NATRI DODECYL SULFAT (SDS): CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các natri sulfat dodecyl (SDS), là một anion tổng hợp và muối hữu cơ amphiphilic. Phần cực và kỵ nước tương ứng với chuỗi hydrocacbon; còn phần cực và phần ưa nước là do sunfat, mang điện tích âm.

SDS là chất hoạt động bề mặt: các phân tử của nó được đặt trên bề mặt của dung dịch nước, làm giảm sức căng bề mặt. Tính năng này cho phép nó được sử dụng trong dầu gội đầu, kem đánh răng, xà phòng và các mặt hàng chăm sóc cá nhân và vệ sinh gia đình khác.

Cấu trúc của natri sunfat ngoan ngoãn. Nguồn: Benjah-bmm27 qua Wikipedia.

Natri dodecyl sulfat liên kết với protein và làm cho protein mở ra, có được hình dạng thuôn dài. Các nhóm sulfat tiếp xúc với nước, thu được các protein mang điện tích âm, số lượng các protein này tỷ lệ với khối lượng phân tử của chúng.

Vì lý do này, SDS cho phép xác định trọng lượng phân tử của protein bằng phương pháp điện di polyacrylamide.

Mặc dù tác dụng gây ung thư có thể có của SDS đã được nghi ngờ, nhưng nó vẫn chưa được kết luận là như vậy. SDS có thể gây kích ứng da và mắt giống như các chất tẩy rửa khác.

Cấu trúc của SDS

Hình ảnh đầu tiên cho thấy phân tử SDS với mô hình hình cầu và thanh. Có thể thấy, nó có phần đuôi kỵ nước và không phân cực cacbon (hình cầu màu đen và trắng); đồng thời, một đầu phân cực, nhờ sự có mặt của nhóm -SO ₄ ^- (hình cầu màu vàng và đỏ).

Mặc dù không được hiển thị nhưng cần có một quả cầu màu tím đại diện cho cation Na ⁺ , ngay bên cạnh nhóm -SO ₄ ^- , tương tác tĩnh điện.

Điều đó nói rằng, có thể dễ dàng hiểu tại sao hợp chất này là amphiphilic; và cũng là chất hoạt động bề mặt anion, vì điện tích của SDS là âm và nó có thể thu hút các cation khác ngoài Na ⁺ .

Phân tử tạo ra ấn tượng sai lầm là cứng nhắc, một cấu trúc tuyến tính bất động. Tuy nhiên, nó hoàn toàn ngược lại. SDS có thể được so sánh với một "con sâu", có đuôi có ga thể hiện nhiều rung động và quay của các liên kết đơn của nó. Điều này làm cho nó có khả năng thông qua các hình dạng hoặc nếp gấp khác nhau ở giữa; trong nước chẳng hạn.

Pha lê

Cấu trúc tinh thể của natri dodecyl sulfat. Nguồn: Benjah-bmm27

Mặc dù đúng là natri dodecyl sulfat là một phân tử động, nhưng ở trạng thái rắn, nó không cần phải di chuyển quá nhiều, hoạt động giống như một thanh "đơn giản". Và do đó, mỗi phân tử hoặc thanh được định vị theo cách để tăng tương tác giữa các đuôi cacbonat và đồng thời, tương tác của các điện tích ion của chúng.

Kết quả là sự hình thành của một tinh thể đơn tà, trong đó các phân tử SDS được đóng gói thành một số cột thanh (hình trên cùng). Lực liên kết giữa các phân tử liên kết chúng đến mức những tinh thể này yêu cầu nhiệt độ 206ºC để tan chảy vào pha lỏng.

Micelles

Bên ngoài sự thoải mái của các tinh thể của nó, phân tử SDS không còn có thể ngồi yên; bắt đầu xoắn đuôi để tăng hoặc giảm các tương tác với môi trường bên ngoài.

Nếu môi trường này là nước, một hiện tượng được gọi là sự hình thành micelle xảy ra: các đuôi cacbon và kỵ nước tự hợp nhất với nhau, trong khi các đầu phân cực, các nhóm -SO ₄ ^- , vẫn ở trên bề mặt tương tác với các phân tử H ₂ O. .

Vì vậy, micelle có hình thái ellipsoid phẳng (giống Trái đất, nhưng bị bóp méo hơn). Trong thủy tinh, chúng ở dạng các khối thanh, và trong môi trường nước là các mixen ellipsoid. Nếu môi trường là dầu thì sao? Micelle sẽ bị đảo ngược: các đầu phân cực SO ₄ ^- sẽ đi đến hạt nhân, trong khi các đuôi có ga của chúng sẽ tiếp xúc với dầu.

Tính chất

Tên

- Natri dodecyl sulfat (SDS).

- Natri lauryl sulfat (SLS).

Công thức phân tử

C ₁₂ H ₂₅ O ₄ SNa.

Khối lượng phân tử

288,378 g / mol.

Mô tả vật lý

Các dạng trình bày khác nhau: dạng bột khô, dạng lỏng hoặc dạng rắn ướt. Tinh thể của nó có màu trắng hoặc màu kem.

Mùi

Mùi nhạt của chất béo, không mùi.

Độ nóng chảy

206 ° C.

Khả năng hòa tan trong nước

1 · 10 ⁵ mg / L. 1 g hòa tan trong 10 mL dung dịch trắng đục.

Tỉ trọng

1,01 g / cm ³ .

Ổn định

Nó ổn định trong các điều kiện bảo quản khuyến nghị.

Sự phân hủy

Khi đun nóng để phân hủy nó phát ra khói trắng của oxit lưu huỳnh và natri oxit.

Sức căng bề mặt

39,5 dynes / cm ở 25 ° C.

Nồng độ mol tới hạn

Nó là 8,2 mM trong nước tinh khiết ở 25 ° C.

Các ứng dụng

Chăm sóc cá nhân và dọn dẹp nhà cửa

Dodecyl sulfate là chất hoạt động bề mặt được sử dụng trong nhiều sản phẩm, chẳng hạn như xà phòng rửa tay, sữa tắm tạo bọt, kem cạo râu, v.v. Nó cũng được sử dụng để tẩy các vết bẩn khó tẩy trên quần áo, trong việc lau sàn nhà và phòng tắm, cọ rửa các vật dụng trong bếp, v.v.

Thuốc thú y và con người

Nó được sử dụng như một chất xua đuổi bọ chét và bọ ve, có ở động vật. Nó cũng được sử dụng làm chất giữ ẩm trong một số loại thuốc kháng sinh, dùng để uống hoặc bôi ngoài da.

SDS là chất diệt vi sinh chống lại các vi rút có vỏ bọc như HIV, loại 1 và 2, và vi rút herpes simplex (HSV-2). Nó cũng hoạt động trên các vi rút không có vỏ bọc: vi rút papillomavirus, vi rút reovirus, vi rút rota và vi rút bại liệt. Tuy nhiên, việc sử dụng này không được chấp thuận.

Việc sử dụng SDS đã được đề xuất như một biện pháp thụt rửa cung cấp sự bảo vệ chống lại các vi rút lây truyền qua đường tình dục. Ngoài ra, trong quá trình chế biến sữa mẹ để loại bỏ hoặc giảm khả năng lây truyền HIV qua đường cho con bú.

Ngoài tác dụng kháng vi-rút, SDS hoạt động trên vi khuẩn và nấm gây bệnh. SDS loại bỏ các yếu tố kháng thuốc và chuyển giao giới tính khỏi E. coli; và ngăn chặn sự phát triển của nhiều vi khuẩn Gram dương.

Tại phòng thí nghiệm

SDS liên kết với các protein gây ra sự biến tính của chúng, cung cấp cho chúng các điện tích âm và thay đổi cấu trúc. Điều này cho phép xác định trọng lượng phân tử của chúng bằng phương pháp điện di polyacrylamide.

SDS cũng được sử dụng trong việc chuẩn bị các mẫu mô não để sử dụng trong kính hiển vi ánh sáng. Nó cũng được sử dụng trong việc chuẩn bị các mẫu máu để đếm số lượng hồng cầu.

SDS được sử dụng trong việc tinh chế axit nucleic, do khả năng hòa tan màng và tác dụng ức chế hoạt động của các enzym RNase và DNase.

Ngoài ra, SDS được sử dụng để xác định đặc tính của các hợp chất amoni bậc bốn.

Phụ gia thực phẩm

SDS được sử dụng như một chất nhũ hóa và chất làm đặc trong thực phẩm. Cải thiện độ ổn định và kết cấu của bánh nướng. Ngoài ra, nó được sử dụng như một chất phụ trợ trong việc đánh các sản phẩm trứng khô.

Ngành công nghiệp

SDS được sử dụng trong ngành công nghiệp mạ điện, đặc biệt là niken và kẽm; làm chất nhũ hóa và chất thẩm thấu trong dầu bóng và chất tẩy sơn; trong công thức của thuốc nổ đúc phun; và trong thuốc phóng tên lửa rắn làm chất tạo bọt.

Rủi ro

Tiếp xúc liên tục với SDS có thể gây tăng sản da ở lợn guinea. Thỏ và người ít bị những vết thương này hơn. Tiếp xúc trực tiếp với SDS ở nồng độ ≤ 20% có thể gây viêm và kích ứng da vừa phải.

Mặt khác, tiếp xúc lâu dài với SDS có thể gây viêm da, với các dấu hiệu đỏ, sưng và phồng rộp.

SDS có thể gây kích ứng mắt khi tiếp xúc. Nó cũng có thể rất phản ứng ở một số người, gây kích ứng đường hô hấp và suy hô hấp khi hít phải.

Trong một số trường hợp hiếm hoi, uống phải SDS có thể gây ra tổn thương ăn da. Tuy nhiên, nó đã được báo cáo ở trẻ em ăn phải SDS, phát triển nhanh chóng nôn mửa nhiều, suy nhược thần kinh trung ương và suy hô hấp.

Không có bằng chứng về độc tính di truyền hoặc tác dụng gây quái thai đã được tìm thấy trong SDS. Trong 242 bệnh nhân bị viêm da nổi mề đay, 6,4% bệnh nhân được phát hiện bị dị ứng, nguyên nhân là do sử dụng SDS.

Người giới thiệu

1. Dữ liệu cấu trúc từ LA Smith, RB Hammond, KJ Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Xác định cấu trúc tinh thể của natri dodecyl sulphat khan bằng cách sử dụng kết hợp nhiễu xạ bột bức xạ synctron và kỹ thuật mô hình phân tử. Tạp chí Cấu trúc phân tử 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
2. Wikipedia. (2019). Natri dodecyl sulfat. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
3. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. (2019). Natri dodecyl sulfat. Cơ sở dữ liệu PubChem. CID = 3423265. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Hammouda B. (2013). Nhiệt độ Ảnh hưởng đến cấu trúc Nano của Micelles SDS trong nước. Tạp chí nghiên cứu của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, 118, 151–167. doi: 10.6028 / jres.118.008
5. Elsevier. (2019). Natri Dodecyl Sulfat. Khoa học Trực tiếp. Phục hồi từ: sciricalirect.com
6. Kumar, S., Thejasenuo, JK và Tsipila, T. (2014). Tác dụng độc học của natri dodecyl sulfat. Tạp chí Nghiên cứu Hóa chất và Dược phẩm 6 (5): 1488-1492.
7. Mạng Dữ liệu Độc chất. (sf). Natri lauryl sulfat. Toxnet. Đã khôi phục từ: toxnet.nlm.nih.gov