Struktura dodecylosiarczanu sodu (SDS), właściwości, zastosowania

1715
Abraham McLaughlin

Plik siarczan dodecylu sodu (SDS) jest anionową, syntetyczną i amfifilową solą organiczną. Część niepolarna i hydrofobowa odpowiada łańcuchowi węglowodorowemu; podczas gdy część polarna i hydrofilowa jest spowodowana siarczanem o ładunku ujemnym.

SDS jest środkiem powierzchniowo czynnym: jego cząsteczki osadzają się na powierzchni roztworów wodnych, powodując spadek napięcia powierzchniowego. Ta cecha pozwala na stosowanie go w szamponach, pastach do zębów, mydłach i innych artykułach higieny osobistej i środków czystości..

Struktura potulnego siarczanu sodu. Źródło: Benjah-bmm27 za pośrednictwem Wikipedii.

Siarczan dodecylu sodu wiąże się z białkiem i powoduje jego rozwinięcie, uzyskując wydłużony kształt. Grupy siarczanowe są wystawione na działanie wody, uzyskując ładunki ujemne, których liczba jest proporcjonalna do ich masy cząsteczkowej..

Z tego powodu SDS umożliwia oznaczanie mas cząsteczkowych białek metodą elektroforezy poliakryloamidowej..

Chociaż podejrzewano potencjalne działanie rakotwórcze SDS, nie zostało to ostatecznie wykazane. SDS może powodować podrażnienia skóry i oczu, podobnie jak inne detergenty..

Indeks artykułów

  • 1 Struktura karty charakterystyki
    • 1.1 Kryształy
    • 1.2 Micele
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Nazwy
    • 2.2 Wzór cząsteczkowy
    • 2.3 Masa molowa
    • 2.4 Opis fizyczny
    • 2.5 Zapach
    • 2.6 Temperatura topnienia
    • 2.7 Rozpuszczalność w wodzie
    • 2.8 Gęstość
    • 2.9 Stabilność
    • 2.10 Rozkład
    • 2.11 Napięcie powierzchniowe
    • 2.12 Krytyczne stężenie molowe
  • 3 Zastosowania
    • 3.1 Higiena osobista i sprzątanie w domu
    • 3.2 Medycyna weterynaryjna i medycyna ludzka
    • 3.3 W laboratorium
    • 3.4 Dodatek do żywności
    • 3.5 Przemysł
  • 4 Ryzyka
  • 5 Referencje

Struktura karty charakterystyki

Na pierwszym obrazie cząsteczkę SDS pokazano za pomocą modelu kul i prętów. Jak widać, ma hydrofobowy i niepolarny karbonatyzowany ogon (czarne i białe kule); a jednocześnie głowa polarna, dzięki obecności grupy -SO4- (żółte i czerwone kule).

Chociaż nie jest to pokazane, powinna istnieć fioletowa kula reprezentująca kation Na+, zaraz obok grupy -SO4-, oddziałujące elektrostatycznie.

To powiedziawszy, łatwo jest zrozumieć, dlaczego ten związek jest amfifilowy; a także anionowy środek powierzchniowo czynny, ponieważ ładunek SDS jest ujemny i może przyciągać inne kationy oprócz Na+.

Cząsteczka daje fałszywe wrażenie sztywności, nieruchomej struktury liniowej. Jednak jest wręcz przeciwnie. SDS można porównać do „robaka”, którego karbonatyzowany ogon wykazuje liczne wibracje i obroty pojedynczych wiązań. Dzięki temu może przyjmować różne kształty lub fałdy pośrodku; na przykład w wodzie.

Kryształy

Struktura krystaliczna dodecylosiarczanu sodu. Źródło: Benjah-bmm27 [domena publiczna]

Chociaż prawdą jest, że dodecylosiarczan sodu jest cząsteczką dynamiczną, w stanie stałym nie musi się zbytnio poruszać, zachowując się jak „prosty” pręt. W ten sposób każda cząsteczka lub słupek jest umieszczona w taki sposób, aby zwiększyć interakcje między ogonami węglanowymi i jednocześnie ich ładunków jonowych..

Rezultatem jest utworzenie kryształu jednoskośnego, w którym cząsteczki SDS są upakowane w kilka kolumn słupków (górny obraz). Siły międzycząsteczkowe, które je wiążą, są takie, że kryształy te wymagają temperatury 206ºC, aby stopiły się w fazie ciekłej..

Micele

Poza komfortem swoich kryształów cząsteczka SDS nie może już siedzieć nieruchomo; zaczyna skręcać ogon, aby zwiększyć lub zmniejszyć interakcje ze środowiskiem zewnętrznym.

Jeśli tym ośrodkiem jest woda, zachodzi zjawisko zwane formowaniem miceli: węglanowane i hydrofobowe ogony łączą się, aby się uzbroić, podczas gdy głowy polarne, grupy -SO4-, pozostają na powierzchni oddziałując z cząsteczkami H.dwaLUB.

Micela przybiera wówczas morfologię spłaszczonej elipsoidy (jak Ziemia, ale bardziej spłaszczona). W szkle są jak bloki prętów, aw środowisku wodnym jako elipsoidalne micele. A co, jeśli medium było tłuste? Micela byłaby odwrócona: polarne głowy SO4- trafiłyby do rdzenia, podczas gdy ich gazowane ogony byłyby wystawione na działanie oleju.

Nieruchomości

Nazwy

- Siarczan dodecylu sodu (SDS).

- Siarczan Laurylowy Sodu (SLS).

Formuła molekularna

do12H.25LUB4SNa.

Masa cząsteczkowa

288,378 g / mol.

Opis fizyczny

Różne postacie: suchy proszek, płyn lub mokre ciało stałe. Jego kryształy mają biały lub kremowy kolor.

Zapach

Słaby zapach tłustych substancji, bezwonny.

Temperatura topnienia

206 ºC.

Rozpuszczalność w wodzie

1 105 mg / l. 1 g rozpuszczono w 10 ml opalizującego roztworu.

Gęstość

1,01 g / cm3.

Stabilność

Stabilny w zalecanych warunkach przechowywania.

Rozkład

Po podgrzaniu w celu rozkładu wydziela biały dym tlenku siarki i tlenku sodu.

Napięcie powierzchniowe

39,5 dyn / cm w 25 ° C.

Krytyczne stężenie molowe

W czystej wodzie o temperaturze 25 ºC wynosi 8,2 mM.

Aplikacje

Higiena osobista i sprzątanie w domu

Siarczan dodecylu to środek powierzchniowo czynny stosowany w wielu produktach, takich jak mydła do rąk, płyny piankowe, kremy do golenia itp. Służy również do usuwania trudnych do usunięcia plam z ubrań, czyszczenia podłóg i łazienek, szorowania przedmiotów kuchennych itp..

Medycyna weterynaryjna i medycyna ludzka

Jest stosowany jako repelent na pchły i kleszcze obecne u zwierząt. Jest również stosowany jako środek utrzymujący wilgoć w niektórych antybiotykach, do stosowania doustnego lub miejscowego..

SDS działa bakteriobójczo na wirusy otoczkowe, takie jak HIV, typy 1 i 2 oraz wirus opryszczki pospolitej (HSV-2). Działa również na wirusy bezotoczkowe: wirus brodawczaka, reowirus, rotawirus i wirus polio. Jednak to użycie nie jest zatwierdzone..

Sugerowano użycie karty charakterystyki jako douche w celu zapewnienia ochrony przed wirusami przenoszonymi drogą płciową. Również w przetwarzaniu mleka matki w celu wyeliminowania lub zmniejszenia możliwości przenoszenia wirusa HIV podczas karmienia piersią.

Oprócz działania przeciwwirusowego SDS działa na chorobotwórcze bakterie i grzyby. SDS usuwa lekooporność i czynniki przenoszące płeć z E. coli; i blokuje rozwój wielu bakterii Gram-dodatnich.

W laboratorium

SDS wiąże się z białkami powodując ich denaturację, dostarczając im ładunki ujemne i zmianę konformacyjną. Pozwala to na określenie ich mas cząsteczkowych za pomocą elektroforezy poliakryloamidowej..

SDS jest również używany do przygotowywania próbek tkanki mózgowej do użytku w mikroskopii świetlnej. Służy również do przygotowywania próbek krwi do zliczania liczby erytrocytów..

SDS jest stosowany w oczyszczaniu kwasów nukleinowych ze względu na jego zdolność do rozpuszczania błon oraz hamujące działanie enzymów RNazy i DNazy.

Ponadto SDS jest wykorzystywana do charakteryzowania czwartorzędowych związków amoniowych..

Dodatek do żywności

SDS jest stosowany jako emulgator i zagęszczacz w żywności. Poprawia stabilność i teksturę wypieków. Dodatkowo stosowany jest jako środek pomocniczy przy ubijaniu suchych produktów jajecznych..

Przemysł

SDS jest stosowany w przemyśle galwanotechnicznym, w szczególności niklu i cynku; jako emulgator i penetrant w zmywaczu do lakierów i farb; w formulacji materiałów wybuchowych formowanych wtryskowo; oraz w paliwach rakietowych na paliwo stałe jako środek spieniający.

Ryzyka

Ciągłe narażenie na SDS może powodować hiperplazję skóry u świnek morskich. Króliki i ludzie są mniej podatni na te urazy. Bezpośredni kontakt z SDS w stężeniu ≤ 20% może powodować umiarkowane zapalenie i podrażnienie skóry.

Z drugiej strony, długotrwałe narażenie na SDS może powodować zapalenie skóry z objawami zaczerwienienia, obrzęku i pęcherzy..

Karta charakterystyki może powodować podrażnienie oczu w kontakcie. U niektórych osób może być również bardzo reaktywny, powodując podrażnienie dróg oddechowych i niewydolność oddechową przez wdychanie..

W rzadkich przypadkach połknięcie SDS może spowodować żrące obrażenia. Ale odnotowano to u dzieci, które połknęły SDS, szybko rozwijające się obfite wymioty, depresję ośrodkowego układu nerwowego i niewydolność oddechową..

W SDS nie znaleziono dowodów na genotoksyczność lub działanie teratogenne. U 242 pacjentów z wypryskowym zapaleniem skóry u 6,4% pacjentów stwierdzono alergię związaną ze stosowaniem karty charakterystyki.

Bibliografia

  1. Dane strukturalne z L. A. Smith, R. B. Hammond, K. J. Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Określenie struktury krystalicznej bezwodnego dodecylosiarczanu sodu z wykorzystaniem połączenia proszkowej dyfrakcji promieniowania synchrotronowego i technik modelowania molekularnego. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
  2. Wikipedia. (2019). Siarczan dodecylu sodu. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  3. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. (2019). Siarczan dodecylu sodu. Baza danych PubChem. CID = 3423265. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Hammouda B. (2013). Wpływ temperatury na nanostrukturę miceli SDS w wodzie. Journal of research of the National Institute of Standards and Technology, 118, 151-167. doi: 10.6028 / jres.118.008
  5. Elsevier. (2019). Siarczan dodecylowy sodu. Science Direct. Odzyskany z: sciencedirect.com
  6. Kumar, S., Thejasenuo, J. K. and Tsipila, T. (2014). Toksykologiczne skutki dodecylosiarczanu sodu. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488–1492.
  7. Sieć danych toksykologicznych. (s.f.). Laurylosiarczan sodu. Toxnet. Odzyskany z: toxnet.nlm.nih.gov

Jeszcze bez komentarzy