NATRIUMDODECYLSULFAAT (SDS): STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, GEBRUIK - CHEMIE - 2026

Het sulfaatdodecylnatrium (SDS) is een synthetisch anionisch en amfifiel organisch zout. Het apolaire en hydrofobe deel komt overeen met de koolwaterstofketen; terwijl het polaire en hydrofiele deel te wijten is aan sulfaat, met een negatieve lading.

SDS is een oppervlakteactieve stof: de moleculen worden op het oppervlak van waterige oplossingen geplaatst, waardoor de oppervlaktespanning afneemt. Met deze functie kan het worden gebruikt in shampoo, tandpasta, zeep en andere persoonlijke verzorging en huishoudelijke schoonmaakartikelen.

Structuur van volgzaam natriumsulfaat. Bron: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Natriumdodecylsulfaat bindt zich aan het eiwit en zorgt ervoor dat het zich ontvouwt en een langwerpige vorm krijgt. Sulfaatgroepen worden blootgesteld aan water en verwerven eiwitten met een negatieve lading, waarvan het aantal evenredig is met hun molecuulgewicht.

Om deze reden maakt het SDS de bepaling van de molecuulgewichten van eiwitten mogelijk door middel van polyacrylamide-elektroforese.

Hoewel een mogelijk carcinogeen effect van SDS wordt vermoed, is dit niet afdoende aangetoond. SDS kan huid- en oogirritatie veroorzaken, net als andere wasmiddelen.

Structuur van het SDS

De eerste afbeelding toonde het SDS-molecuul met een bolletjes- en staafmodel. Zoals te zien is, heeft het een hydrofobe en niet-polaire koolzuurhoudende staart (zwarte en witte bollen); en tegelijkertijd een poolhoofd, dankzij de aanwezigheid van de groep -SO ₄ ^- (gele en rode bollen).

Hoewel niet getoond, zou er een paarse bol moeten zijn die het Na ⁺ kation voorstelt , direct naast de -SO ₄ ^{- groep} , die elektrostatisch in wisselwerking staat.

Dat gezegd hebbende, is het gemakkelijk in te zien waarom deze verbinding amfifiel is; en ook een anionische oppervlakteactieve stof, aangezien de lading van SDS negatief is en naast Na ⁺ andere kationen kan aantrekken .

Het molecuul geeft de verkeerde indruk star te zijn, een onwrikbare lineaire structuur. Het is echter precies het tegenovergestelde. De SDS kan worden vergeleken met een "worm", wiens koolzuurhoudende staart meerdere trillingen en rotaties van zijn enkele bindingen vertoont. Hierdoor kan het verschillende vormen of plooien in het midden aannemen; in water, bijvoorbeeld.

Kristallen

Kristalstructuur van natriumdodecylsulfaat. Bron: Benjah-bmm27

Hoewel het waar is dat natriumdodecylsulfaat een dynamisch molecuul is, hoeft het in vaste toestand niet te veel te bewegen en gedraagt ​​het zich als een "eenvoudig" staafje. En dus wordt elk molecuul of elke staaf zo gepositioneerd dat de interacties tussen de carbonaatstaarten en tegelijkertijd die van hun ionische ladingen toenemen.

Het resultaat is de vorming van een monoklien kristal, waarbij de SDS-moleculen worden verpakt in verschillende kolommen met staven (bovenste afbeelding). De intermoleculaire krachten die ze binden zijn zodanig dat deze kristallen een temperatuur van 206ºC nodig hebben om in de vloeibare fase te smelten.

Micellen

Buiten het comfort van zijn kristallen kan het SDS-molecuul niet langer stilzitten; begint zijn staart te verdraaien om interacties met de buitenomgeving te vergroten of te verkleinen.

Als dit medium water, een fenomeen genaamd micelvorming voordoet: de koolstofhoudende en hydrofobe staarten verenigen zich te wapenen, terwijl de polaire hoofdgroepen, de -SO ₄ ^- groepen blijven op het oppervlak interactie met H ₂ O moleculen. .

Dus de micel krijgt een afgeplatte ellipsoïde morfologie (zoals de aarde, maar meer platgedrukt). In glas zijn ze als blokken van staven, en in waterig medium als ellipsoïde micellen. Wat als het medium olieachtig was? De micel zou worden omgekeerd: de poolkoppen SO ₄ ^- zouden naar de kern gaan, terwijl hun koolzuurhoudende staarten zouden worden blootgesteld aan de olie.

Eigendommen

Namen

- Natriumdodecylsulfaat (SDS).

- Natriumlaurylsulfaat (SLS).

Moleculaire formule

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Molaire massa

288.378 g / mol.

Fysieke beschrijving

Diverse presentaties: droog poeder, vloeibaar of nat vast. De kristallen hebben een witte of crèmekleurige kleur.

Geur

Vage geur van vettige stoffen, reukloos.

Smeltpunt

206 ° C.

Oplosbaarheid in water

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g opgelost in 10 ml opaalachtige oplossing.

Dichtheid

1,01 g / cm ³ .

Stabiliteit

Het is stabiel onder de aanbevolen opslagomstandigheden.

Ontleding

Bij verhitting tot ontbinding geeft het een witte rook van zwaveloxide en natriumoxide af.

Oppervlaktespanning

39,5 dynes / cm bij 25 ° C.

Kritische molaire concentratie

Het is 8,2 mM in zuiver water van 25 ° C.

Toepassingen

Persoonlijke verzorging en huisreiniging

Dodecylsulfaat is een oppervlakteactieve stof die in veel producten wordt gebruikt, zoals handzepen, schuimbaden, scheerschuim enz. Het wordt ook gebruikt om moeilijk te verwijderen vlekken uit kleding te verwijderen, bij het schoonmaken van vloeren en badkamers, bij het schrobben van keukenartikelen, enz.

Diergeneeskunde en menselijke geneeskunde

Het wordt gebruikt als afweermiddel tegen vlooien en teken, aanwezig bij dieren. Het wordt ook gebruikt als bevochtiger in sommige antibiotica, voor oraal of plaatselijk gebruik.

SDS is microbicide tegen omhulde virussen zoals HIV, type 1 en 2, en het herpes simplex-virus (HSV-2). Het werkt ook op niet-omhulde virussen: papillomavirus, reovirus, rotavirus en poliovirus. Dit gebruik is echter niet goedgekeurd.

Het gebruik van SDS is voorgesteld als een douche die bescherming biedt tegen seksueel overdraagbare virussen. Ook bij de verwerking van moedermelk om de mogelijkheid van HIV-overdracht via borstvoeding te elimineren of te verminderen.

Naast zijn antivirale werking werkt SDS in op pathogene bacteriën en schimmels. SDS verwijdert resistentie tegen geneesmiddelen en geslachtsoverdrachtsfactoren van E. coli; en blokkeert de groei van talrijke grampositieve bacteriën.

Op het laboratorium

SDS bindt zich aan eiwitten en veroorzaakt hun denaturatie, waardoor ze worden voorzien van negatieve ladingen en een conformatieverandering. Hierdoor kunnen hun molecuulgewichten worden bepaald door polyacrylamide-elektroforese.

SDS wordt ook gebruikt bij de bereiding van hersenweefselmonsters voor gebruik bij lichtmicroscopie. Het wordt ook gebruikt bij de bereiding van bloedmonsters voor het tellen van het aantal erytrocyten.

SDS wordt gebruikt bij de zuivering van nucleïnezuren, vanwege zijn vermogen om membranen op te lossen en zijn remmende werking op de activiteit van RNase- en DNase-enzymen.

Bovendien wordt SDS gebruikt bij de karakterisering van quaternaire ammoniumverbindingen.

Additief voor levensmiddelen

SDS wordt gebruikt als emulgator en verdikkingsmiddel in voedingsmiddelen. Verbetert de stabiliteit en textuur van gebakken goederen. Bovendien wordt het gebruikt als hulpmiddel bij het kloppen van droge eiproducten.

Industrie

SDS wordt gebruikt in de galvanische industrie, met name nikkel en zink; als emulgator en penetrant in vernis en verfverwijderaar; bij de formulering van spuitgegoten explosieven; en in vaste raketstuwstoffen als schuimmiddel.

Risico's

Constante blootstelling aan SDS kan huidhyperplasie bij cavia's veroorzaken. Konijnen en mensen zijn minder vatbaar voor deze verwondingen. Direct contact met SDS in een concentratie ≤ 20% kan matige ontsteking en irritatie van de huid veroorzaken.

Aan de andere kant kan langdurige blootstelling aan SDS dermatitis veroorzaken, met tekenen van roodheid, zwelling en blaarvorming.

SDS kan bij contact oogirritatie veroorzaken. Het kan bij sommige mensen ook zeer reactief zijn en irritatie van de luchtwegen en ademhalingsproblemen veroorzaken bij inademing.

In zeldzame gevallen kan inname van SDS bijtend letsel veroorzaken. Maar het is gemeld bij kinderen die SDS hebben ingenomen en snel overmatig braken, CZS-depressie en ademnood ontwikkelden.

In SDS zijn geen aanwijzingen voor genotoxiciteit of teratogene werking gevonden. Bij 242 patiënten met eczemateuze dermatitis bleek 6,4% van de patiënten een allergie te hebben, toe te schrijven aan het gebruik van de SDS.

Referenties

1. Structurele gegevens van LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Bepaling van de kristalstructuur van watervrij natriumdodecylsulfaat met behulp van een combinatie van synchrotron straling, poederdiffractie en moleculaire modelleringstechnieken. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Natriumdodecylsulfaat. Hersteld van: en.wikipedia.org
3. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2019). Natriumdodecylsulfaat. PubChem-database. CID = 3423265. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Temperatuureffect op de nanostructuur van SDS-micellen in water. Journal of research of the National Institute of Standards and Technology, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natriumdodecylsulfaat. Science Direct. Hersteld van: sciencedirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK en Tsipila, T. (2014). Toxicologische effecten van natriumdodecylsulfaat. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6 (5): 1488-1492.
7. Toxicologie Datanetwerk. (sf). Natriumlaurylsulfaat. Toxnet. Hersteld van: toxnet.nlm.nih.gov