NATRIUM DODECYL SULFATE (SDS): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN - KIMIA - 2026

The natrium sulfat dodecyl (SDS), merupakan anionik sintetik dan garam organik amphiphilic. Bahagian apolar dan hidrofobik sesuai dengan rantai hidrokarbon; sementara bahagian polar dan hidrofilik disebabkan oleh sulfat, dengan muatan negatif.

SDS adalah surfaktan: molekulnya diletakkan di permukaan larutan berair, menghasilkan penurunan tegangan permukaan. Ciri ini membolehkannya digunakan dalam syampu, ubat gigi, sabun dan barang-barang penjagaan diri dan pembersihan isi rumah yang lain.

Struktur natrium sulfat jinak. Sumber: Benjah-bmm27 melalui Wikipedia.

Natrium dodecyl sulfate mengikat protein dan menyebabkannya terbentuk, memperoleh bentuk yang memanjang. Kumpulan sulfat terdedah kepada air, memperoleh protein cas negatif, yang jumlahnya sebanding dengan berat molekulnya.

Atas sebab ini, SDS membolehkan penentuan berat molekul protein dengan elektroforesis poliakrilamida.

Walaupun kemungkinan kesan karsinogenik SDS telah dicurigai, namun tidak dapat dilihat secara pasti. SDS boleh menyebabkan kerengsaan kulit dan mata seperti bahan pencuci lain.

Struktur SDS

Gambar pertama menunjukkan molekul SDS dengan model sfera dan palang. Seperti yang dapat dilihat, ia mempunyai ekor berkarbon hidrofobik dan bukan polar (sfera hitam dan putih); dan pada masa yang sama, kepala kutub, berkat kehadiran kumpulan -SO ₄ ^- (sfera kuning dan merah).

Walaupun tidak ditunjukkan, harus ada sfera ungu yang mewakili kation Na ⁺ , tepat di sebelah kumpulan -SO ₄ ^- , berinteraksi secara elektrostatik.

Yang mengatakan, adalah mudah untuk melihat mengapa sebatian ini bersifat amphiphilic; dan juga surfaktan anionik, kerana cas SDS adalah negatif dan dapat menarik kation lain selain Na ⁺ .

Molekul tersebut memberikan gambaran yang salah sebagai kaku, struktur linier yang tidak bergerak. Namun, ia adalah sebaliknya. SDS dapat dibandingkan dengan "cacing", yang ekor berkarbonatnya menunjukkan pelbagai getaran dan putaran ikatan tunggal. Ini menjadikannya mampu menggunakan bentuk atau lipatan yang berlainan di tengah; di dalam air, misalnya.

Kristal

Struktur kristal natrium dodecyl sulfate. Sumber: Benjah-bmm27

Walaupun benar bahawa natrium dodecyl sulfate adalah molekul dinamik, dalam keadaan pepejal ia tidak perlu bergerak terlalu banyak, berkelakuan seperti batang "sederhana". Oleh itu, setiap molekul atau bar diposisikan sedemikian rupa untuk meningkatkan interaksi antara ekor karbonat dan, pada masa yang sama, dengan muatan ion mereka.

Hasilnya adalah pembentukan kristal monoklinik, di mana molekul SDS dimasukkan ke dalam beberapa lajur bar (gambar atas). Daya intermolekul yang mengikatnya sedemikian rupa sehingga kristal ini memerlukan suhu 206ºC untuk mencair ke fasa cecair.

Misel

Di luar kristal yang selesa, molekul SDS tidak lagi boleh diam; mula memutar ekornya untuk meningkatkan atau mengurangkan interaksi dengan persekitaran luar.

Sekiranya medium ini adalah air, fenomena yang disebut pembentukan misel berlaku: ekor berkarbonat dan hidrofobik bersatu untuk mempersenjatai diri, sementara kepala kutub, kumpulan -SO ₄ ^- , tetap berada di permukaan yang berinteraksi dengan molekul H ₂ O. .

Oleh itu, misel mengambil morfologi elipsoid oblate (seperti Bumi, tetapi lebih padat). Di dalam gelas mereka seperti blok bar, dan dalam medium berair sebagai misel elipsoid. Bagaimana jika medium berminyak? Misel akan terbalik: kepala kutub SO ₄ ^- akan menuju ke nukleus, sementara ekor berkarbonatnya akan terkena minyak.

Hartanah

Nama-nama

- Natrium dodecyl sulfate (SDS).

- Natrium lauril sulfat (SLS).

Formula molekul

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Jisim molar

288.378 g / mol.

Penerangan fizikal

Pelbagai persembahan: serbuk kering, cecair atau pepejal basah. Kristalnya mempunyai warna putih atau berkrim.

Bau

Bau busuk dari bahan berlemak, tidak berbau.

Takat lebur

206 ° C.

Keterlarutan air

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g dilarutkan dalam 10 mL larutan opalescent.

Ketumpatan

1.01 g / cm ³ .

Kestabilan

Ia stabil dalam keadaan penyimpanan yang disyorkan.

Penguraian

Apabila dipanaskan hingga terurai ia mengeluarkan asap putih sulfur oksida dan natrium oksida.

Ketegangan permukaan

39.5 dynes / cm pada 25 ° C.

Kepekatan molar kritikal

Ia adalah 8.2 mM dalam air tulen pada 25 ° C

Permohonan

Penjagaan diri dan pembersihan rumah

Dodecyl sulfate adalah surfaktan yang digunakan dalam banyak produk, seperti sabun tangan, mandi busa, krim pencukur, dll. Ia juga digunakan untuk menghilangkan noda yang sukar dikeluarkan dari pakaian, membersihkan lantai dan bilik mandi, menggosok barang dapur, dll.

Perubatan veterinar dan manusia

Ini digunakan sebagai penghalau kutu dan kutu, yang terdapat pada binatang. Ia juga digunakan sebagai humektan dalam beberapa antibiotik, untuk penggunaan oral atau topikal.

SDS bersifat mikrobisida terhadap virus yang menyelimuti seperti HIV, jenis 1 dan 2, dan virus herpes simplex (HSV-2). Ia juga bertindak pada virus yang tidak dilindungi: papillomavirus, reovirus, rotavirus dan poliovirus. Walau bagaimanapun, penggunaan ini tidak diluluskan.

Penggunaan SDS telah disarankan sebagai douche yang memberikan perlindungan terhadap virus kelamin. Juga, dalam pemprosesan susu ibu untuk menghilangkan atau mengurangkan kemungkinan penularan HIV melalui penyusuan.

Sebagai tambahan kepada tindakan antivirus, SDS bertindak terhadap bakteria dan kulat patogen. SDS menghilangkan ketahanan dadah dan faktor pemindahan seks dari E. coli; dan menyekat pertumbuhan banyak bakteria positif Gram.

Di makmal

SDS mengikat protein menyebabkan denaturasi mereka, membekalkannya dengan cas negatif dan perubahan konformasi. Ini membolehkan penentuan berat molekul mereka dengan elektroforesis poliakrilamida.

SDS juga digunakan dalam penyediaan sampel tisu otak untuk digunakan dalam mikroskopi cahaya. Ia juga digunakan dalam penyediaan sampel darah untuk menghitung jumlah eritrosit.

SDS digunakan dalam pemurnian asid nukleik, kerana kemampuannya untuk membubarkan membran dan tindakan penghambatannya terhadap aktiviti enzim RNase dan DNase.

Selain itu, SDS digunakan dalam pencirian sebatian amonium kuarter.

Makanan tambahan

SDS digunakan sebagai pengemulsi dan pemekat dalam makanan. Meningkatkan kestabilan dan tekstur barangan bakar. Selain itu, ia digunakan sebagai tambahan dalam memukul produk telur kering.

Industri

SDS digunakan dalam industri penyaduran elektrik, terutama nikel dan zink; sebagai pengemulsi dan penembus dalam penghilang pernis dan cat; dalam perumusan bahan letupan acuan suntikan; dan dalam pendorong roket pepejal sebagai agen pembuih.

Risiko

Pendedahan berterusan terhadap SDS boleh menyebabkan hiperplasia kulit pada babi guinea. Arnab dan manusia kurang rentan terhadap kecederaan ini. Sentuhan langsung dengan SDS pada kepekatan ≤ 20% boleh menyebabkan keradangan dan kerengsaan pada kulit yang sederhana.

Sebaliknya, pendedahan SDS yang berpanjangan boleh menyebabkan dermatitis, dengan tanda-tanda kemerahan, bengkak, dan lecet.

SDS boleh menyebabkan kerengsaan mata semasa bersentuhan. Ia juga dapat menjadi sangat reaktif pada beberapa orang, menyebabkan kerengsaan saluran pernafasan dan gangguan pernafasan jika disedut.

Dalam kes yang jarang berlaku, pengambilan SDS boleh menyebabkan kecederaan kaustik. Tetapi, telah dilaporkan pada anak-anak yang telah mengonsumsi SDS, mengalami muntah yang banyak, depresi CNS, dan gangguan pernafasan.

Tidak ada bukti genotoksisitas atau tindakan teratogenik ditemui di SDS. Pada 242 pesakit dengan dermatitis eksim, 6.4% pesakit didapati mengalami alergi, yang disebabkan oleh penggunaan SDS.

Rujukan

1. Data struktur dari LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Penentuan struktur kristal natrium dodecyl sulfate anhidrat menggunakan gabungan teknik difraksi serbuk sinrotron dan teknik pemodelan molekul. Jurnal Struktur Molekul 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Natrium dodecyl sulfate. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
3. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (2019). Natrium dodecyl sulfate. Pangkalan Data PubChem. CID = 3423265. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Kesan Suhu pada Struktur Nanosel Kecil SDS di Air. Jurnal penyelidikan Institut Piawaian dan Teknologi Nasional, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natrium Dodecyl Sulfate. Sains Langsung. Dipulihkan dari: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK dan Tsipila, T. (2014). Kesan toksikologi natrium dodecyl sulfate. Jurnal Penyelidikan Kimia dan Farmaseutikal 6 (5): 1488-1492.
7. Rangkaian Data Toksikologi. (sf). Natrium lauril sulfat. Toxnet. Dipulihkan dari: toxnet.nlm.nih.gov