Põhiline erinevus kloorimise ja sulfonimise vahel on see, et kloorimine on klooriaatomite lisamine orgaanilistele ühenditele või veele, samas kui sulfoneerimine on sulfoonrühma lisamine otse orgaanilisele ühendile.
Kloorimine ja sulfoonimine on erinevad tehnikad erinevate rakendustega. Kloorimist kasutatakse peamiselt desinfitseerimisprotsessides, sulfoonimist aga peamiselt orgaanilise sünteesi protsessides.
Mis on kloorimine?
Kloorimine on kloori või kloori sisaldavate ühendite desinfitseerimise eesmärgil vette lisamise protsess. See meetod on kasulik bakterite ja muude mikroorganismide hävitamiseks kraanivees, kuna kloor on neile väga mürgine. Lisaks on kloorimine väga oluline vee kaudu levivate haiguste, nagu koolera ja tüüfus, ennetamisel.
Kloor on väga tõhus desinfektsioonivahend. Saame selle lisada avalikesse veevarustusse, et tappa haigusi põhjustavaid patogeene, mis tavaliselt kasvavad veevarustuse reservuaarides. Kloori toodetakse soolast elektrolüüsi teel. Tavaliselt tekib see toatemperatuuril gaasina, kuid me saame seda veeldada. Seetõttu saab veeldatud vormi kasutada desinfitseerimisprotsessis.
Joonis 01: Kloorimisreaktsioon
Kloor on tugev oksüdeerija. Seega tapab see bakterid mikroorganismide orgaaniliste molekulide oksüdeerimise kaudu. Siin on kloor ja kloori hüdrolüüsiprodukt, hüpoklorohape, laetud keemilised liigid, mis võivad kergesti tungida patogeenide negatiivselt laetud pinnale. Need ühendid võivad lagundada rakuseina lipiidkomponente ja reageerida rakusiseste ensüümidega. See muudab patogeeni mittefunktsionaalseks. Siis mikroorganismid surevad või kaotavad oma võime paljuneda.
Mis on sulfoneerimine?
Sulfoneerimine on tööstuslik protsess, mille käigus saame sulfoonhapperühma –SO3H otse siduda süsinikuga orgaanilises ühendis. Selle protsessi lõppsaadus on sulfonaat. See protsess hõlmab reaktsiooni orgaanilise ühendi ja väävlit sisaldava happelise ühendi, näiteks vääveltrioksiidi (SO3), väävelhappe (H2) vahel SO4) või kloroväävelhapet.
Joonis 02: Benseeni sulfoonimine
Sulfoonimisreaktsioonid moodustavad C-S sideme orgaanilise ühendi ühe süsinikuaatomi ja väävlit sisaldava ühendi väävliaatomi vahel. Lõppühend on happeline ühend ja see liigitatakse sulfoonhappeks. Pärast tootmist saab sulfoonhappeid nende stabiilsuse tõttu eraldada ja säilitada.
Sulfoneerimisreaktsiooni on väga raske kasutada tööstuslikus mastaabis, kuna see on väga kiire ja äärmuslik eksotermiline reaktsioon. Enamik orgaanilisi ühendeid moodustavad vääveltrioksiidiga kokkupuutel selle kiire reaktsiooni ja soojuse moodustumise tõttu musta söe. Orgaaniliste ühendite viskoossus suureneb oluliselt ka siis, kui see muundatakse sulfoonimise teel sulfoonhappeks. Viskoossuse suurendamisel on reaktsioonisegust soojust raske eemaldada. Seetõttu on vajalik korralik jahutus. Vastasel korral võivad kõrvalreaktsioonidest tekkida ebasoodsad kõrvalsaadused. Nendel põhjustel on tööstuslike sulfoonimisreaktsioonide jaoks vaja erivarustust.
Teisest küljest saab sulfoonimisreaktsiooni kiirust vähendada vääveltrioksiidi reaktsioonivõime kontrollimisega. Seda saab teha kahel viisil:
- Lahjendamine
- Keeruline
Vääveltrioksiidi kompleksi saab teha järgmiste meetoditega:
- Sulfamiinhappe valmistamine vääveltrioksiidi reageerimisel ammoniaagiga
- Kloroväävelhappe valmistamine vääveltrioksiidi reageerimisel HCl-ga
- Oleumi valmistamine vääveltrioksiidi reageerimisel veega
Seetõttu saab sulfaadimisprotsessi läbi viia, kasutades ühte või mõnda neist ühenditest. Kuid tööstusliku tootmise sulfoonimisprotsessi ühendi tüübi valimisel tuleks arvestada mitmete teguritega. Mõned näited on toodud allpool:
- Soovitud lõpptoode ja selle kvaliteet
- Nõutav tootmisvõimsus
- Reaktiivi hind
- Varustuse maksumus
- Jäätmekäitluse kulud
Mis vahe on kloorimisel ja sulfoonimisel?
Kloorimise ja sulfoneerimise peamine erinevus seisneb selles, et kloorimine on klooriaatomite lisamine orgaanilistele ühenditele või veele, samas kui sulfoneerimine on sulfoonrühma otsene lisamine orgaanilisele ühendile. Veelgi enam, kloorimine on oluline vee desinfitseerimisel, vee kaudu levivate haiguste ennetamisel, klooriaatomite lisamisel orgaanilistele ühenditele orgaanilise sünteesi reaktsioonide käigus jne. Samas on sulfoneerimine oluline orgaanilise sünteesi reaktsioonide käigus orgaanilistele ühenditele sulfoonrühmade lisamisel.
Allpool olev infograafik võtab kokku kloorimise ja sulfoneerimise erinevuse.
Kokkuvõte – kloorimine vs sulfoonimine
Kloorimine ja sulfoonimine on liitumisreaktsioonid. Peamine erinevus kloorimise ja sulfonimise vahel on see, et kloorimine on klooriaatomite lisamine orgaanilistele ühenditele või veele, samas kui sulfoneerimine on sulfoonrühma otsene lisamine orgaanilisele ühendile.
