تفاوت کلیدی بین کلرزنی و سولفوناسیون در این است که کلرزنی افزودن اتم های کلر به ترکیبات آلی یا آب است، در حالی که سولفوناسیون افزودن مستقیم یک گروه سولفونیک به یک ترکیب آلی است.
کلرزنی و سولفوناسیون تکنیک های مختلفی با کاربردهای متفاوت هستند. کلرزنی عمدتاً در فرآیندهای ضد عفونی استفاده می شود، در حالی که سولفوناسیون عمدتاً در فرآیندهای سنتز آلی مهم است.
کلرزنی چیست؟
کلرزنی فرآیند افزودن کلر یا ترکیبات حاوی کلر به آب برای اهداف ضد عفونی است.این روش برای از بین بردن باکتری ها و سایر میکروارگانیسم های موجود در آب لوله کشی مفید است زیرا کلر برای آنها بسیار سمی است. علاوه بر این، کلرزنی در پیشگیری از بیماری های منتقله از طریق آب مانند وبا و تیفوئید بسیار مهم است.
کلر یک ضدعفونی کننده بسیار کارآمد است. ما می توانیم آن را به منابع آب عمومی اضافه کنیم تا پاتوژن های بیماری زا را که معمولاً در مخازن تامین آب رشد می کنند، از بین ببریم. کلر از نمک از طریق الکترولیز تولید می شود. معمولاً به صورت گاز در دمای اتاق وجود دارد، اما می‌توانیم آن را مایع کنیم. بنابراین، فرم مایع را می توان در فرآیند ضد عفونی استفاده کرد.
شکل 01: واکنش کلرزنی
کلر یک اکسیدان قوی است. بنابراین، باکتری ها را از طریق اکسیداسیون مولکول های آلی موجود در میکروارگانیسم ها از بین می برد. در اینجا، کلر و محصول هیدرولیز کلر، اسید هیپوکلروس، گونه های شیمیایی باردار هستند که می توانند به راحتی به سطح دارای بار منفی پاتوژن ها نفوذ کنند.این ترکیبات می توانند اجزای لیپیدی دیواره سلولی را تجزیه کرده و با آنزیم های داخل سلولی واکنش دهند. باعث غیرعملکرد پاتوژن می شود. سپس میکروارگانیسم ها می میرند یا توانایی خود را برای تکثیر از دست می دهند.
سولفوناسیون چیست؟
سولفوناسیون یک فرآیند صنعتی است که در آن می‌توانیم مستقیماً یک گروه اسید سولفونیک، -SO3H را به کربن موجود در یک ترکیب آلی متصل کنیم. محصول نهایی این فرآیند سولفونات است. این فرآیند شامل واکنش بین یک ترکیب آلی و یک ترکیب اسیدی حاوی گوگرد مانند تری اکسید گوگرد (SO3)، اسید سولفوریک (H2 است. SO4) یا اسید کلروسولفوریک.
شکل 02: سولفوناسیون بنزن
واکنش های سولفوناسیون یک پیوند C-S بین یکی از اتم های کربن ترکیب آلی و اتم گوگرد ترکیب حاوی گوگرد تشکیل می دهد.ترکیب نهایی یک ترکیب اسیدی است و به عنوان اسید سولفونیک دسته بندی می شود. پس از تولید، اسیدهای سولفونیک به دلیل پایداری قابل جداسازی و نگهداری هستند.
استفاده از واکنش سولفوناسیون در مقیاس صنعتی بسیار دشوار است زیرا یک واکنش گرمازا بسیار سریع و شدید است. بیشتر ترکیبات آلی به دلیل این واکنش سریع و تشکیل گرما، در تماس با تری اکسید گوگرد، یک زغال سیاه تشکیل می دهند. ویسکوزیته ترکیبات آلی نیز هنگامی که از طریق سولفوناسیون به اسید سولفونیک تبدیل می شود، بسیار افزایش می یابد. هنگامی که ویسکوزیته افزایش می یابد، حذف گرما از مخلوط واکنش دشوار است. بنابراین، عملیات خنک سازی مناسب مورد نیاز است. در غیر این صورت، محصولات جانبی نامطلوب ممکن است از واکنش های جانبی تشکیل شوند. با توجه به این دلایل، واکنش های سولفوناسیون در مقیاس صنعتی به تجهیزات خاصی نیاز دارد.
از سوی دیگر، سرعت واکنش سولفوناسیون را می توان با کنترل واکنش تری اکسید گوگرد تعدیل کرد. این کار به دو روش قابل انجام است:
- رقیق کننده
- Complexing
کمپلکس تری اکسید گوگرد را می توان با روش های زیر انجام داد:
- ساخت اسید سولفامیک با واکنش تری اکسید گوگرد با آمونیاک
- ساخت کلروسولفوریک اسید با واکنش تری اکسید گوگرد با HCl
- ساخت اولئوم با واکنش تری اکسید گوگرد با آب
بنابراین، فرآیند سولفاته کردن را می توان با استفاده از یک یا برخی از این ترکیبات انجام داد. اما در انتخاب نوع ترکیب برای فرآیند سولفوناسیون در تولیدات صنعتی باید عوامل متعددی را در نظر گرفت. چند نمونه در زیر آورده شده است:
- محصول نهایی مطلوب و کیفیت آن
- ظرفیت تولید مورد نیاز
- هزینه معرف
- هزینه تجهیزات
- هزینه دفع زباله
تفاوت بین کلرزنی و سولفوناسیون چیست؟
تفاوت کلیدی بین کلرزنی و سولفوناسیون در این است که کلرزنی افزودن اتم های کلر به ترکیبات آلی یا به آب است، در حالی که سولفوناسیون فرآیند افزودن مستقیم یک گروه سولفونیک به یک ترکیب آلی است. همچنین کلر زنی در گندزدایی آب، جلوگیری از بیماری های منتقله از طریق آب، افزودن اتم های کلر به ترکیبات آلی در طی واکنش های سنتز آلی و… اهمیت دارد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین کلرزنی و سولفوناسیون را خلاصه می کند.
خلاصه - کلرزنی در مقابل سولفوناسیون
کلرزنی و سولفوناسیون واکنش های افزودنی هستند.تفاوت اصلی بین کلرزنی و سولفوناسیون در این است که کلرزنی افزودن اتم های کلر به ترکیبات آلی یا آب است، در حالی که سولفوناسیون فرآیند افزودن مستقیم یک گروه سولفونیک به یک ترکیب آلی است.
