Ключевое различие между хлорированием и сульфированием заключается в том, что хлорирование представляет собой присоединение атомов хлора либо к органическим соединениям, либо к воде, тогда как сульфирование представляет собой непосредственное присоединение сульфогруппы к органическому соединению.
Хлорирование и сульфирование – это разные технологии с разными областями применения. Хлорирование в основном используется в процессах дезинфекции, тогда как сульфирование в основном важно в процессах органического синтеза.
Что такое хлорирование?
Хлорирование – это процесс добавления хлора или соединений, содержащих хлор, в воду для дезинфекции. Этот метод полезен для уничтожения бактерий и других микроорганизмов в водопроводной воде, поскольку хлор очень токсичен для них. Кроме того, хлорирование очень важно для предотвращения болезней, передающихся через воду, таких как холера и брюшной тиф.
Хлор является высокоэффективным дезинфицирующим средством. Мы можем добавить его в водопроводную воду, чтобы убить болезнетворные микроорганизмы, которые обычно растут в резервуарах водоснабжения. Хлор производится из соли путем электролиза. Обычно это происходит в виде газа при комнатной температуре, но мы можем сжижать его. Поэтому в процессе дезинфекции можно использовать разжиженную форму.
Рисунок 01: Реакция хлорирования
Хлор – сильный окислитель. Таким образом, он убивает бактерии путем окисления органических молекул в микроорганизмах. Здесь хлор и продукт гидролиза хлора, хлорноватистая кислота, являются заряженными химическими веществами, которые легко проникают в отрицательно заряженную поверхность патогенов. Эти соединения могут разрушать липидные компоненты клеточной стенки и реагировать с внутриклеточными ферментами. Это делает возбудителя нефункциональным. Затем микроорганизмы погибают, либо теряют способность к размножению.
Что такое сульфирование?
Сульфирование – это промышленный процесс, в котором мы можем напрямую присоединить группу сульфоновой кислоты –SO3H к углероду в органическом соединении. Конечным продуктом этого процесса является сульфонат. Этот процесс включает реакцию между органическим соединением и серосодержащим кислым соединением, таким как триоксид серы (SO3), серная кислота (H2). SO4) или хлорсерная кислота.
Рисунок 02: Сульфирование бензола
Реакции сульфирования образуют связь C-S между одним из атомов углерода органического соединения и атомом серы серосодержащего соединения. Конечное соединение является кислотным соединением и классифицируется как сульфокислота. После производства сульфокислоты могут быть выделены и храниться благодаря их стабильности.
Использовать реакцию сульфирования в промышленных масштабах очень сложно, потому что это очень быстрая и экстремальная экзотермическая реакция. Большинство органических соединений образуют черный уголь при контакте с триоксидом серы из-за этой быстрой реакции и тепловыделения. Вязкость органических соединений также сильно увеличивается, когда они превращаются в сульфоновую кислоту посредством сульфирования. При повышении вязкости трудно отводить тепло от реакционной смеси. Поэтому требуется надлежащее охлаждение. В противном случае в результате побочных реакций могут образовываться неблагоприятные побочные продукты. По этим причинам реакции сульфирования в промышленных масштабах требуют специального оборудования.
С другой стороны, скорость реакции сульфирования можно уменьшить, контролируя реакционную способность триоксида серы. Это можно сделать двумя способами:
- Разбавление
- Комплексообразование
Комплексообразование триоксида серы можно осуществить следующими способами:
- Получение сульфаминовой кислоты путем взаимодействия триоксида серы с аммиаком
- Получение хлорсерной кислоты путем взаимодействия триоксида серы с HCl
- Изготовление олеума путем взаимодействия триоксида серы с водой
Поэтому процесс сульфатирования можно проводить с использованием одного или нескольких из этих соединений. Но при выборе типа соединения для процесса сульфирования в промышленных производствах следует учитывать несколько факторов. Некоторые примеры приведены ниже:
- Желаемый конечный продукт и его качество
- Необходимая производственная мощность
- Стоимость реагента
- Стоимость оборудования
- Стоимость утилизации отходов
В чем разница между хлорированием и сульфированием?
Основное различие между хлорированием и сульфированием заключается в том, что хлорирование представляет собой присоединение атомов хлора либо к органическим соединениям, либо к воде, тогда как сульфирование представляет собой процесс присоединения сульфогруппы непосредственно к органическому соединению. Кроме того, хлорирование важно для дезинфекции воды, предотвращения заболеваний, передающихся через воду, добавления атомов хлора к органическим соединениям в ходе реакций органического синтеза и т. д. Между тем, сульфирование важно для добавления сульфогрупп к органическим соединениям в ходе реакций органического синтеза.
Ниже в инфографике представлена разница между хлорированием и сульфированием.
Резюме – Сравнение хлорирования и сульфирования
Хлорирование и сульфирование являются реакциями присоединения. Ключевое различие между хлорированием и сульфированием заключается в том, что хлорирование представляет собой присоединение атомов хлора либо к органическим соединениям, либо к воде, тогда как сульфирование - это процесс присоединения сульфогруппы непосредственно к органическому соединению.
