás

Riasztóként alkalmazzák az állatokban előforduló bolhákat és kullancsokat. Néhány antibiotikumban nedvesítőszerként is alkalmazzák, orális vagy helyi alkalmazásra.

Az SDS mikrobicid a burkolt vírusok, például az 1. és 2. típusú HIV, valamint a herpes simplex vírus (HSV-2) ellen. A nem burkolt vírusokra is hat: papillomavírus, reovírus, rotavírus és poliovírus. Ezt a felhasználást azonban nem engedélyezték.

Javasolták az SDS használatát duzzasztóként, amely védelmet nyújt a szexuális úton terjedő vírusok ellen. Ezenkívül az anyatej feldolgozása során is, hogy kiküszöböljük vagy csökkentsük a HIV szoptatás útján történő átterjedésének esélyét.

Antivirális hatásán kívül az SDS kórokozó baktériumokra és gombákra is hat. Az SDS eltávolítja a gyógyszerrezisztenciát és a szexuális transzfer faktorokat az E. coliból; és gátolja számos gram-pozitív baktérium növekedését.

A laboratóriumban

Az SDS kötődik a fehérjékhez, amelyek denaturációt okoznak, negatív töltésekkel és konformációs változással látják el őket. Ez lehetővé teszi molekulatömegük poliakrilamid elektroforézissel történő meghatározását.

Az SDS-t az agyszövet-minták előkészítésében is használják fénymikroszkópos vizsgálathoz. A vérminták elkészítésében is felhasználják az eritrociták számának meghatározására.

Az SDS-t a nukleinsavak tisztításában használják, mivel képes membránokat feloldani, és gátolja az RNáz és a DNáz enzimek aktivitását.

Ezen felül SDS-t használnak a kvaterner ammóniumvegyületek jellemzésére.

Élelmiszer-adalék

Az SDS emulgeálószerként és sűrítőként használják az élelmiszerekben. Javítja a pékáruk stabilitását és textúráját. Ezenkívül segédanyagként használják a száraz tojástermékek verésében.

Ipar

Az SDS-t a galvanizáló iparban használják, különösen a nikkel és a cink; emulgeálószerként és áthatoló anyagként a lakkban és a festék-eltávolítóban; fröccsöntött robbanóanyagok készítésében; és habosítószerként szilárd rakétahajtóanyagokban.

kockázatok

Az SDS-nek való állandó kitettség a tengerimalacokban a bőr hiperpláziáját okozhatja. A nyulak és az emberek kevésbé hajlamosak ezekre a sérülésekre. Az SDS-sel való közvetlen érintkezés ≤ 20% koncentráció esetén mérsékelt gyulladást és bőrirritációt okozhat.

Másrészről, az SDS hosszan tartó kitettsége dermatitiszt okozhat, bőrpír, duzzanat és hólyagosodás jeleivel.

Az SDS érintkezéskor szemirritációt okozhat. Néhány embernél is nagyon reakcióképes, belégzéssel irritálhatja a légutakat és a légzési nehézségeket.

Ritka esetekben az SDS lenyelése maró sérülést okozhat. De arról számoltak be, hogy gyermekek szedtek SDS-t, gyorsan kialakuló heves hányást, központi idegrendszeri depressziót és légzési nehézségeket.

Az SDS-ben nem találtak bizonyítékot genotoxicitásra vagy teratogén hatásra. 242 ekcémás dermatitiszben szenvedő betegben a betegek 6,4% -ánál volt allergia, az SDS használatának tulajdonítható.

Irodalom

1. Szerkezeti adatok: LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). A vízmentes nátrium-dodecil-szulfát kristályszerkezetének meghatározása a szinkrotron sugárzási por diffrakciós és molekuláris modellezési technikák kombinációjával. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Nátrium-dodecil-szulfát. Helyreállítva: en.wikipedia.org
3. Országos Biotechnológiai Információs Központ. (2019). Nátrium-dodecil-szulfát. PubChem adatbázis. CID = 3423265. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Hőmérsékleti hatás az SDS micellák nanostruktúrájára vízben. A Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet kutatási lapja, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Nátrium-dodecil-szulfát. Science Direct. Helyreállítva: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK és Tsipila, T. (2014). A nátrium-dodecil-szulfát toxikológiai hatásai. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488-1492.
7. Toxikológiai adathálózat. (Sf). Nátrium-lauril-szulfát. TOXNET. Helyreállítva: toxnet.nlm.nih.gov