NĀTRIJA DODECILSULFĀTS (SDS): STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Sulfate dodekil nātrija (SDS), ir sintētisks anjonu un amfifiliskai organisks sāls. Apolārā un hidrofobā daļa atbilst ogļūdeņraža ķēdei; savukārt polārā un hidrofilā daļa rodas sulfāta dēļ ar negatīvu lādiņu.

SDS ir virsmaktīvā viela: tās molekulas tiek novietotas uz ūdens šķīdumu virsmas, izraisot virsmas spraiguma samazināšanos. Šī funkcija ļauj to izmantot šampūnā, zobu pastā, ziepēs un citos personīgās higiēnas un mājsaimniecības tīrīšanas priekšmetos.

Paklausīga nātrija sulfāta struktūra. Avots: Benjah-bmm27, izmantojot Wikipedia.

Nātrija dodecilsulfāts saistās ar olbaltumvielām un izraisa tā izvēršanos, iegūstot iegarenu formu. Sulfātu grupas tiek pakļautas ūdenim, iegūstot negatīvu lādiņu olbaltumvielas, kuru skaits ir proporcionāls to molekulārajam svaram.

Šī iemesla dēļ SDS ļauj noteikt olbaltumvielu molekulmasu, izmantojot poliakrilamīda elektroforēzi.

Lai arī ir aizdomas par SDS iespējamo kancerogēno iedarbību, tas nav pārliecinoši pierādīts. SDS var izraisīt ādas un acu kairinājumu, tāpat kā citi mazgāšanas līdzekļi.

DDL struktūra

Pirmais attēls parādīja SDS molekulu ar sfērisko un joslu modeli. Kā redzams, tai ir hidrofobiska un nepolāra gāzēta aste (melnbaltas sfēras); un tajā pašā laikā polārā galva, pateicoties grupas -SO ₄ ^- klātbūtnei (dzeltenā un sarkanā sfēra).

Lai gan tas nav redzams, ir jābūt violeta lode pārstāv Na ⁺ katjonu , blakus -Tātad ₄ ^{- grupu} , mijiedarbojoties elektrostatiski.

To sakot, ir viegli saprast, kāpēc šis savienojums ir amfifiils; kā arī anjonu virsmaktīvo vielu, jo SDS lādiņš ir negatīvs un papildus Na ⁺ tas var piesaistīt arī citus katjonus .

Molekulā rodas maldīgs iespaids, ka tā ir stingra, nekustīga lineāra struktūra. Tomēr tas ir tieši pretējs. SDS varētu salīdzināt ar "tārpu", kura gāzētā aste eksponē vairākas vienreizējo saišu vibrācijas un rotācijas. Tas padara to spējīgu pieņemt dažādas formas vai krokas vidū; piemēram, ūdenī.

Kristāli

Nātrija dodecilsulfāta kristāla struktūra. Avots: Benjah-bmm27

Lai gan ir taisnība, ka nātrija dodecilsulfāts ir dinamiska molekula, cietā stāvoklī tai nav jāpārvietojas pārāk daudz, izturoties kā “vienkāršam” stienim. Un tādējādi katra molekula vai josla ir novietota tādā veidā, lai palielinātu mijiedarbību starp karbonāta astes un tajā pašā laikā to jonu lādiņiem.

Rezultātā veidojas monoklinisks kristāls, kurā SDS molekulas tiek iesaiņotas vairākās stieņu kolonnās (augšējais attēls). Starpmolekulārie spēki, kas tos saista, ir tādi, ka šiem kristāliem ir nepieciešama 206 ° C temperatūra, lai izkausētu šķidrā fāzē.

Miķelītes

Ārpus kristālu ērtības SDS molekula vairs nevar sēdēt; sāk savīt asti, lai palielinātu vai samazinātu mijiedarbību ar ārējo vidi.

Ja šī vide ir ūdens, parādība, ko sauc par micelle veidošana notiek: par oglekļa dioksīdu un hidrofobas astes pievienoties roku sevi, kamēr polārie galviņām, -SO ₄ ^- grupas , paliek uz virsmas, kas mijiedarbojas ar H ₂ O molekulām. .

Tātad micella iegūst oblātu elipsoīdu morfoloģiju (piemēram, Zeme, bet vairāk sabiezēta). Stiklā tie ir kā stieņu bloki, bet ūdens vidē - kā elipsoīdas micellas. Ko darīt, ja barotne bija eļļaina? Miča būtu apgriezta: polārās galvas SO ₄ ^- nonāktu kodolā, bet to gāzētās astes tiktu pakļautas eļļai.

Īpašības

Vārdi

- Nātrija dodecilsulfāts (SDS).

- nātrija laurilsulfāts (SLS).

Molekulārā formula

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Molārā masa

288,378 g / mol.

Izskata apraksts

Dažādas prezentācijas: sausais pulveris, šķidrs vai mitrs ciets. Tā kristāliem ir balta vai krēmīga krāsa.

Smarža

Vājš taukskābju aromāts, bez smaržas.

Kušanas punkts

206 ° C.

Šķīdība ūdenī

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g izšķīdina 10 ml opalescējoša šķīduma.

Blīvums

1,01 g / cm ³ .

Stabilitāte

Ieteicamajos uzglabāšanas apstākļos tas ir stabils.

Sadalīšanās

Sildot līdz sadalīšanai, tas izdala baltus sēra oksīda un nātrija oksīda dūmus.

Virsmas spraigums

39,5 dynes / cm 25 ° C temperatūrā.

Kritiskā molārā koncentrācija

Tīrā ūdenī 25 ° C temperatūrā tas ir 8,2 mM.

Lietojumprogrammas

Personīgā aprūpe un mājas uzkopšana

Dodecilsulfāts ir virsmaktīvā viela, ko izmanto daudzos produktos, piemēram, roku ziepēs, putu vannās, skūšanās krēmos utt. To izmanto arī grūti noņemamu traipu tīrīšanai no drēbēm, grīdu un vannas istabu tīrīšanai, virtuves priekšmetu tīrīšanai utt.

Veterinārās un cilvēku zāles

To lieto kā repelentu blusām un ērcēm, kas atrodas dzīvniekiem. To lieto arī kā mitrinātāju dažās antibiotikās, iekšķīgai vai lokālai lietošanai.

SDS ir mikrobicīds pret apvalkotiem vīrusiem, piemēram, HIV, 1. un 2. tipu, un herpes simplex vīrusu (HSV-2). Tas iedarbojas arī uz bez apvalka esošiem vīrusiem: papilomas vīrusu, reovīrusu, rotavīrusu un poliovīrusu. Tomēr šī lietošana nav apstiprināta.

SDS lietošana ir ieteikta kā duša, kas nodrošina aizsardzību pret seksuāli transmisīvajiem vīrusiem. Arī mātes piena pārstrādē, lai novērstu vai samazinātu HIV pārnešanas iespēju ar krūti.

Papildus pretvīrusu iedarbībai SDS iedarbojas uz patogēnām baktērijām un sēnītēm. SDS noņem zāļu rezistenci un dzimuma pārnešanas faktorus no E. coli; un bloķē daudzu grampozitīvu baktēriju augšanu.

Laboratorijā

SDS saistās ar olbaltumvielām, izraisot to denaturāciju, apgādājot tos ar negatīviem lādiņiem un konformācijas izmaiņām. Tas ļauj noteikt to molekulmasu ar poliakrilamīda elektroforēzi.

SDS tiek izmantots arī smadzeņu audu paraugu sagatavošanā izmantošanai gaismas mikroskopijā. To izmanto arī asins paraugu sagatavošanā eritrocītu skaita uzskaitei.

SDS tiek izmantots nukleīnskābju attīrīšanā, pateicoties tā spējai izšķīdināt membrānas un kavējošo iedarbību uz RNāzes un DNāzes enzīmu aktivitāti.

SDS tiek izmantots arī četrvērtīgo amonija savienojumu raksturošanā.

Pārtikas piedeva

SDS pārtikas produktos izmanto kā emulgatoru un biezinātāju. Uzlabo konditorejas izstrādājumu stabilitāti un tekstūru. Turklāt to izmanto kā palīgvielu sausu olu produktu piekaušanā.

Rūpniecība

SDS tiek izmantots galvanizācijas rūpniecībā, jo īpaši niķeļa un cinka; kā laku un krāsas noņemšanas līdzekļa emulgators un iespiešanās līdzeklis; iesmidzinātu sprāgstvielu sagatavošanā; un cietās raķešu degvielās kā putojošs līdzeklis.

Riski

Pastāvīga SDS iedarbība var izraisīt jūras hiperplāziju jūrascūciņām. Truši un cilvēki ir mazāk jutīgi pret šiem ievainojumiem. Tieša saskare ar SDS koncentrācijā ≤ 20% var izraisīt vidēju ādas iekaisumu un kairinājumu.

No otras puses, ilgstoša SDS iedarbība var izraisīt dermatītu ar apsārtuma, pietūkuma un pūslīšu pazīmēm.

SDS var izraisīt acu kairinājumu, nonākot saskarē. Dažiem cilvēkiem tas var būt arī ļoti reaģējošs, ieelpojot var izraisīt elpceļu kairinājumu un elpošanas traucējumus.

Retos gadījumos SDS norīšana var izraisīt kodīgus ievainojumus. Bet par to ir ziņots bērniem, kuri ir norijuši SDS, strauji attīstās bagātīga vemšana, CNS nomākums un elpošanas traucējumi.

SDS nav atrasti genotoksicitātes vai teratogēnas iedarbības pierādījumi. 242 pacientiem ar ekzēmisko dermatītu 6,4% pacientu tika konstatēta alerģija, kas saistīta ar SDS lietošanu.

Atsauces

1. Strukturālie dati no LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Bezūdens nātrija dodecilsulfāta kristāla struktūras noteikšana, izmantojot sinhrotrona starojuma pulvera difrakcijas un molekulārās modelēšanas metožu kombināciju. Žurnāls par molekulāro uzbūvi 554 (2–3): 173–182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019. gads). Nātrija dodecilsulfāts. Atgūts no: en.wikipedia.org
3. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2019. gads). Nātrija dodecilsulfāts. PubChem datu bāze. CID = 3423265. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Temperatūras ietekme uz SDS micellu nanostruktūru ūdenī. Nacionālā standartu un tehnoloģijas institūta pētījumu žurnāls, 118., 151. – 167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019. gads). Nātrija dodecilsulfāts. Science Direct. Atgūts no: sciencedirect.com
6. Kumars, S., Thejasenuo, JK un Tsipila, T. (2014). Nātrija dodecilsulfāta toksikoloģiskā iedarbība. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488–1492.
7. Toksikoloģijas datu tīkls. (sf). Nātrija laurilsulfāts. Toxnet. Atgūts no: toxnet.nlm.nih.gov