NĀTRIJA LAURILSULFĀTS: STRUKTŪRA, LIETOJUMI, ĪPAŠĪBAS - ĶĪMIJA - 2025

Nātrija laurilsulfāts ir organisks sāls, apvienojoties ar nātrija jonu Na veidojas ⁺ un laurilsulfāts ion n-C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ OSO ₃ ^- . Tā ķīmiskā formula ir CH ₃ - (CH ₂ ) ₁₀ -CH ₂ -O-SO ₃ ^- Na ⁺ . To sauc arī par nātrija dodecilsulfātu, jo ogļūdeņraža ķēdē ir 12 oglekļa atomi. Tas ir burbuļvannu produktu sastāvdaļa.

Nātrija laurilsulfāts ir savienojums, kas iedarbojas uz virsmu, kas atrodas starp divām fāzēm, piemēram, starp šķidrumu un gāzi vai starp ūdeni un eļļu. Tas ļauj darboties kā mazgāšanas līdzeklis, jo tas saistās ar eļļas vai tauku pilieniem vai mazām netīrumu porcijām un atdala tos no ūdens peldošu daļiņu veidā, ko pēc tam viegli izskalo.

Burbuļvannu produktu sastāvā ir nātrija laurilsulfāts. Jēkabs un Marlijs. Avots: Wikimedia Commons.

Tas kalpo arī kā pārtikas produktu sastāvdaļu disperģents, uzlabojot to tekstūru, un tiek izmantots mājdzīvnieku šampūnā, jo tas atbaida blusas un ērces. Tas darbojas arī kā mitrinātājs dzīvnieku medicīnā un tiek izmantots lauksaimniecībā, krāsās, plastmasās, kā arī ķīmiskajā un bioloģiskajā izpētē.

Ir pētījumi, kas norāda, ka tas sabojājas membrānas, kas ieskauj dažus vīrusus un baktērijas, dažos gadījumos darbojoties kā pretmikrobu līdzeklis.

Uzbūve

Nātrija laurilsulfāts vai nātrija dodecilsulfāts ir jonu organisks savienojums, kas sastāv no nātrija Na ⁺ katjona un n-C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ OSO ₃ ^- dodecilsulfāta anjona . N tiek ievietots jūsu kompaktajā formulā, lai norādītu, ka tā ir taisna ķēde (nesadalīta).

Dodecilsulfāta anjonam ir lineāra 12 oglekļa ogļūdeņražu ķēde, kas ar skābekli pievienota sulfātam -OSO ₃ ^- tātad tai ir viena negatīva maksa.

Nātrija laurilsulfāta molekulas uzbūve. Glade. . Avots: Wikimedia Commons.

Nomenklatūra

- nātrija laurilsulfāts

- nātrija dodecilsulfāts

- SLS (nātrija laurilsulfāts)

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Balta vai krēmkrāsas cieta viela kristālu, pārslu vai pulvera veidā.

Molekulārais svars

288,38 g / mol

Kušanas punkts

205,5 ºC

Īpatnējais svars

Augstāks par 1,1 pie 20 ºC

Šķīdība

Tas ir vāji šķīstošs ūdenī: 15 g / 100 ml pie 20 ºC.

Citas īpašības

Nātrija laurilsulfāts ir jonu virsmaktīvā viela vai virsmaktīvā viela. Tas nozīmē, ka tam ir ietekme uz virsmu, kas atdala divas nesajaucamas fāzes.

Tā ir anjonu virsmaktīvā viela, jo tā, kas veic virsmaktīvās vielas darbību, ir laurilsulfāta anjons C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ OSO ₃ ^- nevis nātrija Na ⁺ .

Tas ir amfifiils savienojums, tas nozīmē, ka daļai molekulas ir afinitāte pret ūdeni (tā ir hidrofila), bet citai sekcijai ir līdzība vai pievilcība ar eļļām un taukiem, un tā atgrūž ūdeni (tā ir hidrofobiska).

Hidrofilā daļa ir tāda, kur tiek atrasts anjona, tas ir, OSO ₃ grupas ^- molekulas ^- skābekļa negatīvais lādiņš . Hidrofobais frakcija ir ogļūdeņraža ķēde vai C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ -.

Nātrija laurilsulfāta struktūra, kurā izceļas molekulas daļa, kas saistīta ar ūdeni (hidrofila) un tā daļa, kas līdzīga eļļām vai taukiem (hidrofobā). CindyLi2016. Avots: Wikimedia Commons.

Tas ir viegli bioloģiski noārdāms un tikai vāji toksisks.

Darbības mehānisms kā virsmaktīvā viela

Darbība, ko tā veic kā virsmaktīvo vielu, ir mainīt vai mainīt virsmas spraigumu, īpaši ūdens šķīdumos. Tas ļauj emulģēt taukus un eļļas.

Darbības mehānisms ir tāds, ka tas atrodas uz kontakta virsmas starp abiem šķidrumiem, kur virsmas spraigums samazinās.

Lai to izdarītu, galva vai hidrofilā daļa OSO ₃ ^- tiek novietota saskarē ar ūdeni, un aste vai hidrofobā daļa C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ - tiek ievietota eļļas vai tauku iekšpusē.

Virsmaktīvās vielas darbības mehānisms. Pateicoties virsmaktīvajai vielai, ūdens vidū suspendēts piliens eļļas. Poyraz 72. Avots: Wikimedia Commons.

Iegūšana

Starp citām eļļām to iegūst no kokosriekstu vai palmu eļļas. No tiem iegūst laurilskābi, kas ir taukskābe. Tas tiek reducēts (pretēji oksidācijai), lai iegūtu laurilspirtu.

Lai iegūtu nātrija laurilsulfāts, laurilperokyīdu spirts tiek pakļauts reakcijai ar sērskābi H ₂ SO ₄ un skābes laurilsulfāta iegūst. Tad pēdējais kā skābe tiek neitralizēts ar nātrija hidroksīdu NaOH.

n-C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ OH (lauryl alcohol) + H ₂ SO ₄ → n-C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ OSO ₃ H (skābe laurilsulfāts)

n-C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ OSO ₃ H + NaOH → n-C ₁₁ H ₂₃ CH ₂ OSO ₃ ^- Na ⁺ (nātrija laurilsulfāts)

Lietojumprogrammas

Sakarā ar spēju darboties kā virsmaktīvai vai virsmaktīvai vielai, nātrija laurilsulfāts kalpo kā mazgāšanas līdzeklis, emulgators, disperģents, mitrinātājs utt.

Tīrīšanā

Tas ir viens no galvenajiem trauku mazgāšanas šķidrumu komponentiem. Tas ir svarīgi arī zobu pastās vai zobu pastās, jo tās veido putas, mitrina un izkliedējas šajos un daudzos citos tīrīšanas līdzekļos.

Nātrija dodecilsulfāts ir zobu pastas vai zobu pastas sastāvdaļa. Skots Ehards. Avots: Wikimedia Commons.

Nātrija laurilsulfāts tiek izmantots trauku mazgāšanas līdzekļos. Autors: Melissa Wilt. Avots: Pixabay.

Kosmētikā

To citu starpā izmanto losjonos, šampūnos, želejās, burbuļvannās, ziežu bāzēs, krēmos un matu balinātājos.

Mazgāt traukus. Frees, Harijs Vitjērs, 1879. – 1953., Fotogrāfs. Avots: Wikimedia Commons.

Šeit ir daži citi tā lietojumi:

Pārtikas rūpniecībā

Nātrija dodecilsulfātu ļoti bieži izmanto pārtikas rūpniecībā, piemēram, pastas un krēmos, lai labi izkliedētu sastāvdaļas, kā arī augļu sulās, starp citiem pārtikas produktiem.

Parasti tas darbojas kā disperģētājs, emulgators un biezinātājs. Uzlabo noteiktu konditorejas izstrādājumu tekstūru. Palielina stabilitāti un pagarina pārtikas glabāšanas laiku.

Veterināros lietojumos

Nātrija laurilsulfāts darbojas kā blusu un ērču atbaidīšanas līdzeklis, tāpēc to lieto suņu un kaķu šampūnā.

Mājdzīvnieku šampūns var saturēt nātrija laurilsulfātu. Autors: Karlīna Ričardsone. Avots: Pixabay.

Tas kalpo arī kā mitrinošs līdzeklis dažās antibiotikās un pretmikrobu līdzekļiem iekšķīgai vai vietējai lietošanai (ārējai lietošanai) dzīvniekiem. Tam ir pielietojums antihelmintiskos medikamentos.

Farmācijā

Nātrija laurilsulfāts ir plaši pielietojams farmācijas rūpniecībā tā virsmaktīvo īpašību dēļ. Starp daudzām citām darbībām tas darbojas kā emulgators, disperģētājs, mitrinātājs.

Tam ir arī īpašība darboties kā transporta līdzeklim dažādos medikamentos, piemēram, tām zālēm, kuras vēlams iekļūt caur mutes gļotādu.

Medicīnā

Daži informācijas avoti ziņo, ka nātrija laurilsulfātam ir pretvīrusu iedarbība pret dažiem vīrusiem un baktērijām.

Piemēram, tas darbojas pret HIV vīrusu vai cilvēka imūndeficīta vīrusu, pret 2. tipa herpes simplex un pret cilvēka papilomas vīrusu. Turklāt tam ir mikrobicīda iedarbība pret hlamīdiju.

Papilomas vīruss. Nātrija laurilsulfāts var salauzt šo vīrusu apvalku. MHB Catroxo un AMCRPF Mārtiņš. Avots: Wikimedia Commons.

Tā spēcīgā proteīna denaturēšanas aktivitāte kavē vīrusu infekciozo aktivitāti, izšķīdinot vīrusa apvalku, to izjaucot. Tā mikrobicīdā iedarbība darbojas pret dažu veidu apvalku un bez apvalkiem.

Asins paraugu sagatavošanā sarkano asins šūnu skaita noteikšanai ir izmantots nātrija laurilsulfāts.

Dažādās lietojumprogrammās

- metalurģijas nozarē: metālu, jo īpaši cinka un niķeļa, elektrodepozīcijā.

- lauksaimniecībā: kā mikrobicīds, fungicīds, baktericīds un kā insekticīdu emulgators.

- Krāsās un noņemšanas līdzekļos: kā emulgators un iespiešanās līdzeklis lakās, lakās un krāsas noņemšanas līdzekļos.

- Plastmasas un gumijas rūpniecībā: kā piedeva plastmasai un lateksam. Uzlabo noteiktu polimēru stiepes izturību. Emulsijas polimerizācijā.

Raķešu degvielā: kā pretputu līdzeklis.

Ķīmisko un bioloģisko pētījumu laboratorijās

Nātrija laurilsulfāts kalpo kā pētniecības līdzeklis bioķīmijā. To plaši izmanto spējai izjaukt vai traucēt mikroorganismu membrānas.

Tā spēja izjaukt audu struktūru un kavēt noteiktu enzīmu aktivitāti liek bioķīmiķiem to izmantot kā galveno sastāvdaļu daudziem reaģentiem, kurus izmanto skābju attīrīšanai no šūnu kodoliem, piemēram, RNS un DNS, vai nukleīnskābēm. .

Mikroorganismu membrānas galvenokārt veido olbaltumvielas un lipīdi (tauki). Būdams mazgāšanas līdzeklis ar negatīvu lādiņu, nātrija laurilsulfāts adsorbē vai stingri ievēro olbaltumvielu struktūru, neitralizējot visus pozitīvos lādiņus. Tādējādi tas veido iekšējās hidrofobās asociācijas, piešķirot katram proteīnam vienādu kopējo negatīvo lādiņu.

Tas ir iemesls, kāpēc to izmanto olbaltumvielu un lipīdu elektroforētiskā atdalīšanā, jo olbaltumvielām ir negatīvs lādiņš un tās savādāk mobilizējas pret elektrisko lauku.

To izmanto arī, lai noteiktu glutēna relatīvo stiprumu miltu vai maltu kviešu paraugos. Glutēns ir olbaltumvielu veids, kas atrodams kviešos.

Glutēna daļiņas tiek hidratētas ar nātrija laurilsulfātu un nogulsnēm. Jo lielāks nogulumu tilpums, jo lielāka parauga lipekļa olbaltumvielu stiprība.

Nātrija laurilsulfāts tiek izmantots arī raksturošanai NH ₄ ⁺ četraizvietotā amonija savienojumiem . To izmanto arī kā virsmaktīvās vielas standartvielu toksicitātes testos ūdens un zīdītāju sugām.

Naftas rūpniecībā

Nātrija dodecilsulfātu naftas ieguves tehnikā izmanto par pretapaugšanas līdzekli, hidrauliski sašķeļot (hidrauliski saraujot) akmeņu veidojumus, kas ar to ir bagāti. Tas kalpo, lai izvairītos no emulsiju veidošanās lūzuma šķidrumā.

Atsauces

1. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Nātrija dodecilsulfāts. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Farrell Jr., RE (2010). Elastīgās ribonukleāzes. Nātrija dodecilsulfāts. RNS metodikā (ceturtais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
3. Righetti, G. un Boschetti, E. (2013). Detalizēta metodika un protokoli. Ar zemu pārpilnības proteomu atklāšanu. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
4. Kirk-Othmer (1994). Ķīmiskās tehnoloģijas enciklopēdija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
5. (2016). Kviešu un miltu pārbaude. Kviešu miltos. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
6. Franz-Montan, M. et al. (2017). Nanostrukturētas sistēmas transbukālai zāļu piegādei. Nanostruktūrās perorālajai medicīnai. Atgūts no zinātniskās tiešās darbības.