Dodecilsulfato de sódio (SDS): estrutura, propriedades, usos - Ciência - 2023

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o dodecilsulfato de sódio (SDS), é um sal orgânico aniônico, sintético e anfifílico. A parte apolar e hidrofóbica corresponde à cadeia de hidrocarbonetos; enquanto a parte polar e hidrofílica é devida ao sulfato, com carga negativa.

O SDS é um surfactante: suas moléculas são colocadas na superfície de soluções aquosas, produzindo uma diminuição na tensão superficial. Esse recurso permite que ele seja usado em xampus, pastas de dente, sabonetes e outros itens de higiene pessoal e domésticos.

O dodecil sulfato de sódio liga-se à proteína e produz seu desdobramento, adquirindo forma alongada. Os grupos sulfato são expostos à água, adquirindo as cargas negativas das proteínas, cujo número é proporcional ao seu peso molecular.

Por este motivo o SDS permite a determinação dos pesos moleculares das proteínas por meio da eletroforese em poliacrilamida.

Embora haja suspeita de um possível efeito carcinogênico da SDS, não foi demonstrado de forma conclusiva. O SDS pode causar irritação na pele e nos olhos como outros detergentes.

Estrutura da SDS

A primeira imagem mostrou a molécula de SDS com um modelo de esferas e barras. Como pode ser visto, possui cauda carbonatada hidrofóbica e apolar (esferas pretas e brancas); e ao mesmo tempo, uma cabeça polar, graças à presença do grupo -SO₄^– (esferas amarelas e vermelhas).

Embora não seja mostrado, deve haver uma esfera roxa representando o Na cation⁺, ao lado do grupo -SO₄^–, interagindo eletrostaticamente.

Dito isso, é fácil ver por que esse composto é anfifílico; e também um surfactante aniônico, já que a carga do SDS é negativa e pode atrair outros cátions além do Na⁺.

A molécula dá a falsa impressão de ser rígida, uma estrutura linear imóvel. No entanto, é exatamente o oposto. O SDS pode ser comparado a um "verme", cuja cauda carbonatada exibe múltiplas vibrações e rotações de suas ligações simples. Isso o torna capaz de adotar diferentes formas ou dobras no meio; na água, por exemplo.

Cristais

Embora seja verdade que o dodecil sulfato de sódio é uma molécula dinâmica, no estado sólido não precisa se mover muito, comportando-se como um bastão "simples". E assim, cada molécula ou barra é posicionada de forma a aumentar as interações entre as caudas carbonáticas e, ao mesmo tempo, as de suas cargas iônicas.

O resultado é a formação de um cristal monoclínico, onde as moléculas de SDS são empacotadas em várias colunas de barras (imagem superior). As forças intermoleculares que os ligam são tais que esses cristais requerem uma temperatura de 206ºC para derreter na fase líquida.

Micelles

Fora do conforto de seus cristais, a molécula de SDS não pode mais ficar parada; começa a torcer a cauda para aumentar ou diminuir as interações com o ambiente externo.

Se este meio for água, ocorre um fenômeno denominado formação de micelas: as caudas carbonatadas e hidrofóbicas se unem para se armar, enquanto as cabeças polares, os grupos -SO₄^–, permanecem na superfície interagindo com as moléculas de H₂OU.

A micela então assume uma morfologia elipsóide achatada (como a Terra, mas mais achatada). No vidro, são como blocos de barras e, no meio aquoso, como micelas elipsóides. E se o meio fosse oleoso? A micela seria invertida: as cabeças polares SO₄^– eles iriam para o núcleo, enquanto suas caudas carbonatadas seriam expostas ao óleo.

Propriedades

Nomes

- Dodecilsulfato de sódio (SDS).

- Laurilsulfato de sódio (SLS).

Fórmula molecular

C₁₂H₂₅OU₄SNa.

Massa molar

288,378 g / mol.

Descrição física

Várias apresentações: pó seco, líquido ou sólido úmido. Seus cristais são de cor branca ou cremosa.

Odor

Odor fraco de substâncias gordurosas, inodoro.

Ponto de fusão

206 ° C

Solubilidade em água

1·10⁵ mg / L. 1 g dissolvido em 10 mL de uma solução opalescente.

Densidade

1,01 g / cm³.

Estabilidade

É estável nas condições de armazenamento recomendadas.

Decomposição

Quando aquecido até a decomposição, emite uma fumaça branca de óxido de enxofre e óxido de sódio.

Tensão superficial

39,5 dinas / cm a 25 ° C.

Concentração molar crítica

É 8,2 mM em água pura a 25 ° C.

Formulários

Cuidados pessoais e limpeza doméstica

O sulfato de dodecila é um surfactante usado em muitos produtos, como sabonetes para as mãos, banhos de espuma, cremes de barbear, etc. Também é usado para remover manchas difíceis de remover de roupas, limpar pisos e banheiros, esfregar itens de cozinha, etc.

Medicina veterinária e humana

É utilizado como repelente de pulgas e carrapatos, presentes em animais. Também é usado como umectante em alguns antibióticos, para uso oral ou tópico.

O SDS é microbicida contra vírus com envelope, como HIV tipos 1 e 2 e o vírus herpes simplex (HSV-2). Também atua em vírus não envelopados: papilomavírus, reovírus, rotavírus e poliovírus. No entanto, este uso não é aprovado.

O uso de SDS foi sugerido como uma ducha vaginal que fornece proteção contra vírus sexualmente transmissíveis. Além disso, no processamento do leite materno para eliminar ou reduzir a possibilidade de transmissão do HIV pela amamentação.

Além de sua ação antiviral, o SDS atua sobre bactérias e fungos patogênicos. SDS remove a resistência aos medicamentos e os fatores de transferência de sexo de E. coli; e bloqueia o crescimento de numerosas bactérias Gram positivas.

No laboratório

O SDS se liga a proteínas causando sua desnaturação, fornecendo-lhes cargas negativas e uma mudança conformacional. Isso permite a determinação de seus pesos moleculares por eletroforese de poliacrilamida.

O SDS também é usado na preparação de amostras de tecido cerebral para uso em microscopia de luz. Também é utilizado na preparação de amostras de sangue para contagem do número de eritrócitos.

O SDS é utilizado na purificação de ácidos nucléicos, devido a sua capacidade de dissolver membranas e sua ação inibitória sobre a atividade das enzimas RNase e DNase.

Além disso, o SDS é usado na caracterização de compostos de amônio quaternário.

Aditivo alimentar

O SDS é usado como um emulsificante e espessante em alimentos. Melhora a estabilidade e textura de produtos assados. Além disso, é usado como auxiliar na batida de ovoprodutos secos.

Indústria

O SDS é usado na indústria de galvanoplastia, principalmente níquel e zinco; como emulsificante e penetrante em removedor de verniz e tinta; na formulação de explosivos moldados por injeção; e em propelentes de foguetes sólidos como um agente de formação de espuma.

Riscos

A exposição constante ao SDS pode causar hiperplasia da pele em cobaias. Coelhos e humanos são menos suscetíveis a essas lesões. O contato direto com SDS em uma concentração ≤ 20% pode causar inflamação moderada e irritação da pele.

Por outro lado, a exposição prolongada ao SDS pode causar dermatite, com sinais de vermelhidão, inchaço e bolhas.

O SDS pode causar irritação nos olhos ao contato. Também pode ser muito reativo em algumas pessoas, causando irritação do trato respiratório e dificuldade respiratória por inalação.

Em casos raros, a ingestão de SDS pode causar lesões cáusticas. Porém, foi relatado em crianças que ingeriram SDS, desenvolvendo rapidamente vômitos profusos, depressão do SNC e dificuldade respiratória.

Nenhuma evidência de genotoxicidade ou ação teratogênica foi encontrada no SDS. Em 242 pacientes com dermatite eczematosa, 6,4% dos pacientes apresentaram alergia, atribuível ao uso do SDS.

Referências

Dados estruturais de L.A. Smith, R. B. Hammond, K.J. Roberts, D. Machin, G. McLeod (2000). Determinação da estrutura cristalina do dodecilsulfato de sódio anidro usando uma combinação de difração de pó de radiação síncrotron e técnicas de modelagem molecular. Journal of Molecular Structure 554 (2-3): 173-182. DOI: 10.1016 / S0022-2860 (00) 00666-9.
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