Klíčový rozdíl mezi chlorací a sulfonací je ten, že chlorace je přidání atomů chloru buď k organickým sloučeninám nebo vodě, zatímco sulfonace je přidání sulfonové skupiny k organické sloučenině přímo.
Chlorace a sulfonace jsou různé techniky s různými aplikacemi. Chlorace se používá hlavně v dezinfekčních procesech, zatímco sulfonace je důležitá hlavně v procesech organické syntézy.
Co je chlorace?
Chlorace je proces přidávání chlóru nebo sloučenin obsahujících chlór do vody pro účely dezinfekce. Tato metoda je užitečná při zabíjení bakterií a jiných mikroorganismů ve vodě z vodovodu, protože chlór je pro ně vysoce toxický. Chlorace je navíc velmi důležitá při prevenci nemocí přenášených vodou, jako je cholera a tyfus.
Chlór je vysoce účinný dezinfekční prostředek. Můžeme ho přidat do veřejných vodovodů, abychom zabili choroboplodné zárodky, které běžně rostou ve vodních nádržích. Chlór se vyrábí ze soli elektrolýzou. Obvykle se vyskytuje jako plyn při pokojové teplotě, ale můžeme jej zkapalnit. Proto lze zkapalněnou formu použít v procesu dezinfekce.
Obrázek 01: Chlorační reakce
Chlór je silné oxidační činidlo. To znamená, že zabíjí bakterie oxidací organických molekul v mikroorganismech. Chlor a produkt hydrolýzy chloru, kyselina chlorná, jsou zde nabité chemické látky, které mohou snadno proniknout do negativně nabitého povrchu patogenů. Tyto sloučeniny mohou dezintegrovat lipidové složky buněčné stěny a mohou reagovat s intracelulárními enzymy. Způsobuje to nefunkčnost patogenu. Poté mikroorganismy zemřou nebo ztratí schopnost množit se.
Co je sulfonace?
Sulfonace je průmyslový proces, ve kterém můžeme přímo připojit skupinu sulfonové kyseliny, –SO3H, na uhlík v organické sloučenině. Konečným produktem tohoto procesu je sulfonát. Tento proces zahrnuje reakci mezi organickou sloučeninou a kyselou sloučeninou obsahující síru, jako je oxid sírový (SO3), kyselina sírová (H2 SO4) nebo kyselina chlorsírová.
Obrázek 02: Sulfonace benzenu
Sulfonační reakce tvoří vazbu C-S mezi jedním z atomů uhlíku organické sloučeniny a atomem síry sloučeniny obsahující síru. Konečná sloučenina je kyselá sloučenina a je kategorizována jako sulfonová kyselina. Po výrobě mohou být sulfonové kyseliny izolovány a skladovány díky jejich stabilitě.
Je velmi obtížné použít sulfonační reakci v průmyslovém měřítku, protože se jedná o velmi rychlou a extrémně exotermickou reakci. Většina organických sloučenin tvoří černé uhlí při kontaktu s oxidem sírovým v důsledku této rychlé reakce a tvorby tepla. Viskozita organických sloučenin je také vysoce zvýšena, když se sulfonací přemění na sulfonovou kyselinu. Když se viskozita zvýší, je obtížné odstranit teplo z reakční směsi. Proto je nutný správný provoz chlazení. Pokud ne, mohou se vedlejšími reakcemi tvořit nepříznivé vedlejší produkty. Z těchto důvodů vyžadují sulfonační reakce v průmyslovém měřítku speciální vybavení.
Na druhé straně může být rychlost sulfonační reakce zmírněna řízením reaktivity oxidu sírového. To lze provést dvěma způsoby:
- Ředění
- Komplexní
Komplexování oxidu sírového lze provést následujícími metodami:
- Výroba kyseliny sulfamové reakcí oxidu sírového s amoniakem
- Výroba kyseliny chlorsírové reakcí oxidu sírového s HCl
- Výroba olea reakcí oxidu sírového s vodou
Proces sulfatace lze proto provádět pomocí jedné nebo několika z těchto sloučenin. Ale při výběru typu sloučeniny pro sulfonační proces v průmyslové výrobě je třeba vzít v úvahu několik faktorů. Některé příklady jsou uvedeny níže:
- Požadovaný finální produkt a jeho kvalita
- Požadovaná výrobní kapacita
- Cena činidla
- Náklady na vybavení
- Náklady na likvidaci odpadu
Jaký je rozdíl mezi chlorací a sulfonací?
Klíčový rozdíl mezi chlorací a sulfonací je v tom, že chlorace je přidání atomů chloru buď do organických sloučenin, nebo do vody, zatímco sulfonace je proces přímého přidání sulfonové skupiny k organické sloučenině. Kromě toho je chlorace důležitá při dezinfekci vody, prevenci nemocí přenášených vodou, přidávání atomů chloru k organickým sloučeninám během reakcí organické syntézy atd. Mezitím je sulfonace důležitá při přidávání sulfonových skupin k organickým sloučeninám během reakcí organické syntézy.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi chlorací a sulfonací.
Shrnutí – Chlorace vs sulfonace
Chlorace a sulfonace jsou adiční reakce. Klíčový rozdíl mezi chlorací a sulfonací je v tom, že chlorace je přidání atomů chloru do organických sloučenin nebo do vody, zatímco sulfonace je proces přidání sulfonové skupiny přímo k organické sloučenině.
