Het belangrijkste verschil tussen chlorering en sulfonering is dat chlorering de toevoeging van chlooratomen aan organische verbindingen of water is, terwijl sulfonering de rechtstreekse toevoeging van een sulfongroep aan een organische verbinding is.
Chlorering en sulfonering zijn verschillende technieken met verschillende toepassingen. Chlorering wordt voornamelijk gebruikt bij desinfectieprocessen, terwijl sulfonering vooral belangrijk is bij organische syntheseprocessen.
Wat is chlorering?
Chlorering is het proces waarbij chloor of chloorhoudende verbindingen aan water worden toegevoegd voor desinfectiedoeleinden. Deze methode is nuttig bij het doden van bacteriën en andere micro-organismen in leidingwater, aangezien chloor voor hen zeer giftig is. Bovendien is chlorering erg belangrijk bij het voorkomen van door water overgedragen ziekten zoals cholera en tyfus.
Chloor is een zeer efficiënt desinfectiemiddel. We kunnen het toevoegen aan openbare watervoorzieningen om ziekteverwekkende ziekteverwekkers te doden die gewoonlijk in waterreservoirs groeien. Chloor wordt via elektrolyse uit zout gemaakt. Het komt meestal voor als een gas bij kamertemperatuur, maar we kunnen het vloeibaar maken. Daarom kan de vloeibare vorm worden gebruikt in het desinfectieproces.
Figuur 01: Chloreringsreactie
Chloor is een sterk oxidatiemiddel. Zo doodt het bacteriën via oxidatie van organische moleculen in micro-organismen. Hier zijn chloor en hydrolyseproduct van chloor, hypochloorzuur, geladen chemische stoffen die gemakkelijk kunnen doordringen in het negatief geladen oppervlak van ziekteverwekkers. Deze verbindingen kunnen de lipidecomponenten van de celwand desintegreren en kunnen reageren met intracellulaire enzymen. Het maakt de ziekteverwekker niet-functioneel. Dan sterven de micro-organismen, of ze verliezen hun vermogen om zich te vermenigvuldigen.
Wat is sulfonering?
Sulfonering is een industrieel proces waarbij we een sulfonzuurgroep, –SO3H, direct kunnen hechten aan koolstof in een organische verbinding. Het eindproduct van dit proces is sulfonaat. Dit proces omvat de reactie tussen een organische verbinding en een zwavelhoudende zure verbinding zoals zwaveltrioxide (SO3), zwavelzuur (H2 SO4) of chloorzwavelzuur.
Figuur 02: Sulfonering van benzeen
Sulfoneringsreacties vormen een C-S-binding tussen een van de koolstofatomen van de organische verbinding en het zwavelatoom van de zwavelhoudende verbinding. De uiteindelijke verbinding is een zure verbinding en wordt gecategoriseerd als een sulfonzuur. Na de productie kunnen sulfonzuren vanwege hun stabiliteit worden geïsoleerd en opgeslagen.
Het is erg moeilijk om de sulfoneringsreactie op industriële schaal toe te passen, omdat het een zeer snelle en extreme exotherme reactie is. De meeste organische verbindingen vormen een zwarte verkoling wanneer ze in contact komen met zwaveltrioxide vanwege deze snelle reactie en warmtevorming. De viscositeit van organische verbindingen wordt ook sterk verhoogd wanneer het via sulfonering wordt omgezet in een sulfonzuur. Wanneer de viscositeit wordt verhoogd, is het moeilijk om warmte uit het reactiemengsel te verwijderen. Daarom is een goede koeling vereist. Als dat niet het geval is, kunnen zich ongunstige bijproducten vormen door nevenreacties. Om deze redenen vereisen sulfoneringsreacties op industriële schaal speciale apparatuur.
Aan de andere kant kan de snelheid van de sulfoneringsreactie worden gematigd door de reactiviteit van zwaveltrioxide te regelen. Dit kan op twee manieren:
- Verdunning
- Complex
Complexeren van zwaveltrioxide kan worden gedaan door de volgende methoden:
- Sulfaminezuur maken door zwaveltrioxide te laten reageren met ammoniak
- Chloorzwavelzuur maken door zwaveltrioxide te laten reageren met HCl
- Oleum maken door zwaveltrioxide te laten reageren met water
Daarom kan het sulfateringsproces worden uitgevoerd met een of meer van deze verbindingen. Maar bij het kiezen van het type verbinding voor het sulfoneringsproces in industriële producties, moeten verschillende factoren in overweging worden genomen. Enkele voorbeelden worden hieronder gegeven:
- Gewenst eindproduct en de kwaliteit ervan
- Benodigde productiecapaciteit
- Reagenskosten
- Apparatuurkosten
- Kosten van afvalverwerking
Wat is het verschil tussen chlorering en sulfonering?
Het belangrijkste verschil tussen chlorering en sulfonering is dat chlorering de toevoeging van chlooratomen aan organische verbindingen of aan water is, terwijl sulfonering het proces is waarbij een sulfongroep rechtstreeks aan een organische verbinding wordt toegevoegd. Bovendien is chlorering belangrijk bij de desinfectie van water, het voorkomen van door water overgedragen ziekten, de toevoeging van chlooratomen aan organische verbindingen tijdens organische synthesereacties, enz. Ondertussen is sulfonering belangrijk bij de toevoeging van sulfongroepen aan organische verbindingen tijdens organische synthesereacties.
Hieronder infographic vat het verschil tussen chlorering en sulfonering samen.
Samenvatting – Chlorering versus sulfonering
Chlorering en sulfonering zijn additiereacties. Het belangrijkste verschil tussen chlorering en sulfonering is dat chlorering de toevoeging van chlooratomen aan organische verbindingen of aan water is, terwijl sulfonering het proces is waarbij een sulfongroep rechtstreeks aan een organische verbinding wordt toegevoegd.
