DODECYLSULFÁT SODNÝ (SDS): STRUKTURA, VLASTNOSTI, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Dodecylsulfát sodný (SDS), je syntetický aniontový a amfifilní organická sůl. Nepolární a hydrofobní část odpovídá uhlovodíkovému řetězci; zatímco polární a hydrofilní část je způsobena síranem, se záporným nábojem.

SDS je povrchově aktivní látka: její molekuly jsou umístěny na povrch vodných roztoků, což vede ke snížení povrchového napětí. Tato funkce umožňuje použití v šamponech, zubních pastách, mýdlech a dalších předmětech pro osobní péči a čištění domácnosti.

Struktura poslušného síranu sodného. Zdroj: Benjah-bmm27 prostřednictvím Wikipedie.

Dodecylsulfát sodný se váže na protein a způsobuje jeho rozvinutí a získává protáhlý tvar. Sulfátové skupiny jsou vystaveny vodě a získávají proteiny negativního náboje, jejichž počet je úměrný jejich molekulové hmotnosti.

Z tohoto důvodu umožňuje SDS stanovení molekulových hmotností proteinů pomocí elektroforézy na polyakrylamidu.

Ačkoli byl podezřelý na možný karcinogenní účinek SDS, nebyl přesvědčivě prokázán. SDS může způsobit podráždění kůže a očí stejně jako jiné detergenty.

Struktura BL

První obrázek ukázal molekulu SDS s modelem sfér a tyčí. Jak je vidět, má hydrofobní a nepolární sycený ocas (černé a bílé koule); a zároveň polární hlava díky přítomnosti skupiny -SO ₄ ^- (žluté a červené koule).

I když to není znázorněno, měla by existovat fialová koule představující Na ⁺ kation, hned vedle skupiny -SO ₄ ^-, která interaguje elektrostaticky.

To znamená, že je snadné pochopit, proč je tato sloučenina amfifilní; a také aniontová povrchově aktivní látka, protože náboj SDS je negativní a kromě Na ⁺ může přitahovat i další kationty.

Molekula vyvolává falešný dojem, že je tuhá, nepohyblivá lineární struktura. Je to však právě naopak. SDS lze srovnávat s „červem“, jehož karbonizovaný ocas vykazuje několik vibrací a rotací svých jednoduchých vazeb. Díky tomu je schopen přijmout různé tvary nebo záhyby uprostřed; například ve vodě.

Krystaly

Krystalová struktura dodecylsulfátu sodného. Zdroj: Benjah-bmm27

I když je pravda, že dodecylsulfát sodný je dynamická molekula, v pevném stavu se nemusí příliš pohybovat, chovat se jako „jednoduchá“ tyč. Každá molekula nebo sloupec je tedy umístěn tak, aby se zvýšily interakce mezi karbonátovými zbytky a současně i jejich iontových nábojů.

Výsledkem je vytvoření monoklinického krystalu, kde jsou SDS molekuly zabaleny do několika sloupců sloupců (horní obrázek). Mezimolekulární síly, které je vážou, jsou takové, že tyto krystaly vyžadují teplotu 206 ° C, aby se roztavily do kapalné fáze.

Micely

Mimo pohodlí svých krystalů již nemůže molekula SDS klidně sedět; začne kroužit ocas, aby se zvýšila nebo snížila interakce s vnějším prostředím.

Pokud toto médium je voda, jev nazývaný tvorba micel dochází: uhličitá a hydrofobní ocasy připojit ozbrojit sebe, zatímco polární hlavy, je -SO ₄ ^- skupiny, zůstávají na povrchu interakci s H ₂ O molekul..

Takže micelle přebírá pokřivenou elipsoidní morfologii (jako Země, ale více stlačená). Ve skle jsou jako bloky tyčinek a ve vodném médiu jako elipsoidní micely. Co kdyby médium bylo mastné? Micely by být obrácen: polární hlavy SO ₄ ^- půjde do jádra, zatímco jejich sycené ocasy budou vystaveny oleje.

Vlastnosti

Jména

- dodecylsulfát sodný (SDS).

- laurylsulfát sodný (SLS).

Molekulární vzorec

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNA.

Molární hmotnost

288,378 g / mol.

Fyzický popis

Různé prezentace: suchý prášek, kapalina nebo vlhká pevná látka. Jeho krystaly mají bílou nebo krémovou barvu.

Zápach

Slabý zápach mastných látek, bez zápachu.

Bod tání

206 ° C

Rozpustnost ve vodě

1,10 ⁵ mg / l 1 g rozpuštěný v 10 ml opalizujícího roztoku.

Hustota

1,01 g / cm ³.

Stabilita

Za doporučených skladovacích podmínek je stabilní.

Rozklad

Při zahřátí na rozklad se uvolňuje bílý kouř z oxidu siřičitého a oxidu sodného.

Povrchové napětí

39,5 dyn / cm při 25 ° C

Kritická molární koncentrace

Je 8,2 mM v čisté vodě při 25 ° C.

Aplikace

Osobní péče a úklid domácnosti

Dodecylsulfát je povrchově aktivní látka, která se používá v mnoha produktech, jako jsou mýdla na ruce, pěnové koupele, holicí krémy atd. Používá se také k odstranění obtížně odstranitelných skvrn z oděvů, čištění podlah a koupelen, drhnutí kuchyňských předmětů atd.

Veterinární a humánní medicína

Používá se jako repelent proti blechám a klíšťatům přítomným u zvířat. Používá se také jako zvlhčovadlo u některých antibiotik pro orální nebo topické použití.

SDS je mikrobicidní proti obaleným virům, jako je HIV, typy 1 a 2, a viru herpes simplex (HSV-2). Působí také na neobalené viry: papillomavirus, reovirus, rotavirus a poliovirus. Toto použití však není schváleno.

Použití SDS bylo navrženo jako sprcha, která poskytuje ochranu před sexuálně přenosnými viry. Také při zpracování mateřského mléka k odstranění nebo snížení možnosti přenosu HIV kojením.

Kromě svého antivirového působení působí SDS na patogenní bakterie a houby. SDS odstraňuje lékovou rezistenci a faktory přenosu pohlaví z E. coli; a blokuje růst četných grampozitivních bakterií.

V laboratoři

SDS se váže na proteiny, které způsobují jejich denaturaci, zásobují je negativními náboji a konformační změnou. To umožňuje stanovení jejich molekulové hmotnosti polyakrylamidovou elektroforézou.

SDS se také používá při přípravě vzorků mozkové tkáně pro použití ve světelné mikroskopii. Používá se také při přípravě vzorků krve pro počítání počtu erytrocytů.

SDS se používá při čištění nukleových kyselin díky své schopnosti rozpustit membrány a jeho inhibičnímu účinku na aktivitu enzymů RNáza a DNáza.

Kromě toho se SDS používá při charakterizaci kvartérních amoniových sloučenin.

Potravinářské přídatné látky

SDS se používá jako emulgátor a zahušťovadlo v potravinách. Zlepšuje stabilitu a strukturu pečiva. Kromě toho se používá jako pomocná látka při porážce suchých vaječných výrobků.

Průmysl

SDS se používá v galvanickém průmyslu, zejména niklu a zinku; jako emulgátor a penetrační prostředek na odstraňování laků a barev; ve formulaci vstřikovaných výbušnin; a v pevných raketových pohonných hmotách jako pěnící činidlo.

Rizika

Stálá expozice SDS může u morčat způsobit hyperplasii kůže. Králíci a lidé jsou na tato zranění méně citliví. Přímý kontakt s SDS v koncentraci ≤ 20% může způsobit mírný zánět a podráždění kůže.

Na druhé straně může dlouhodobá expozice SDS způsobit dermatitidu se známkami zarudnutí, otoku a puchýřů.

SDS může při kontaktu způsobit podráždění očí. U některých lidí to může být také velmi reaktivní a může způsobit podráždění dýchacích cest a dýchací potíže vdechováním.

Ve vzácných případech může požití SDS způsobit leptání. Bylo však hlášeno u dětí, které spolkly SDS, rychle se vyvíjely hojné zvracení, deprese CNS a dechové potíže.

U SDS nebyl nalezen žádný důkaz genotoxicity nebo teratogenního účinku. U 242 pacientů s ekzémovou dermatitidou bylo zjištěno, že 6,4% pacientů má alergii způsobenou použitím SDS.

Reference

1. Strukturální data od LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Stanovení krystalové struktury bezvodého dodecylsulfátu sodného pomocí kombinace práškové difrakce synchrotronového záření a technik molekulárního modelování. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10,016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Dodecylsulfát sodný. Obnoveno z: en.wikipedia.org
3. Národní centrum pro biotechnologické informace. (2019). Dodecylsulfát sodný. PubChem Database. CID = 3423265. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Vliv teploty na nanostrukturu micel SDS ve vodě. Žurnál výzkumu Národního institutu pro standardy a technologie, 118, 151–167. doi: 10,6028 / jr.118,008
5. Elsevier. (2019). Dodecylsulfát sodný. Science Direct. Obnoveno z: sciposedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK a Tsipila, T. (2014). Toxikologické účinky dodecylsulfátu sodného. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488-1492.
7. Síť toxikologických dat. (sf). Laurylsulfát sodný. Toxnet. Obnoveno z: toxnet.nlm.nih.gov