Natriumdodecylsulfat (SDS) struktur, egenskaber, anvendelser

2281
Egbert Haynes

Det natriumdodecylsulfat (SDS), er et anionisk, syntetisk og amfifilt organisk salt. Den apolare og hydrofobe del svarer til carbonhydridkæden; mens den polære og hydrofile del skyldes sulfat, med en negativ ladning.

SDS er et overfladeaktivt middel: dets molekyler placeres på overfladen af ​​vandige opløsninger, hvilket giver et fald i overfladespænding. Denne funktion gør det muligt at bruge den i shampoo, tandpastaer, sæber og anden personlig pleje og rengøringsmidler til husholdningen..

Struktur af føjeligt natriumsulfat. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Natriumdodecylsulfat binder sig til proteinet og producerer dets udfoldning og får en langstrakt form. Sulfatgrupperne udsættes for vand og får negative ladninger, hvis antal er proportionalt med deres molekylvægt..

Af denne grund tillader SDS bestemmelse af molekylvægten af ​​proteiner ved hjælp af polyacrylamidelektroforese..

Selv om der er mistanke om en mulig kræftfremkaldende virkning af SDS, har det ikke vist sig endeligt at være sådan. SDS kan forårsage hud- og øjenirritation som andre rengøringsmidler..

Artikelindeks

  • 1 Opbygning af sikkerhedsdatabladet
    • 1.1 Krystaller
    • 1.2 Miceller
  • 2 egenskaber
    • 2.1 Navne
    • 2.2 Molekylær formel
    • 2.3 Molær masse
    • 2.4 Fysisk beskrivelse
    • 2,5 Lugt
    • 2.6 Smeltepunkt
    • 2.7 Opløselighed i vand
    • 2.8 Tæthed
    • 2.9 Stabilitet
    • 2.10 Nedbrydning
    • 2.11 Overfladespænding
    • 2.12 Kritisk molær koncentration
  • 3 anvendelser
    • 3.1 Personlig pleje og rengøring derhjemme
    • 3.2 Veterinærmedicin og human medicin
    • 3.3 I laboratoriet
    • 3.4 Fødevaretilsætningsstof
    • 3.5 Industri
  • 4 risici
  • 5 Referencer

Opbygning af sikkerhedsdatabladet

I det første billede blev SDS-molekylet vist med en kugle- og stangmodel. Som det kan ses, har den en hydrofob og ikke-polær kulsyrehale (sorte og hvide kugler); og på samme tid et polarhoved takket være tilstedeværelsen af ​​gruppen -SO4- (gule og røde kugler).

Selvom det ikke vises, skal der være en lilla kugle, der repræsenterer Na-kationen+, lige ved siden af ​​-SO-gruppen4-, interagerer elektrostatisk.

Når det er sagt, er det let at se, hvorfor denne forbindelse er amfifil; og også et anionisk overfladeaktivt middel, da ladningen af ​​SDS er negativ og kan tiltrække andre kationer ud over Na+.

Molekylet giver det falske indtryk af at være stiv, en fast lineær struktur. Det er dog bare det modsatte. SDS kunne sammenlignes med en "orm", hvis kulsyreholdige hale udviser flere vibrationer og rotationer af sine enkeltbindinger. Dette gør det i stand til at antage forskellige former eller folder i midten; i f.eks. vand.

Krystaller

Krystalstruktur af natriumdodecylsulfat. Kilde: Benjah-bmm27 [Public domain]

Selv om det er rigtigt, at natriumdodecylsulfat er et dynamisk molekyle, behøver det i fast tilstand ikke at bevæge sig for meget og opføre sig som en "simpel" stang. Og således er hvert molekyle eller bjælke placeret på en sådan måde, at det øger interaktionerne mellem karbonathalerne og på samme tid deres ioniske ladninger..

Resultatet er dannelsen af ​​en monoklinisk krystal, hvor SDS-molekylerne pakkes i flere søjler af søjler (øverste billede). De intermolekylære kræfter, der binder dem, er sådanne, at disse krystaller kræver en temperatur på 206 ° C for at smelte ind i væskefasen..

Micelles

Uden for komforten af ​​dets krystaller kan SDS-molekylet ikke længere sidde stille; begynder at vride halen for at øge eller mindske interaktioner med det ydre miljø.

Hvis dette medium er vand, forekommer et fænomen kaldet miceldannelse: de kulsyreholdige og hydrofobe haler slutter sig til hinanden, mens de polære hoveder, -SO-grupperne4-, forblive på overfladen, der interagerer med H-molekylertoELLER.

Micellen påtager sig derefter en oblat ellipsoid morfologi (som jorden, men mere fladtrykt). I glasset er de som stængeblokke og i et vandigt medium som ellipsoide miceller. Hvad hvis mediet var fedtet? Micellen ville vendes: polarhovederne SO4- ville gå til kernen, mens deres kulsyreholdige haler ville blive udsat for olien.

Ejendomme

Navne

- Natriumdodecylsulfat (SDS).

- Sodium Lauryl Sulfate (SLS).

Molekylær formel

C12H25ELLER4SNa.

Molar masse

288,378 g / mol.

Fysisk beskrivelse

Forskellige præsentationer: tørt pulver, flydende eller vådt fast stof. Dens krystaller har en hvid eller cremet farve.

Lugt

Svag lugt af fede stoffer, lugtfri.

Smeltepunkt

206 ºC.

Vandopløselighed

1 105 mg / L. 1 g opløst i 10 ml af en opaliserende opløsning.

Massefylde

1,01 g / cm33.

Stabilitet

Stabil under anbefalede opbevaringsforhold.

Nedbrydning

Ved opvarmning til nedbrydning udsender den en hvid røg af svovloxid og natriumoxid.

Overfladespænding

39,5 dyn / cm ved 25 ° C.

Kritisk molær koncentration

Det er 8,2 mM i rent vand ved 25 ºC.

Ansøgninger

Personlig pleje og rengøring af hjemmet

Dodecylsulfat er et overfladeaktivt middel, der bruges i mange produkter, såsom håndsæber, skumbade, barbercremer osv. Det bruges også til at fjerne pletter, der er svære at fjerne fra tøj, rengøre gulve og badeværelser, skrubbe køkkenartikler osv..

Veterinær- og humanmedicin

Det bruges som et frastødende middel til lopper og flåter, der findes i dyr. Det bruges også som et fugtighedsbevarende middel i nogle antibiotika til oral eller topisk brug..

SDS er mikrobicid mod indhyllede vira, såsom HIV, type 1 og 2 og herpes simplex-virus (HSV-2). Det virker også på ikke-indhyllede vira: papillomavirus, reovirus, rotavirus og poliovirus. Denne anvendelse er dog ikke godkendt..

Brugen af ​​SDS som en skylning er blevet foreslået for at yde beskyttelse mod seksuelt overførte vira. Også i behandlingen af ​​modermælk for at eliminere eller reducere muligheden for HIV-transmission via amning.

Ud over sin antivirale virkning virker SDS på patogene bakterier og svampe. SDS fjerner lægemiddelresistens og kønsoverføringsfaktorer fra E. coli; og blokerer væksten af ​​adskillige Gram-positive bakterier.

På laboratoriet

SDS binder til proteiner, der forårsager denaturering, og forsyner dem med negative ladninger og en konformationsændring. Dette muliggør bestemmelse af deres molekylvægt ved hjælp af polyacrylamidelektroforese..

SDS bruges også til fremstilling af hjernevævsprøver til brug i lysmikroskopi. Det bruges også til fremstilling af blodprøver til at tælle antallet af erytrocytter..

SDS anvendes til oprensning af nukleinsyrer på grund af dets evne til at opløse membraner og dets hæmmende virkning på aktiviteten af ​​RNase- og DNase-enzymer.

Derudover anvendes SDS til karakterisering af kvaternære ammoniumforbindelser..

Fødevaretilsætningsstof

SDS bruges som emulgator og fortykningsmiddel i fødevarer. Forbedrer stabiliteten og strukturen af ​​bagværk. Derudover bruges det som hjælpemiddel til at slå tørre ægprodukter..

Industri

SDS anvendes i galvaniseringsindustrien, især nikkel og zink; som emulgator og penetrerende middel i lak og malingfjerner; i formuleringen af ​​sprøjtestøbte sprængstoffer; og i faste raketdrivmidler som skummiddel.

Risici

Konstant eksponering for SDS kan forårsage hudhyperplasi hos marsvin. Kaniner og mennesker er mindre modtagelige for disse skader. Direkte kontakt med SDS i en koncentration ≤ 20%, kan forårsage moderat betændelse og hudirritation.

På den anden side kan langvarig eksponering for SDS forårsage dermatitis med tegn på rødme, hævelse og blærer..

SDS kan forårsage øjenirritation ved kontakt. Det kan også være meget reaktivt hos nogle mennesker og forårsage irritation af luftvejene og åndedrætsbesvær ved indånding..

I sjældne tilfælde kan indtagelse af SDS forårsage kaustisk skade. Men det er blevet rapporteret hos børn, der har indtaget SDS, der hurtigt udvikler kraftig opkastning, CNS-depression og åndedrætsbesvær..

Der er ikke fundet tegn på genotoksicitet eller teratogen virkning i SDS. Hos 242 patienter med eksematøs dermatitis viste 6,4% af patienterne sig at have en allergi, der kan henføres til brugen af ​​SDS.

Referencer

  1. Strukturelle data fra L. A. Smith, R. B. Hammond, K. J. Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Bestemmelse af krystalstrukturen af ​​vandfrit natriumdodecylsulfat ved hjælp af en kombination af synkrotronstrålingspulverdiffraktion og molekylær modelleringsteknikker. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
  2. Wikipedia. (2019). Natriumdodecylsulfat. Gendannet fra: en.wikipedia.org
  3. National Center for Biotechnology Information. (2019). Natriumdodecylsulfat. PubChem-database. CID = 3423265. Gendannet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Hammouda B. (2013). Temperatureffekt på nanostrukturen af ​​SDS Micelles i vand. Tidsskrift for forskning fra National Institute of Standards and Technology, 118, 151-167. doi: 10.6028 / jres.118.008
  5. Elsevier. (2019). Natriumdodecylsulfat. Science Direct. Gendannet fra: sciencedirect.com
  6. Kumar, S., Thejasenuo, J. K. og Tsipila, T. (2014). Toksikologiske virkninger af natriumdodecylsulfat. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488-1492.
  7. Toksikologisk datanetværk. (s.f.). Natriumlaurylsulfat. Toxnet. Gendannet fra: toxnet.nlm.nih.gov

Endnu ingen kommentarer