Pagrindinis skirtumas tarp chlorinimo ir sulfoninimo yra tas, kad chlorinimas yra chloro atomų pridėjimas prie organinių junginių arba vandens, o sulfoninimas yra sulfoninės grupės pridėjimas tiesiogiai prie organinio junginio.
Chlorinimas ir sulfoninimas yra skirtingi būdai, naudojami skirtingai. Chlorinimas daugiausia naudojamas dezinfekavimo procesuose, o sulfoninimas – organinės sintezės procesuose.
Kas yra chloravimas?
Chlorinimas yra chloro arba chloro turinčių junginių įpylimas į vandenį dezinfekcijos tikslais. Šis metodas yra naudingas naikinant bakterijas ir kitus mikroorganizmus vandentiekio vandenyje, nes chloras yra jiems labai toksiškas. Be to, chloravimas yra labai svarbus siekiant išvengti per vandenį plintančių ligų, tokių kaip cholera ir vidurių šiltinė.
Chloras yra labai efektyvi dezinfekavimo priemonė. Galime jį įtraukti į viešąjį vandens tiekimą, kad nužudytume ligas sukeliančius patogenus, kurie dažniausiai auga vandens tiekimo rezervuaruose. Chloras gaminamas iš druskos elektrolizės būdu. Paprastai jis susidaro kaip dujos kambario temperatūroje, bet mes galime jas suskystinti. Todėl suskystintą formą galima naudoti dezinfekavimo procese.
01 pav.: Chlorinimo reakcija
Chloras yra stiprus oksidatorius. Taigi jis naikina bakterijas oksiduodamas mikroorganizmų organines molekules. Čia chloras ir chloro hidrolizės produktas, hipochlorinė rūgštis, yra įkrautos cheminės medžiagos, kurios gali lengvai prasiskverbti į neigiamai įkrautą patogenų paviršių. Šie junginiai gali suardyti ląstelės sienelės lipidų komponentus ir gali reaguoti su tarpląsteliniais fermentais. Dėl to patogenas neveikia. Tada mikroorganizmai miršta arba praranda gebėjimą daugintis.
Kas yra sulfonavimas?
Sulfonavimas yra pramoninis procesas, kurio metu galime tiesiogiai prijungti sulfonrūgšties grupę –SO3H prie anglies organiniame junginyje. Galutinis šio proceso produktas yra sulfonatas. Šis procesas apima reakciją tarp organinio junginio ir sieros turinčio rūgštinio junginio, pvz., sieros trioksido (SO3), sieros rūgšties (H2 SO4) arba chloro sieros rūgštimi.
02 pav.: benzeno sulfoninimas
Sulfonavimo reakcijos sudaro C-S ryšį tarp vieno iš organinio junginio anglies atomų ir sieros turinčio junginio sieros atomo. Galutinis junginys yra rūgštinis junginys ir priskiriamas sulfono rūgšties kategorijai. Po gamybos sulfonrūgštys gali būti išskirtos ir saugomos dėl jų stabilumo.
Pramoniniu mastu naudoti sulfoninimo reakciją labai sunku, nes tai labai greita ir ekstremali egzoterminė reakcija. Dėl šios greitos reakcijos ir šilumos susidarymo dauguma organinių junginių sudaro juodą anglį, kai susiliečia su sieros trioksidu. Organinių junginių klampumas taip pat labai padidėja, kai jie sulfonuojant paverčiami sulfonrūgštimi. Kai padidėja klampumas, sunku pašalinti šilumą iš reakcijos mišinio. Todėl reikalinga tinkama aušinimo operacija. Jei ne, dėl šalutinių reakcijų gali susidaryti nepalankių šalutinių produktų. Dėl šių priežasčių pramoninio masto sulfoninimo reakcijoms reikalinga speciali įranga.
Kita vertus, sulfoninimo reakcijos greitį galima sumažinti kontroliuojant sieros trioksido reaktyvumą. Tai galima padaryti dviem būdais:
- Skiedimas
- Sudėtingas
Sieros trioksido kompleksavimą galima atlikti šiais būdais:
- Sulfamino rūgšties gamyba sieros trioksidui reaguojant su amoniaku
- Chloro sieros rūgšties gamyba sieros trioksidui reaguojant su HCl
- Oleumo gamyba sieros trioksidui reaguojant su vandeniu
Todėl sulfatavimo procesą galima atlikti naudojant vieną ar kelis iš šių junginių. Tačiau renkantis junginio tipą sulfoninimo procesui pramoninėje gamyboje, reikia atsižvelgti į keletą veiksnių. Toliau pateikiami keli pavyzdžiai:
- Norimas galutinis produktas ir jo kokybė
- Reikalingi gamybos pajėgumai
- Reagento kaina
- Įrangos kaina
- Atliekų išvežimo išlaidos
Kuo skiriasi chlorinimas ir sulfoninimas?
Pagrindinis skirtumas tarp chlorinimo ir sulfoninimo yra tas, kad chlorinimas yra chloro atomų pridėjimas prie organinių junginių arba į vandenį, o sulfoninimas yra sulfoninės grupės tiesioginio pridėjimo prie organinio junginio procesas. Be to, chlorinimas yra svarbus vandens dezinfekcijai, užkertant kelią per vandenį plintančioms ligoms, chloro atomų pridėjimui prie organinių junginių organinės sintezės reakcijų metu ir kt. Tuo tarpu sulfoninimas yra svarbus organinių junginių papildymui sulfoninėmis grupėmis organinės sintezės reakcijų metu.
Toliau pateiktoje infografijoje apibendrinamas skirtumas tarp chlorinimo ir sulfoninimo.
Santrauka – chlorinimas prieš sulfonavimą
Chlorinimas ir sulfoninimas yra prisijungimo reakcijos. Pagrindinis skirtumas tarp chlorinimo ir sulfoninimo yra tas, kad chlorinimas yra chloro atomų pridėjimas prie organinių junginių arba vandens, o sulfoninimas yra sulfoninės grupės tiesioginio pridėjimo prie organinio junginio procesas.
