Sự khác biệt cơ bản giữa quá trình clo hóa và quá trình sulfo hóa là quá trình clo hóa là việc bổ sung các nguyên tử clo vào các hợp chất hữu cơ hoặc nước, trong khi quá trình sulfo hóa là sự bổ sung trực tiếp nhóm sulfonic vào một hợp chất hữu cơ.
Clo hóa và sulfo hóa là các kỹ thuật khác nhau với các ứng dụng khác nhau. Clo hóa chủ yếu được sử dụng trong các quá trình khử trùng, trong khi quá trình sulfo hóa chủ yếu quan trọng trong các quá trình tổng hợp hữu cơ.
Chlorination là gì?
Clo hóa là quá trình thêm clo hoặc các hợp chất có chứa clo vào nước nhằm mục đích khử trùng. Phương pháp này rất hữu ích trong việc tiêu diệt vi khuẩn và các vi sinh vật khác trong nước máy vì clo rất độc đối với chúng. Hơn nữa, khử trùng bằng clo rất quan trọng trong việc ngăn ngừa các bệnh truyền qua nước như bệnh tả và thương hàn.
Clo là chất khử trùng hiệu quả cao. Chúng ta có thể thêm nó vào nguồn cung cấp nước công cộng để tiêu diệt mầm bệnh gây bệnh thường phát triển trong các hồ chứa nước cấp. Clo được sản xuất từ muối thông qua điện phân. Nó thường xuất hiện dưới dạng khí ở nhiệt độ phòng, nhưng chúng ta có thể hóa lỏng nó. Do đó, dạng hóa lỏng có thể được sử dụng trong quá trình khử trùng.
Hình 01: Phản ứng clo hóa
Clo là chất oxy hóa mạnh. Do đó, nó tiêu diệt vi khuẩn thông qua quá trình oxy hóa các phân tử hữu cơ trong vi sinh vật. Ở đây, clo và sản phẩm thủy phân của clo, axit Hypochlorous, là những chất hóa học tích điện có thể dễ dàng xâm nhập vào bề mặt mang điện tích âm của mầm bệnh. Các hợp chất này có thể phân hủy các thành phần lipid của thành tế bào và có thể phản ứng với các enzym nội bào. Nó làm cho mầm bệnh không hoạt động. Sau đó, vi sinh vật chết hoặc mất khả năng nhân lên.
Sulfonation là gì?
Sulfonation là một quá trình công nghiệp, trong đó chúng ta có thể gắn trực tiếp nhóm axit sulfonic, –SO3H, vào cacbon trong một hợp chất hữu cơ. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là sulfonat. Quá trình này bao gồm phản ứng giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất axit có chứa lưu huỳnh như lưu huỳnh trioxit (SO3), axit sunfuric (H2SO4) hoặc axit chlorosulfuric.
Hình 02: Sự sunfonat hóa của Benzen
Phản ứng sulfo hóa tạo thành liên kết C-S giữa một trong các nguyên tử cacbon của hợp chất hữu cơ và nguyên tử lưu huỳnh của hợp chất chứa lưu huỳnh. Hợp chất cuối cùng là một hợp chất có tính axit và được phân loại là axit sulfonic. Sau khi sản xuất, axit sulfonic có thể được phân lập và lưu trữ do tính ổn định của chúng.
Rất khó sử dụng phản ứng sunfonat hóa ở quy mô công nghiệp vì đây là phản ứng tỏa nhiệt rất nhanh và cực mạnh. Hầu hết các hợp chất hữu cơ tạo thành than đen khi tiếp xúc với lưu huỳnh trioxit do phản ứng nhanh và hình thành nhiệt này. Độ nhớt của các hợp chất hữu cơ cũng tăng cao khi nó được chuyển hóa thành axit sulfonic thông qua quá trình sulfo hóa. Khi độ nhớt tăng lên, khó thoát nhiệt ra khỏi hỗn hợp phản ứng. Do đó, cần phải có một hoạt động làm mát thích hợp. Nếu không, các sản phẩm phụ không thuận lợi có thể hình thành từ các phản ứng phụ. Do những lý do này, các phản ứng sulfo hóa quy mô công nghiệp đòi hỏi thiết bị đặc biệt.
Mặt khác, tốc độ nhanh của phản ứng sunfonat hóa có thể được điều chỉnh bằng cách kiểm soát khả năng phản ứng của lưu huỳnh trioxit. Điều này có thể được thực hiện theo hai cách:
- Pha loãng
- Phức tạp
Tạo phức lưu huỳnh trioxit có thể được thực hiện bằng các phương pháp sau:
- Tạo axit sulfamic bằng phản ứng lưu huỳnh trioxit với amoniac
- Tạo axit clorosulfuric bằng phản ứng lưu huỳnh trioxit với HCl
- Tạo Oleum bằng cách phản ứng lưu huỳnh trioxit với nước
Vì vậy, quá trình sulfat hóa có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một hoặc một số hợp chất này. Nhưng khi chọn loại hợp chất cho quá trình sulfo hóa trong sản xuất công nghiệp, cần xem xét một số yếu tố. Một số ví dụ được đưa ra dưới đây:
- Sản phẩm cuối cùng mong muốn và chất lượng của nó
- Năng lực sản xuất cần thiết
- Chi phí thuốc thử
- Chi phí thiết bị
- Chi phí xử lý chất thải
Sự khác biệt giữa Clo hóa và Sulfonat là gì?
Sự khác biệt cơ bản giữa quá trình clo hóa và quá trình sulfo hóa là quá trình clo hóa là việc bổ sung các nguyên tử clo vào các hợp chất hữu cơ hoặc vào nước, trong khi quá trình sulfo hóa là quá trình bổ sung trực tiếp nhóm sulfonic vào một hợp chất hữu cơ. Hơn nữa, quá trình khử trùng bằng clo rất quan trọng trong việc khử trùng nước, ngăn ngừa các bệnh truyền qua nước, việc bổ sung các nguyên tử clo vào các hợp chất hữu cơ trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ, … Trong khi đó, quá trình sulfo hóa rất quan trọng trong việc bổ sung các nhóm sulfonic vào các hợp chất hữu cơ trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ.
Đồ họa thông tin dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa quá trình khử trùng bằng clo và quá trình sulfo hóa.
Tóm tắt - Chlorination vs Sulfonation
Clo hóa và sulfo hóa là phản ứng cộng. Sự khác biệt chính giữa quá trình clo hóa và quá trình sulfo hóa là quá trình clo hóa là việc bổ sung các nguyên tử clo vào các hợp chất hữu cơ hoặc vào nước, trong khi quá trình sulfo hóa là quá trình bổ sung trực tiếp nhóm sulfonic vào một hợp chất hữu cơ.
