נתרן דודציל סולפט (SDS): מבנה, תכונות, שימושים - כִּימִיָה - 2025

ה- Sulfate dodecylnatrium (SDS), הוא מלח אורגני אניוני ואמפילי. החלק האפוליארי וההידרוביובי מתאים לשרשרת הפחמימנים; ואילו החלק הקוטבי וההידרופילי נובע מגופרתי, עם מטען שלילי.

SDS הוא חומר פעילי שטח: מולקולותיו מונחות על פני תמיסות מימיות, ומייצרות ירידה במתח הפנים. תכונה זו מאפשרת להשתמש בה בשמפו, משחות שיניים, סבונים וטיפוח אישי אחר וניקוי ביתי.

מבנה נתרן סולפט צווי. מקור: Benjah-bmm27 דרך Wikipedia.

נתרן דודציל גופרתי נקשר לחלבון וגורם להתפתחותו, מקבל צורה מוארכת. קבוצות סולפט נחשפות למים, רוכשות חלבוני מטען שלילי, שמספרן פרופורציונאלי למשקלן המולקולרי.

מסיבה זו, ה- SDS מאפשר לקבוע את המשקלות המולקולריות של חלבונים באמצעות אלקטרופורזה של polyacrylamide.

אף על פי שנחשד השפעה מסרטנת אפשרית של SDS, לא הוכח כי באופן סופי זה היה. SDS יכול לגרום לגירוי בעיניים כמו חומרי ניקוי אחרים.

מבנה ה- SDS

התמונה הראשונה הראתה את מולקולת ה- SDS עם מודל כדורי וסורגים. כפי שניתן לראות, יש לו זנב מוגז הידרופובי ולא קוטבי (כדורים בשחור לבן); ובאותו הזמן, ראש קוטבי, בזכות נוכחות הקבוצה -SO ₄ ^- (תחומים צהובים ואדומים).

למרות שלא מוצג, צריכה להיות כדור סגול המייצג את הקטיון Na ⁺ , ממש בסמוך לקבוצה -SO ₄ ^- , המתקיימת אינטראקציה אלקטרוסטטית.

עם זאת, קל לראות מדוע תרכובת זו אמפפילית; וגם חומר פעילי שטח אנוני, מכיוון שהמטען של SDS הוא שלילי והוא יכול למשוך קטיונים אחרים בנוסף ל- Na ⁺ .

המולקולה מעניקה רושם כוזב של להיות נוקשה, מבנה לינארי בלתי ניתן לטיפול. עם זאת, זה בדיוק ההפך. ניתן להשוות את ה- SDS ל"תולעת ", שזנבו המוגז מציג רעידות וסיבובים מרובים של קשריו היחידים. זה עושה את זה מסוגל לאמץ צורות או קפלים שונים באמצע; במים, למשל.

קריסטלים

מבנה גביש של נתרן דודציל סולפט. מקור: Benjah-bmm27

למרות שנכון שנתרן דודציל סולפט היא מולקולה דינמית, במצב המוצק היא לא צריכה לזוז יותר מדי, מתנהגת כמו מוט "פשוט". וכך, כל מולקולה או מוט ממוקמים באופן שיגביר את האינטראקציות בין זנבות הפחמתי, ובו זמנית, אלה של המטענים היוניים שלהם.

התוצאה היא היווצרות של גביש מונוקליני, בו מולקולות ה- SDS נארזות לכמה עמודות של סורגים (תמונה עליונה). הכוחות הבין-מולקולריים שקושרים אותם הם כאלה שלגבישים אלה נדרשת טמפרטורה של 206 מעלות צלזיוס כדי להמיס לשלב הנוזל.

מיקלים

מחוץ לנוחות הגבישים שלה, מולקולת ה- SDS כבר לא יכולה לשבת בשקט; מתחיל לסובב את זנבו כדי להגביר או לצמצם את האינטראקציות עם הסביבה החיצונית.

אם המדיום הזה הוא מים, מתרחשת תופעה שנקראת היווצרות micelle: הזנבות המוגזים וההידרופוביים מתאחדים לחמש את עצמם, בעוד שראשי הקוטב, קבוצות -SO ₄ ^- נותרו על פני השטח ומתקשרים עם מולקולות H ₂ O. .

כך שהמייקל לוקח מורפולוגיה אליפואטית מוחלטת (כמו כדור הארץ, אבל יותר מעוך). בזכוכית הם כבלוקים של סורגים, ובינונית מימית כמו מיקרונים אליפסואידים. מה אם המדיום היה שומני? המייקל היה הפוך: ראשי הקוטב SO ₄ ^- היו עוברים לגרעין, בעוד זנבותיהם המוגזים נחשפים לשמן.

נכסים

שמות

- נתרן דודציל סולפט (SDS).

- נתרן לוריל סולפט (SLS).

נוסחה מולקולרית

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

מסה מולארית

288.378 גרם / מול.

תיאור פיזי

מצגות שונות: אבקה יבשה, נוזלית או מוצקה רטובה. הגבישים בצבע לבן או שמנת.

רֵיחַ

ריח קלוש של חומרים שומניים, חסר ריח.

נקודת המסה

206 מעלות צלזיוס

מסיסות במים

1 · 10 ⁵ מ"ג / ל. 1 גרם מומס ב 10 מ"ל של תמיסת אטום.

צְפִיפוּת

1.01 גרם / ס"מ ³ .

יַצִיבוּת

הוא יציב בתנאי אחסון מומלצים.

הִתפָּרְקוּת

כשהוא מחומם לפירוק הוא פולט עשן לבן של תחמוצת גופרית ותחמוצת נתרן.

מתח פנים

39.5 דונם / ס"מ בחום של 25 מעלות צלזיוס.

ריכוז טוחן קריטי

הוא 8.2 מ"מ במים טהורים בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס.

יישומים

טיפול אישי וניקיון ביתי

דודציל סולפט הוא חומר פעילי שטח המשמש במוצרים רבים, כמו סבוני ידיים, אמבטיות קצף, משחות גילוח וכו '. הוא משמש גם להסרת כתמים קשים להסרה מהבגדים, בניקוי רצפות וחדרי אמבטיה, קרצוף של פריטי מטבח וכו '.

רפואה וטרינרית ואנושית

הוא משמש כדוחה נגד פרעושים וקרציות, שנמצא בבעלי חיים. הוא משמש גם כחומר לחות לחומרים מסוימים באנטיביוטיקה, לשימוש אוראלי או מקומי.

SDS הוא מיקרובי-קוטלי נגד נגיפים עטופים כמו HIV, סוגים 1 ו -2, ונגיף הרפס סימפלקס (HSV-2). זה פועל גם על וירוסים לא עטופים: וירוס הפפילומה, נגיף ה- re-virus, rotavirus ו- poliovirus. עם זאת, שימוש זה אינו מאושר.

השימוש ב- SDS הוצע כסגולה המספקת הגנה מפני נגיפים המועברים במגע מיני. כמו כן, בעיבוד חלב אם בכדי לחסל או להפחית את האפשרות להעברת HIV באמצעות הנקה.

בנוסף לפעולה האנטי-ויראלית, SDS פועל על חיידקים ופטריות פתוגניות. SDS מסיר את התנגדות לסמים וגורמי העברת המין מאי קולי; וחוסם את צמיחתם של חיידקים רבים בעלי חיובי גרם.

במעבדה

SDS נקשר לחלבונים הגורמים לדנאטציה שלהם, ומספק להם מטענים שליליים ושינוי קונפורמטיבי. זה מאפשר לקבוע את המשקלות המולקולריות שלהם על ידי אלקטרופורזה של polyacrylamide.

SDS משמש גם להכנת דגימות של רקמות מוח לשימוש במיקרוסקופיית אור. הוא משמש גם בהכנת דגימות דם לספירת מספר האריתתרוציטים.

SDS משמש לטיהור חומצות גרעין, בשל יכולתו להמיס ממברנות ופעולתו המעכבת על פעילות אנזימי RNase ו- DNase.

בנוסף, SDS משמש לאפיון של תרכובות אמוניום רביעיות.

תוסף מזון

SDS משמש כחומר מתחלב ומעבה במזונות. משפר את היציבות והמרקם של מוצרי מאפה. בנוסף, הוא משמש כעזר בהכאת מוצרי ביצה יבשה.

תַעֲשִׂיָה

SDS משמשת בתעשיית האלקטרולינג, במיוחד ניקל ואבץ; כחומר מתחלב וחודר במסיר לכה וצבע; בניסוח חומרי נפץ מעוטרים בהזרקה; ובמדפי טילים מוצקים כסוכן מקציף.

סיכונים

חשיפה מתמדת ל- SDS עלולה לגרום להיפרפלזיה בעור אצל שרקנים. ארנבים ובני אדם פחות רגישים לפגיעות אלה. מגע ישיר עם SDS בריכוז ≤ 20% יכול לגרום לדלקת מתונה וגירוי בעור.

מצד שני, חשיפה ממושכת ל- SDS יכולה לגרום לדלקת עור, עם סימני אדמומיות, נפיחות ושלפוחית.

SDS יכול לגרום לגירוי בעיניים במגע. זה יכול להיות מאוד תגובתי בקרב אנשים מסוימים, וגורם לגירוי בדרכי הנשימה ומצוקה נשימתית בשאיפה.

במקרים נדירים, בליעת SDS עלולה לגרום לפגיעה קאוסטית. אולם, כך דווח בילדים אשר נטלו מחלת הפרעות קשב וריכוז, התפתחות מהירה של הקאות, דיכאון של מערכת העצבים המרכזית ומצוקה נשימתית.

ב- SDS לא נמצאו עדויות על רעילות גנטו או של פעולה טרטוגנית. בקרב 242 חולים עם דרמטיטיס אקזמטטי, נמצא כי 6.4% מהמטופלים סובלים מאלרגיה, המיוחסת לשימוש ב- SDS.

הפניות

1. נתונים מבניים מאת LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). קביעת מבנה הגביש של נתרן דודציל סולפט נטול מים באמצעות שילוב של דיפרקציית אבקת קרינה סינכרוטרון וטכניקות דוגמנות מולקולריות. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. ויקיפדיה. (2019). נתרן דודציל סולפט. התאושש מ: en.wikipedia.org
3. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (2019). נתרן דודציל סולפט. מאגר PubChem. CID = 3423265. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. חמאודה ב '(2013). השפעת טמפרטורה על המבנה הננו של מיקרונים SDS במים. כתב העת למחקר של המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. אלזביאר. (2019). נתרן דודציל סולפט. מדע ישיר. התאושש מ: sciencedirect.com
6. קומאר, ס., תיאג'סנו, JK וציפילה, ט '(2014). השפעות טוקסיקולוגיות של נתרן דודציל סולפט. כתב העת לחקר הכימיה והתרופות 6 (5): 1488-1492.
7. רשת נתונים טוקסיקולוגית. (sf). נתרן לוריל סולפט. Toxnet. התאושש מ: toxnet.nlm.nih.gov