Der Hauptunterschied zwischen Chlorierung und Sulfonierung besteht darin, dass Chlorierung die Addition von Chloratomen an organische Verbindungen oder Wasser ist, während Sulfonierung die direkte Addition einer Sulfonsäuregruppe an eine organische Verbindung ist.
Chlorierung und Sulfonierung sind unterschiedliche Techniken mit unterschiedlichen Anwendungen. Die Chlorierung wird hauptsächlich in Desinfektionsprozessen eingesetzt, während die Sulfonierung hauptsächlich in organischen Syntheseprozessen wichtig ist.
Was ist Chlorierung?
Chlorierung ist der Prozess der Zugabe von Chlor oder chlorh altigen Verbindungen zu Wasser zu Desinfektionszwecken. Diese Methode ist nützlich, um Bakterien und andere Mikroorganismen in Leitungswasser abzutöten, da Chlor für sie hochgiftig ist. Darüber hinaus ist die Chlorierung sehr wichtig, um durch Wasser übertragene Krankheiten wie Cholera und Typhus zu verhindern.
Chlor ist ein hochwirksames Desinfektionsmittel. Wir können es der öffentlichen Wasserversorgung hinzufügen, um krankheitserregende Krankheitserreger abzutöten, die üblicherweise in Wasserversorgungsreservoirs wachsen. Chlor wird durch Elektrolyse aus Salz hergestellt. Es liegt normalerweise bei Raumtemperatur als Gas vor, aber wir können es verflüssigen. Daher kann die verflüssigte Form im Desinfektionsprozess verwendet werden.
Abbildung 01: Chlorierungsreaktion
Chlor ist ein starkes Oxidationsmittel. Somit tötet es Bakterien durch Oxidation organischer Moleküle in Mikroorganismen ab. Dabei sind Chlor und das Hydrolyseprodukt von Chlor, Hypochlorige Säure, geladene chemische Spezies, die leicht in die negativ geladene Oberfläche von Krankheitserregern eindringen können. Diese Verbindungen können die Lipidkomponenten der Zellwand auflösen und mit intrazellulären Enzymen reagieren. Es macht den Erreger funktionsunfähig. Dann sterben die Mikroorganismen ab oder verlieren ihre Vermehrungsfähigkeit.
Was ist Sulfonierung?
Sulfonierung ist ein industrieller Prozess, bei dem wir eine Sulfonsäuregruppe, –SO3H, direkt an Kohlenstoff in einer organischen Verbindung binden können. Das Endprodukt dieses Verfahrens ist Sulfonat. Dieser Prozess beinh altet die Reaktion zwischen einer organischen Verbindung und einer schwefelh altigen sauren Verbindung wie Schwefeltrioxid (SO3), Schwefelsäure (H2 SO4) oder Chlorschwefelsäure.
Abbildung 02: Sulfonierung von Benzol
Sulfonierungsreaktionen bilden eine C-S-Bindung zwischen einem der Kohlenstoffatome der organischen Verbindung und dem Schwefelatom der schwefelh altigen Verbindung. Die Endverbindung ist eine saure Verbindung und wird als Sulfonsäure kategorisiert. Nach der Herstellung können Sulfonsäuren aufgrund ihrer Stabilität isoliert und gelagert werden.
Es ist sehr schwierig, die Sulfonierungsreaktion im industriellen Maßstab anzuwenden, da es sich um eine sehr schnelle und extrem exotherme Reaktion handelt. Die meisten organischen Verbindungen bilden aufgrund dieser schnellen Reaktion und Wärmeentwicklung eine schwarze Kohle, wenn sie mit Schwefeltrioxid in Kontakt kommen. Die Viskosität organischer Verbindungen wird auch stark erhöht, wenn sie durch Sulfonierung in eine Sulfonsäure umgewandelt werden. Wenn die Viskosität erhöht wird, ist es schwierig, Wärme aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen. Daher ist ein geeigneter Kühlvorgang erforderlich. Andernfalls können sich durch Nebenreaktionen ungünstige Nebenprodukte bilden. Aus diesen Gründen erfordern Sulfonierungsreaktionen im industriellen Maßstab eine spezielle Ausrüstung.
Andererseits kann die Geschwindigkeit der Sulfonierungsreaktion durch Steuerung der Reaktivität von Schwefeltrioxid gemildert werden. Dies kann auf zwei Arten erfolgen:
- Verdünnung
- Komplexierung
Die Komplexierung von Schwefeltrioxid kann nach folgenden Methoden erfolgen:
- Herstellung von Sulfaminsäure durch Umsetzung von Schwefeltrioxid mit Ammoniak
- Herstellung von Chlorschwefelsäure durch Umsetzung von Schwefeltrioxid mit HCl
- Herstellung von Oleum durch Reaktion von Schwefeltrioxid mit Wasser
Daher kann der Sulfatierungsprozess mit einer oder einigen dieser Verbindungen durchgeführt werden. Bei der Auswahl des Verbindungstyps für den Sulfonierungsprozess in der industriellen Produktion sollten jedoch mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Einige Beispiele sind unten aufgeführt:
- Gewünschtes Endprodukt und dessen Qualität
- Erforderliche Produktionskapazität
- Reagenzkosten
- Ausrüstungskosten
- Entsorgungskosten
Was ist der Unterschied zwischen Chlorierung und Sulfonierung?
Der Hauptunterschied zwischen Chlorierung und Sulfonierung besteht darin, dass die Chlorierung die Addition von Chloratomen an organische Verbindungen oder an Wasser ist, während die Sulfonierung der Prozess der direkten Addition einer Sulfonsäuregruppe an eine organische Verbindung ist. Darüber hinaus ist die Chlorierung wichtig bei der Wasserdesinfektion, der Vorbeugung von durch Wasser übertragenen Krankheiten, der Zugabe von Chloratomen zu organischen Verbindungen während organischer Synthesereaktionen usw. Inzwischen ist die Sulfonierung wichtig für die Zugabe von Sulfonsäuregruppen zu organischen Verbindungen während organischer Synthesereaktionen.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Chlorierung und Sulfonierung zusammen.
Zusammenfassung – Chlorierung vs. Sulfonierung
Chlorierung und Sulfonierung sind Additionsreaktionen. Der Hauptunterschied zwischen Chlorierung und Sulfonierung besteht darin, dass die Chlorierung die Addition von Chloratomen an organische Verbindungen oder an Wasser ist, während die Sulfonierung der Prozess der direkten Addition einer Sulfonsäuregruppe an eine organische Verbindung ist.
