Хлоржуулалт ба сульфонжуулалтын гол ялгаа нь хлоржуулах нь органик нэгдэл эсвэл усанд хлорын атом нэмэх, харин сульфонжуулах нь органик нэгдэлд сульфоны бүлэг нэмэх явдал юм.
Хлоржуулах болон сульфонжуулах нь өөр өөр хэрэглээтэй өөр өөр арга юм. Хлоржуулалтыг халдваргүйжүүлэх үйл явцад голчлон ашигладаг бол сульфонжуулалт нь органик синтезийн процесст чухал үүрэгтэй.
Хлоржуулалт гэж юу вэ?
Хлоржуулах гэдэг нь ариутгах зорилгоор усанд хлор эсвэл хлор агуулсан нэгдлүүдийг нэмэх үйл явц юм. Энэ арга нь хлор нь маш хортой тул цоргоны усанд бактери болон бусад бичил биетнийг устгахад тустай. Түүнчлэн хлоржуулалт нь холер, хижиг зэрэг усаар дамжих өвчнөөс урьдчилан сэргийлэхэд маш чухал юм.
Хлор нь өндөр үр дүнтэй ариутгагч бодис юм. Усан хангамжийн усан санд ихэвчлэн ургадаг өвчин үүсгэгч эмгэг төрүүлэгчдийг устгахын тулд бид үүнийг нийтийн усан хангамжид нэмж болно. Хлорыг давснаас электролизээр гаргаж авдаг. Энэ нь ихэвчлэн өрөөний температурт хий хэлбэрээр тохиолддог боловч бид үүнийг шингэрүүлж чаддаг. Тиймээс шингэрүүлсэн хэлбэрийг халдваргүйжүүлэх үйл явцад ашиглаж болно.
Зураг 01: Хлоржуулах урвал
Хлор нь хүчтэй исэлдүүлэгч юм. Тиймээс бичил биет дэх органик молекулуудыг исэлдүүлэх замаар бактерийг устгадаг. Энд хлор ба хлорын гидролизийн бүтээгдэхүүн болох гипохлор хүчил нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетний сөрөг цэнэгтэй гадаргуу руу амархан нэвтэрч чаддаг цэнэгтэй химийн зүйлүүд юм. Эдгээр нэгдлүүд нь эсийн хананы липидийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг задалж, эсийн доторх ферменттэй урвалд ордог. Энэ нь эмгэг төрүүлэгчийг ажиллахгүй болгодог. Дараа нь бичил биетүүд үхэж, эсвэл үржих чадвараа алддаг.
Сульфонжуулалт гэж юу вэ?
Сульфонжуулалт гэдэг нь бид органик нэгдэл дэх сульфоны хүчлийн бүлэг болох –SO3H-ийг нүүрстөрөгчтэй шууд холбож болох аж үйлдвэрийн процесс юм. Энэ процессын эцсийн бүтээгдэхүүн нь сульфонат юм. Энэ процесс нь хүхрийн гурвалсан исэл (SO3), хүхрийн хүчил (H2 зэрэг хүхэр агуулсан хүчиллэг нэгдэл ба органик нэгдлүүдийн хоорондох урвалыг хамарна. SO4) эсвэл хлор хүхрийн хүчил.
Зураг 02: Бензолын сульфонжилт
Сульфонжих урвал нь органик нэгдлийн нүүрстөрөгчийн атомын аль нэг болон хүхэр агуулсан нэгдлийн хүхрийн атомын хооронд C-S холбоо үүсгэдэг. Эцсийн нэгдэл нь хүчиллэг нэгдэл бөгөөд сульфоны хүчил гэж ангилдаг. Үйлдвэрлэлийн дараа сульфоны хүчлийг тогтвортой байдлын улмаас тусгаарлаж, хадгалах боломжтой.
Сульфонжуулах урвал нь маш хурдан бөгөөд туйлын экзотермик урвал учраас үйлдвэрлэлийн хэмжээнд хэрэглэхэд маш хэцүү байдаг. Ихэнх органик нэгдлүүд нь хүхрийн триоксидтэй харьцахдаа ийм хурдан урвал, дулаан үүсдэг тул хар нүүрс үүсгэдэг. Органик нэгдлүүдийн зуурамтгай чанар нь сульфонжуулалтаар сульфоны хүчил болж хувирах үед ихээхэн нэмэгддэг. Зуурамтгай чанар нэмэгдэхэд урвалын хольцоос дулааныг арилгахад хэцүү байдаг. Тиймээс хөргөлтийн зөв ажиллагаа шаардлагатай. Үгүй бол гаж нөлөөнөөс болж тааламжгүй бүтээгдэхүүн үүсч болно. Эдгээр шалтгааны улмаас үйлдвэрлэлийн хэмжээний сульфонжуулах урвал нь тусгай төхөөрөмж шаарддаг.
Нөгөөтэйгүүр, хүхрийн триоксидын урвалын идэвхийг хянах замаар сульфонжих урвалын хурдыг бууруулж болно. Үүнийг хоёр аргаар хийж болно:
- Шингэрүүлэх
- Цогцолбор
Хүхрийн гурвалсан ислийг нийлмэл болгох ажлыг дараах аргаар хийж болно:
- Хүхрийн триоксидыг аммиактай урвалд оруулж сульфамин хүчил гаргах
- Хүхрийн гурвалсан ислийг HCl-тэй урвалд оруулж хлор хүхрийн хүчил үүсгэх
- Хүхрийн триоксидыг устай урвалд оруулж Олеум хийх
Тиймээс эдгээр нэгдлүүдийн аль нэгийг эсвэл заримыг ашиглан сульфатжуулах процессыг хийж болно. Гэхдээ аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд сульфонжуулах процессын нэгдлүүдийн төрлийг сонгохдоо хэд хэдэн хүчин зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Зарим жишээг доор өгөв:
- Хүссэн эцсийн бүтээгдэхүүн, түүний чанар
- Шаардлагатай үйлдвэрлэлийн хүчин чадал
- Урвалжийн зардал
- Тоног төхөөрөмжийн өртөг
- Хог хаягдлын зардал
Хлоржуулах, сульфонжуулах хоёрын ялгаа юу вэ?
Хлоржуулалт ба сульфонжуулалтын гол ялгаа нь хлоржуулах нь хлорын атомыг органик нэгдлүүд эсвэл усанд нэмэх явдал бөгөөд харин сульфонжуулалт нь органик нэгдэлд сульфоны бүлгийг шууд нэмэх үйл явц юм. Түүнчлэн хлоржуулалт нь усыг халдваргүйжүүлэх, усаар дамжих өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх, органик нийлэгжилтийн урвалын явцад органик нэгдлүүдэд хлорын атом нэмэх гэх мэт чухал ач холбогдолтой. Үүний зэрэгцээ, органик синтезийн урвалын явцад органик нэгдлүүдэд сульфоник бүлгүүдийг нэмэхэд сульфонжуулалт чухал байдаг.
Доорх инфографик нь хлоржуулалт ба сульфонжуулалтын ялгааг нэгтгэн харуулав.
Тойм – Хлоржуулалт ба сульфонжуулалт
Хлоржуулах, сульфонжуулах нь нэмэлт урвал юм. Хлоржуулалт ба сульфонжуулалтын гол ялгаа нь хлоржуулах нь хлорын атомыг органик нэгдлүүд эсвэл усанд нэмэх явдал бөгөөд харин сульфонжуулалт нь органик нэгдэлд сульфоны бүлгийг шууд нэмэх үйл явц юм.
