NATRIUMDODEKYYLISULFAATTI (SDS): RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ - KEMIA - 2026

Sulfaatti dodekyyli natrium (SDS), on synteettinen anioninen ja amfifiilinen orgaaninen suola. Apolaarinen ja hydrofobinen osa vastaa hiilivetyketjua; kun taas polaarinen ja hydrofiilinen osa johtuu sulfaatista, negatiivisella varauksella.

SDS on pinta-aktiivinen aine: sen molekyylit sijoitetaan vesipitoisten liuosten pinnalle, mikä vähentää pintajännitystä. Tämän ominaisuuden ansiosta sitä voidaan käyttää shampoossa, hammastahnoissa, saippuissa ja muissa henkilökohtaiseen hygieniaan ja kotitalouksien siivoustarvikkeisiin.

Oppilaisen natriumsulfaatin rakenne. Lähde: Benjah-bmm27 Wikipedian kautta.

Natriumdodekyylisulfaatti sitoutuu proteiiniin ja aiheuttaa sen avautumisen, saaden pitkänomaisen muodon. Sulfaattiryhmät altistetaan vedelle, jolloin ne saavat negatiivisia varauksia sisältäviä proteiineja, joiden lukumäärä on verrannollinen niiden molekyylipainoon.

Tästä syystä SDS sallii proteiinien molekyylipainojen määrittämisen polyakryyliamidielektroforeesilla.

Vaikka SDS: n mahdollisesta syöpää aiheuttavasta vaikutuksesta on epäilty, sen ei ole vakuuttavasti osoitettu olevan niin. SDS voi aiheuttaa ihon ja silmien ärsytystä kuten muutkin pesuaineet.

SDS: n rakenne

Ensimmäinen kuva osoitti SDS-molekyylin pallo- ja pylväsmallilla. Kuten voidaan nähdä, siinä on hydrofobinen ja ei-polaarinen hiilihapotettu häntä (mustavalkoiset pallot); ja samalla, polaarinen pää, läsnäolon ansiosta ryhmän -SO ₄ ^- (keltainen ja punainen aloilla).

Vaikka sitä ei ole esitetty, pitäisi olla violetti pallo edustaa Na ⁺ kationi, aivan -SO ₄ ^{- ryhmä}, vuorovaikutuksessa sähköstaattisesti.

Tästä huolimatta on helppo ymmärtää, miksi tämä yhdiste on amfifiilinen; ja myös anioninen pinta-aktiivinen aine, koska SDS: n varaus on negatiivinen ja se voi houkutella Na ⁺: n lisäksi muita kationeja.

Molekyyli antaa väärän vaikutelman jäykästä, liikkumattomasta lineaarisesta rakenteesta. Se on kuitenkin päinvastoin. SDS: ää voitaisiin verrata "matoon", jonka hiilihapottunut häntä osoittaa monisitoksensa useita värähtelyjä ja kiertoa. Tämän ansiosta se pystyy omaksumaan erilaisia ​​muotoja tai taitteita keskelle; esimerkiksi vedessä.

kiteet

Natriumdodekyylisulfaatin kiderakenne. Lähde: Benjah-bmm27

Vaikka on totta, että natriumdodekyylisulfaatti on dynaaminen molekyyli, kiinteässä tilassa sen ei tarvitse liikkua liikaa, käyttäytyen kuin “yksinkertainen” sauva. Ja siten jokainen molekyyli tai tanko on sijoitettu siten, että se kasvattaa vuorovaikutusta karbonaattijäännösten ja samalla niiden ionisten varausten välillä.

Tuloksena on monokliinisen kiteen muodostuminen, jossa SDS-molekyylit pakataan useisiin palkkisarakkeisiin (yläkuva). Niitä sitovat molekyylien väliset voimat ovat sellaisia, että nämä kiteet vaativat 206ºC: n lämpötilan sulamaan nestefaasiksi.

misellit

Kiteiden mukavuuden ulkopuolella SDS-molekyyli ei voi enää istua paikallaan; alkaa kiertää häntäänsä lisätä tai vähentää vuorovaikutusta ulkoisen ympäristön kanssa.

Jos tämä väliaine on vesi, joka on ilmiö, jota kutsutaan misellin muodostuminen tapahtuu: hiilihappoa ja hydrofobiset hännät liittyä arm itse, kun taas napa-päätä, -SO ₄ ^- ryhmät, pysyvät pinnalla vuorovaikutuksessa H ₂ O -molekyylit..

Joten miselleri saa oblaatin ellipsoidimorfologian (kuten Maa, mutta enemmän siroteltu). Lasissa ne ovat tankokappaleina ja vesipitoisessa väliaineessa ellipsoidiselleinä. Entä jos väliaine oli öljyinen? Miselli kumottaisiin: napa päät SO ₄ ^- menisi tumaan, kun taas niiden hiilihappoa hännät joutuisivat öljyä.

ominaisuudet

nimet

- Natriumdodekyylisulfaatti (SDS).

- Natriumlauryylisulfaatti (SLS).

Molekyylikaava

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Moolimassa

288,378 g / mol.

Fyysinen kuvaus

Erilaisia ​​pakkauksia: kuiva jauhe, nestemäinen tai märkä kiinteä aine. Sen kiteillä on valkoinen tai kermainen väri.

Haju

Rasva-aineiden heikko haju, hajuton.

Sulamispiste

206 ° C.

Vesiliukoisuus

1 10 ⁵ mg / l. 1 g liuotettuna 10 ml: aan opalisoivaa liuosta.

Tiheys

1,01 g / cm ³.

pysyvyys

Se on vakaa suositelluissa varastointiolosuhteissa.

hajoaminen

Kun se kuumennetaan hajoavaksi, se tuottaa valkoista rikkioksidin ja natriumoksidin savua.

Pintajännitys

39,5 dyneä / cm 25 ° C: ssa.

Kriittinen moolipitoisuus

Se on 8,2 mM puhtaassa vedessä 25 ° C: ssa.

Sovellukset

Henkilökohtainen hoito ja kodin siivous

Dodekyylisulfaatti on pinta-aktiivinen aine, jota käytetään monissa tuotteissa, kuten käsisaippuissa, vaahtokylpyissä, parranajovoiteissa jne. Sitä käytetään myös vaikeasti poistettavien tahrojen poistamiseen vaatteista, lattian ja kylpyhuoneen puhdistuksessa, keittiötarvikkeiden pesussa jne.

Eläinlääketiede ja ihmislääketiede

Sitä käytetään karkotteena kirppuille ja punkkeille, joita esiintyy eläimissä. Sitä käytetään myös kosteuttavana aineena joissakin antibiooteissa, suun kautta tai paikallisesti.

SDS on mikrobeja tappava vaippaisia ​​viruksia, kuten HIV, tyypit 1 ja 2, ja herpes simplex-virus (HSV-2). Se vaikuttaa myös vaippattomiin viruksiin: papilloomavirukseen, reovirukseen, rotavirukseen ja poliovirukseen. Tätä käyttöä ei kuitenkaan ole hyväksytty.

SDS: n käyttöä on ehdotettu suuttimena, joka tarjoaa suojan sukupuoliteitse tarttuville viruksille. Lisäksi rintamaidon prosessoinnissa HIV-tartunnan mahdollisuuden eliminoimiseksi tai vähentämiseksi imetyksen kautta.

Antiviraalisen vaikutuksensa lisäksi SDS vaikuttaa patogeenisiin bakteereihin ja sieniin. SDS poistaa lääkeaineresistenssin ja sukupuolensiirtotekijät E. colista; ja estää lukuisten gram-positiivisten bakteerien kasvua.

Laboratoriossa

SDS sitoutuu proteiineihin aiheuttaen niiden denaturoitumisen tarjoamalla heille negatiivisia varauksia ja konformaatiomuutoksen. Tämä mahdollistaa niiden molekyylipainojen määrittämisen polyakryyliamidielektroforeesilla.

SDS: ää käytetään myös aivokudosnäytteiden valmistelussa käytettäväksi valomikroskopiassa. Sitä käytetään myös verinäytteiden valmistelussa punasolujen lukumäärän laskemiseen.

SDS: ää käytetään nukleiinihappojen puhdistukseen johtuen sen kyvystä liuottaa kalvoja ja estävästä vaikutuksesta RNaasi- ja DNaasi-entsyymien aktiivisuuteen.

Lisäksi SDS: ää käytetään kvaternaaristen ammoniumyhdisteiden karakterisoinnissa.

Elintarvikelisäaine

SDS: ää käytetään emulgointiaineena ja sakeutusaineena elintarvikkeissa. Parantaa leipomotuotteiden vakautta ja rakennetta. Lisäksi sitä käytetään apuna kuivien munatuotteiden lyömisessä.

Ala

SDS: tä käytetään galvanointiteollisuudessa, erityisesti nikkeli ja sinkki; emulgointiaineena ja läpäisevänä aineena lakoissa ja maalinpoistoaineissa; ruiskuvalettujen räjähteiden formuloinnissa; ja kiinteissä rakettien polttoaineissa vaahdotusaineena.

riskit

Jatkuva altistuminen SDS: lle voi aiheuttaa ihon hyperplasiaa marsuilla. Kanit ja ihmiset ovat vähemmän alttiita näille vammoille. Suora kosketus SDS: n kanssa pitoisuuksissa ≤ 20% voi aiheuttaa lievää ihoärsytystä ja ärsytystä.

Toisaalta pitkäaikainen altistuminen SDS: lle voi aiheuttaa ihottumaa, johon liittyy punoitusta, turvotusta ja rakkuloita.

SDS voi aiheuttaa silmä-ärsytystä joutuessaan kosketuksiin. Se voi myös olla erittäin reaktiivinen joillekin ihmisille, aiheuttaen hengitysteiden ärsytystä ja hengitysvaikeuksia hengitettynä.

Harvinaisissa tapauksissa SDS: n nauttiminen voi aiheuttaa syövyttäviä vammoja. Mutta sitä on ilmoitettu lapsilla, jotka ovat nauttineet SDS: stä, nopeasti kehittyvästä runsasta oksentamisesta, CNS-masennuksesta ja hengitysvaikeuksista.

SDS: stä ei ole löytynyt todisteita genotoksisuudesta tai teratogeenisestä vaikutuksesta. 242 potilaalla, joilla oli eksematoottista ihottumaa, 6,4%: lla potilaista havaittiin olevan allergia johtuen SDS: n käytöstä.

Viitteet

1. Rakennetiedot LA Smithiltä, ​​RB Hammondilta, KJ Robertsilta, D. Machinilta, G. McLeodilta (2000). Vedetön natriumdodekyylisulfaatti kiderakenteen määrittäminen käyttämällä synkrotronisäteilyjauheen diffraktio- ja molekyylimallinnustekniikoiden yhdistelmää. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Natriumdodekyylisulfaatti. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
3. Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2019). Natriumdodekyylisulfaatti. PubChem-tietokanta. CID = 3423265. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Lämpötilan vaikutus SDS-misellien nanorakenteeseen vedessä. Kansallisen standardi- ja teknologiainstituutin tutkimuslehti, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natriumdodekyylisulfaatti. Science Direct. Palautettu osoitteesta: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK ja Tsipila, T. (2014). Natriumdodekyylisulfaatin toksikologiset vaikutukset. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488 - 1492.
7. Toksikologian tietoverkko. (SF). Natriumlauryylisulfaatti. Toxnet. Palautettu: toxnet.nlm.nih.gov