Klorlama ve sülfonasyon arasındaki temel fark, klorlamanın ya organik bileşiklere ya da suya klor atomlarının eklenmesi, sülfonasyonun ise bir sülfonik grubun bir organik bileşiğe doğrudan eklenmesi olmasıdır.
Klorlama ve sülfonasyon, farklı uygulamalara sahip farklı tekniklerdir. Klorlama esas olarak dezenfeksiyon işlemlerinde kullanılırken, sülfonasyon esas olarak organik sentez işlemlerinde önemlidir.
Klorlama Nedir?
Klorlama, dezenfeksiyon amacıyla suya klor veya klor içeren bileşikler ekleme işlemidir. Bu yöntem, klor onlar için oldukça toksik olduğundan, musluk suyundaki bakteri ve diğer mikroorganizmaları öldürmede faydalıdır. Ayrıca kolera ve tifo gibi su kaynaklı hastalıkların önlenmesinde klorlama çok önemlidir.
Klor, yüksek verimli bir dezenfektandır. Su kaynağı rezervuarlarında yaygın olarak büyüyen hastalığa neden olan patojenleri öldürmek için kamu su kaynaklarına ekleyebiliriz. Klor, elektroliz yoluyla tuzdan üretilir. Genellikle oda sıcaklığında gaz halinde bulunur, ancak sıvılaştırabiliriz. Bu nedenle sıvılaştırılmış form dezenfeksiyon işleminde kullanılabilir.
Şekil 01: Klorlama Reaksiyonu
Klor güçlü bir oksitleyicidir. Böylece mikroorganizmalardaki organik moleküllerin oksidasyonu yoluyla bakterileri öldürür. Burada klor ve klorun hidroliz ürünü olan Hipokloröz asit, patojenlerin negatif yüklü yüzeyine kolayca nüfuz edebilen yüklü kimyasal türlerdir. Bu bileşikler hücre duvarı lipid bileşenlerini parçalayabilir ve hücre içi enzimlerle reaksiyona girebilir. Patojeni işlevsiz hale getirir. Sonra mikroorganizmalar ölür veya çoğalma yeteneklerini kaybederler.
Sülfonasyon nedir?
Sülfonasyon, bir sülfonik asit grubunu, –SO3H, organik bir bileşikteki karbona doğrudan ekleyebildiğimiz endüstriyel bir işlemdir. Bu işlemin son ürünü sülfonattır. Bu işlem, organik bir bileşik ile kükürt trioksit (SO3), sülfürik asit (H2) gibi kükürt içeren asidik bir bileşik arasındaki reaksiyonu içerir. SO4) veya klorosülfürik asit.
Şekil 02: Benzenin Sülfonasyonu
Sülfonasyon reaksiyonları, organik bileşiğin karbon atomlarından biri ile kükürt içeren bileşiğin kükürt atomu arasında bir C-S bağı oluşturur. Nihai bileşik, asidik bir bileşiktir ve bir sülfonik asit olarak sınıflandırılır. Üretimden sonra sülfonik asitler, stabiliteleri nedeniyle izole edilebilir ve depolanabilir.
Sülfonasyon reaksiyonunu endüstriyel ölçekte kullanmak çok zordur çünkü çok hızlı ve aşırı ekzotermik bir reaksiyondur. Çoğu organik bileşik, bu hızlı reaksiyon ve ısı oluşumu nedeniyle kükürt trioksit ile temas ettiğinde siyah bir kömür oluşturur. Organik bileşiklerin viskozitesi, sülfonasyon yoluyla bir sülfonik aside dönüştürüldüğünde de oldukça artar. Viskozite arttırıldığında, reaksiyon karışımından ısıyı uzaklaştırmak zordur. Bu nedenle, uygun bir soğutma işlemi gereklidir. Aksi takdirde, yan reaksiyonlardan olumsuz yan ürünler oluşabilir. Bu nedenlerden dolayı endüstriyel ölçekli sülfonasyon reaksiyonları özel ekipman gerektirir.
Öte yandan, sülfonasyon reaksiyonunun hızı, kükürt trioksitin reaktivitesi kontrol edilerek az altılabilir. Bu iki şekilde yapılabilir:
- Sulandırma
- Karmaşık
Sükürt trioksitin kompleksleştirilmesi aşağıdaki yöntemlerle yapılabilir:
- Sülfamik asit yapmak, kükürt trioksiti amonyak ile reaksiyona sokarak
- HCI ile kükürt trioksiti reaksiyona sokarak klorosülfürik asit yapmak
- Sülfür trioksiti suyla reaksiyona sokarak Oleum yapmak
Bu nedenle, sülfatlama işlemi bu bileşiklerden biri veya birkaçı kullanılarak gerçekleştirilebilir. Ancak endüstriyel üretimlerde sülfonasyon işlemi için bileşik türü seçilirken çeşitli faktörler göz önünde bulundurulmalıdır. Aşağıda bazı örnekler verilmiştir:
- İstenilen nihai ürün ve kalitesi
- Gerekli üretim kapasitesi
- Reaktif maliyeti
- Ekipman maliyeti
- Atık bertaraf maliyeti
Klorlama ve Sülfonasyon Arasındaki Fark Nedir?
Klorlama ve sülfonasyon arasındaki temel fark, klorlamanın ya organik bileşiklere ya da suya klor atomlarının eklenmesi, sülfonasyonun ise bir sülfonik grubun bir organik bileşiğe doğrudan eklenmesi işlemi olmasıdır. Ayrıca klorlama suyun dezenfeksiyonunda, su kaynaklı hastalıkların önlenmesinde, organik sentez reaksiyonları sırasında organik bileşiklere klor atomlarının eklenmesinde vb. önemlidir. Bu arada organik sentez reaksiyonları sırasında organik bileşiklere sülfonik grupların eklenmesinde sülfonasyon önemlidir.
Aşağıdaki infografik, klorlama ve sülfonasyon arasındaki farkı özetler.
Özet – Klorlama ve Sülfonasyon
Klorlama ve sülfonasyon ekleme reaksiyonlarıdır. Klorlama ve sülfonasyon arasındaki temel fark, klorlamanın ya organik bileşiklere ya da suya klor atomlarının eklenmesidir, sülfonasyon ise bir sülfonik grubun bir organik bileşiğe doğrudan eklenmesi işlemidir.
