ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТ НАТРІЮ (SDS): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Додецилсульфату натрію (SDS), являє собою синтетичний аніонний і амфіфільних органічну сіль. Аполярна і гідрофобна частина відповідає вуглеводневому ланцюгу; тоді як полярна і гідрофільна частина обумовлена ​​сульфатом, з негативним зарядом.

SDS - це поверхнево-активна речовина: його молекули розміщуються на поверхні водних розчинів, викликаючи зменшення поверхневого натягу. Ця функція дозволяє використовувати його в шампуні, зубних пастах, милах та інших предметах особистої гігієни та побутової чистки.

Структура доцильного сульфату натрію. Джерело: Benjah-bmm27 через Wikipedia.

Додецилсульфат натрію зв’язується з білком і викликає його розгортання, набуваючи витягнуту форму. Сульфатні групи піддаються впливу води, набуваючи білки негативних зарядів, кількість яких пропорційна їх молекулярній масі.

З цієї причини SDS дозволяє визначати молекулярну масу білків за допомогою поліакриламідного електрофорезу.

Хоча підозрюється можливий канцерогенний ефект СДС, але остаточно не було показано. SDS може викликати роздратування шкіри та очей, як і інші миючі засоби.

Структура СДС

На першому зображенні показана молекула SDS з моделлю сфер і брусків. Як видно, він має гідрофобний і неполярний газований хвіст (чорна і біла сфери); і в той же час полярна голова, завдяки наявності групи -SO ₄ ^- (жовта і червона сфери).

Хоча це не показано, має бути фіолетова сфера, що представляє катіон Na ⁺ , безпосередньо біля групи -SO ₄ ^- , що взаємодіє електростатично.

З огляду на це, легко зрозуміти, чому ця сполука є амфіфільною; а також аніонної поверхнево-активної речовини, оскільки заряд СДС є негативним і він може залучати інші катіони крім Na ⁺ .

Молекула створює помилкове враження жорсткої, нерухомої лінійної структури. Однак це якраз навпаки. SDS можна порівняти з «черв’яком», у якого газований хвіст демонструє багаторазові коливання та обертання його єдиних зв’язків. Це робить його здатним приймати різні форми або складки посередині; наприклад, у воді.

Кристали

Кристалічна структура додецилсульфату натрію. Джерело: Benjah-bmm27

Хоча це правда, що додецилсульфат натрію - це динамічна молекула, в твердому стані йому не потрібно занадто сильно рухатись, поводячись як «простий» стрижень. Таким чином, кожна молекула або брусок розміщується таким чином, щоб посилити взаємодію між вуглецевими хвостами і, в той же час, їх іонними зарядами.

Результатом є утворення моноклінічного кристала, де молекули SDS упаковані в кілька стовпчиків брусків (верхнє зображення). Міжмолекулярні сили, які їх пов'язують, такі, що цим кристалам необхідна температура 206ºC для плавлення в рідку фазу.

Міцели

За межами комфорту своїх кристалів, молекула SDS більше не може сидіти на місці; починає скручувати хвіст, щоб посилити чи зменшити взаємодію із зовнішнім середовищем.

Якщо це середовище - вода, відбувається явище, яке називається міцеллею: газовані та гідрофобні хвости об'єднуються, щоб озброїтися, тоді як полярні головки, групи -SO ₄ ^- , залишаються на поверхні, взаємодіючи з молекулами Н ₂ O. .

Отже, міцела переймає облицьовану еліпсоїдну морфологію (як Земля, але більш розсічена). У склі вони є як бруски, а у воді - як еліпсоїдні міцели. Що робити, якщо засіб було жирним? Міцель буде перевернута: полярні головки SO ₄ ^- пішли б до ядра, тоді як їх газовані хвости піддавалися б олії.

Властивості

Імена

- Додецилсульфат натрію (SDS).

- Лаурилсульфат натрію (SLS).

Молекулярна формула

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Молярна маса

288,378 г / моль.

Фізичний опис

Різні презентації: сухий порошок, рідке або мокре тверда речовина. Його кристали мають білий або кремовий колір.

Запах

Слабкий запах жирних речовин, без запаху.

Точка плавлення

206 ° С.

Розчинність у воді

1 · 10 ⁵ мг / л. 1 г розчиняють у 10 мл опалесцентного розчину.

Щільність

1,01 г / см ³ .

Стабільність

Він стійкий при рекомендованих умовах зберігання.

Розкладання

При нагріванні до розкладання він виділяє білий дим оксиду сірки та оксиду натрію.

Поверхневе натягнення

39,5 барв / см при 25 ° С.

Критична молярна концентрація

Це 8,2 мМ в чистій воді при 25 ° С.

Програми

Особистий догляд та прибирання будинку

Додецилсульфат - це ПАР, яке використовується в багатьох продуктах, таких як мило для рук, піни для ванн, креми для гоління тощо. Він також застосовується для видалення важко видаляються плям з одягу, в чищенні підлоги та ванних кімнат, очищення кухонних предметів тощо.

Ветеринарія та медицина людини

Застосовується як репелент від бліх і кліщів, присутніх у тварин. Також використовується як зволожуючий засіб у деяких антибіотиків, для перорального або місцевого застосування.

SDS є мікробіцидним проти вірусів, що обволікаються, такими як ВІЛ, типи 1 та 2 та вірусу простого герпесу (HSV-2). Він також діє на незараховані віруси: папіломавірус, реовірус, ротавірус і поліовірус. Однак це використання не схвалено.

Використання SDS пропонується як спринцювання, що забезпечує захист від вірусів, що передаються статевим шляхом. Також при переробці грудного молока для усунення або зменшення можливості передачі ВІЛ через грудне вигодовування.

Крім противірусної дії, SDS діє на патогенні бактерії та грибки. SDS усуває стійкість до наркотиків та фактори передачі статі від E. coli; і блокує ріст численних грампозитивних бактерій.

У лабораторії

SDS пов'язується з білками, викликаючи їх денатурацію, постачаючи їм негативні заряди та конформаційні зміни. Це дозволяє визначити їх молекулярну вагу за допомогою поліакриламідного електрофорезу.

SDS також використовується при підготовці зразків тканини мозку для використання у легкій мікроскопії. Він також використовується при підготовці проб крові для підрахунку кількості еритроцитів.

SDS використовується при очищенні нуклеїнових кислот, завдяки його здатності розчиняти мембрани та його інгібуючу дію на активність ферментів РНКази та ДНКази.

Крім того, SDS використовується для характеристики четвертинних сполук амонію.

Харчова добавка

SDS використовується як емульгатор і загусник в продуктах харчування. Підвищує стійкість і текстуру хлібобулочних виробів. Крім того, його використовують як допоміжний засіб при збиванні сухих яєчних продуктів.

Промисловість

SDS використовується в галузі гальванічного покриття, зокрема нікелю та цинку; як емульгатор і пенетрант для зняття лаку та фарби; у складі формувальних форм вибухових речовин; і в твердому ракетному паливі як піноутворювач.

Ризики

Постійне опромінення SDS може викликати гіперплазію шкіри у морських свинок. Кролики та людина менш сприйнятливі до цих травм. Безпосередній контакт із СДС у концентрації ≤ 20% може спричинити помірне запалення та подразнення шкіри.

З іншого боку, тривалий вплив СДС може спричинити дерматит із ознаками почервоніння, набряклості та пухирців.

SDS може викликати роздратування очей при контакті. Він також може бути дуже реактивним у деяких людей, викликаючи роздратування дихальних шляхів та дихальний дистрес при вдиханні.

У рідкісних випадках прийом СДС може спричинити їдкі ушкодження. Але, як повідомлялося, у дітей, які сприйняли СД, швидко розвиваються рясне блювання, депресія ЦНС та дихальний дистрес.

Ніяких доказів генотоксичності чи тератогенної дії у SDS не виявлено. У 242 пацієнтів із екзематозним дерматитом у 6,4% хворих виявлено алергію, що пояснюється використанням СДЗ.

Список літератури

1. Структурні дані Л.А. Сміта, Р.Б. Хаммонда, К.Д. Робертса, Д. Махіна, Г. Маклеода (2000 р.). Визначення кристалічної структури безводного додецилсульфату натрію за допомогою комбінації синхротронної дифракції порошкового випромінювання та методів молекулярного моделювання. Журнал молекулярної структури 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Вікіпедія. (2019). Додецилсульфат натрію. Відновлено з: en.wikipedia.org
3. Національний центр інформації про біотехнології. (2019). Додецилсульфат натрію. PubChem База даних. CID = 3423265. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Хаммуда Б. (2013). Температурний вплив на наноструктуру міцелів SDS у воді. Журнал досліджень Національного інституту стандартів і технологій, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Ельзев'є. (2019). Додецилсульфат натрію. Science Direct. Відновлено з: sciencedirect.com
6. Кумар, С., Теджасенуо, Дж. К. та Ципіла, Т. (2014). Токсикологічні ефекти додецилсульфату натрію. Журнал хімічних та фармацевтичних досліджень 6 (5): 1488-1492.
7. Токсикологічна мережа даних. (sf). Лаурилсульфат натрію. Toxnet Відновлено з: toxnet.nlm.nih.gov