საკვანძო განსხვავება ქლორირებასა და სულფონაციას შორის არის ის, რომ ქლორირება არის ქლორის ატომების დამატება ორგანულ ნაერთებში ან წყალში, ხოლო სულფონაცია არის სულფონური ჯგუფის დამატება ორგანულ ნაერთში პირდაპირ.
ქლორირება და სულფონაცია სხვადასხვა ტექნიკაა სხვადასხვა აპლიკაციით. ქლორირება ძირითადად გამოიყენება დეზინფექციის პროცესებში, ხოლო სულფონაცია ძირითადად მნიშვნელოვანია ორგანული სინთეზის პროცესებში.
რა არის ქლორირება?
ქლორირება არის დეზინფექციის მიზნით წყალში ქლორის ან ქლორის შემცველი ნაერთების დამატების პროცესი.ეს მეთოდი სასარგებლოა ონკანის წყალში ბაქტერიებისა და სხვა მიკროორგანიზმების მოსაკლავად, რადგან ქლორი მათთვის ძალიან ტოქსიკურია. გარდა ამისა, ქლორირება ძალზე მნიშვნელოვანია წყლის მიერ გადამდები დაავადებების თავიდან ასაცილებლად, როგორიცაა ქოლერა და ტიფი.
ქლორი არის მაღალეფექტური სადეზინფექციო საშუალება. ჩვენ შეგვიძლია დავამატოთ ის საზოგადოებრივ წყალმომარაგებში, რათა მოვკლათ დაავადების გამომწვევი პათოგენები, რომლებიც ჩვეულებრივ იზრდება წყალმომარაგების რეზერვუარებში. ქლორი იწარმოება მარილისგან ელექტროლიზის გზით. ის ჩვეულებრივ ჩნდება გაზის სახით ოთახის ტემპერატურაზე, მაგრამ შეგვიძლია მისი გათხევადება. ამიტომ, თხევადი ფორმა შეიძლება გამოყენებულ იქნას დეზინფექციის პროცესში.
სურათი 01: ქლორირების რეაქცია
ქლორი ძლიერი ოქსიდანტია. ამრიგად, ის კლავს ბაქტერიებს მიკროორგანიზმებში ორგანული მოლეკულების დაჟანგვის გზით. აქ ქლორი და ქლორის ჰიდროლიზის პროდუქტი, ჰიპოქლორის მჟავა, არის დამუხტული ქიმიური სახეობები, რომლებსაც შეუძლიათ ადვილად შეაღწიონ პათოგენების უარყოფითად დამუხტულ ზედაპირზე.ამ ნაერთებს შეუძლიათ უჯრედის კედლის ლიპიდური კომპონენტების დაშლა და შეუძლიათ უჯრედშიდა ფერმენტებთან რეაგირება. ეს პათოგენს არაფუნქციონალურს ხდის. შემდეგ მიკროორგანიზმები იღუპებიან, ან კარგავენ გამრავლების უნარს.
რა არის სულფონაცია?
სულფონაცია არის სამრეწველო პროცესი, რომლის დროსაც ჩვენ შეგვიძლია პირდაპირ მივამაგროთ სულფონმჟავას ჯგუფი, -SO3H, ორგანულ ნაერთში არსებულ ნახშირბადს. ამ პროცესის საბოლოო პროდუქტი სულფონატია. ეს პროცესი მოიცავს რეაქციას ორგანულ ნაერთსა და გოგირდის შემცველ მჟავე ნაერთს შორის, როგორიცაა გოგირდის ტრიოქსიდი (SO3), გოგირდის მჟავა (H2 SO4) ან ქლოროგოგირდმჟავა.
სურათი 02: ბენზოლის სულფონაცია
სულფონაციის რეაქციები ქმნიან C-S კავშირს ორგანული ნაერთის ერთ-ერთ ნახშირბადის ატომსა და გოგირდის შემცველი ნაერთის გოგირდის ატომს შორის.საბოლოო ნაერთი არის მჟავე ნაერთი და მიეკუთვნება სულფონის მჟავას. წარმოების შემდეგ სულფონის მჟავების იზოლირება და შენახვა შესაძლებელია მათი სტაბილურობის გამო.
ძალიან რთულია სულფონაციის რეაქციის გამოყენება სამრეწველო მასშტაბით, რადგან ეს არის ძალიან სწრაფი და ექსტრემალური ეგზოთერმული რეაქცია. ორგანული ნაერთების უმეტესობა გოგირდის ტრიოქსიდთან შეხებისას წარმოქმნის შავ ნახშირს ამ სწრაფი რეაქციის და სითბოს წარმოქმნის გამო. ორგანული ნაერთების სიბლანტე ასევე ძალიან იზრდება, როდესაც ის სულფონაციის გზით გარდაიქმნება სულფონის მჟავად. როდესაც სიბლანტე იზრდება, ძნელია სითბოს ამოღება რეაქციის ნარევიდან. ამიტომ საჭიროა სათანადო გაგრილების ოპერაცია. თუ არა, არახელსაყრელი ქვეპროდუქტები შეიძლება წარმოიქმნას გვერდითი რეაქციებისგან. ამ მიზეზების გამო, სამრეწველო მასშტაბის სულფონაციის რეაქციები საჭიროებს სპეციალურ აღჭურვილობას.
მეორეს მხრივ, სულფონაციის რეაქციის სისწრაფე შეიძლება შემცირდეს გოგირდის ტრიოქსიდის რეაქტიულობის კონტროლით. ეს შეიძლება გაკეთდეს ორი გზით:
- განზავება
- კომპლექსირება
გოგირდის ტრიოქსიდის დაკომპლექსება შეიძლება განხორციელდეს შემდეგი მეთოდებით:
- სულფამის მჟავას დამზადება გოგირდის ტრიოქსიდის ამიაკის რეაქციით
- ქლოროგოგირდმჟავას დამზადება გოგირდის ტრიოქსიდის HCl-თან რეაქციით
- ოლეუმის დამზადება გოგირდის ტრიოქსიდის წყალთან რეაქციით
ამიტომ, სულფაციის პროცესი შეიძლება განხორციელდეს ამ ნაერთებიდან ერთი ან რამდენიმე. მაგრამ სამრეწველო წარმოებაში სულფონაციის პროცესისთვის ნაერთის ტიპის არჩევისას გასათვალისწინებელია რამდენიმე ფაქტორი. რამდენიმე მაგალითი მოცემულია ქვემოთ:
- სასურველი საბოლოო პროდუქტი და მისი ხარისხი
- საჭირო საწარმოო სიმძლავრე
- რეაგენტის ღირებულება
- აღჭურვილობის ღირებულება
- ნარჩენების გატანის ღირებულება
რა განსხვავებაა ქლორირებასა და სულფონაციას შორის?
ქლორირებასა და სულფონაციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ქლორირება არის ქლორის ატომების დამატება ორგანულ ნაერთებში ან წყალში, ხოლო სულფონაცია არის სულფონური ჯგუფის ორგანულ ნაერთში უშუალოდ დამატების პროცესი. გარდა ამისა, ქლორირება მნიშვნელოვანია წყლის დეზინფექციაში, წყლის მიერ გადამდები დაავადებების პრევენცია, ორგანული სინთეზის რეაქციების დროს ორგანულ ნაერთებში ქლორის ატომების დამატება და ა.შ. იმავდროულად, სულფონაცია მნიშვნელოვანია ორგანული სინთეზის რეაქციების დროს ორგანულ ნაერთებში სულფონური ჯგუფების დამატებისას.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას ქლორირებასა და სულფონაციას შორის.
რეზიუმე – ქლორირება vs სულფონაცია
ქლორირება და სულფონაცია დამატების რეაქციებია.ქლორირებასა და სულფონაციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ქლორირება არის ქლორის ატომების დამატება ორგანულ ნაერთებში ან წყალში, ხოლო სულფონაცია არის სულფონური ჯგუფის ორგანულ ნაერთში უშუალოდ დამატების პროცესი.
