氯化(chlorination)和磺化(sulfonation)的区别

氯化和磺化的关键区别在于氯化是在有机化合物或水中添加氯原子，而磺化是直接向有机化合物中添加磺酸基。

氯化和磺化是不同的工艺，有不同的应用。氯化主要用于消毒过程，而磺化在有机合成过程中起着重要作用。

什么是氯化(chlorination)？

氯化是将氯或含氯化合物加入水中以达到消毒目的的过程。由于氯对自来水中的细菌和其他微生物具有剧毒性，这种方法在杀死这些细菌和其他微生物方面很有用。此外，氯化消毒对预防霍乱和伤寒等水传播疾病非常重要。

氯是一种高效的消毒剂。我们可以将其添加到公共供水系统中，以杀死常见于供水水库中的致病病原体。氯是通过电解从盐中**出来的。它通常在室温下以气体的形式出现，但我们可以使它液化。因此，该液化形式可用于消毒过程。

图01：氯化反应

氯是一种强氧化剂。通过氧化作用杀死微生物。在这里，氯和氯的水解产物次氯酸是带电的化学物质，很容易渗透到病原体带负电的表面。这些化合物能分解细胞壁的脂质成分，并能与细胞内的酶发生反应。它使病原体失去功能。然后微生物就会死亡，或者失去繁殖的能力。

什么是磺化(sulfonation)？

磺化是一种工业过程，在这个过程中，我们可以将磺酸基-SO3H直接连接到有机化合物中的碳上。这个过程的最终产物是磺酸盐。这一过程涉及有机化合物与含硫酸性化合物（如三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）或氯硫酸）之间的反应。

图02：苯的磺化

磺化反应在有机化合物的一个碳原子和含硫化合物的硫原子之间形成C-S键。最后一种化合物是一种酸性化合物，属于磺酸类。磺酸生产后，由于其稳定性，可以分离和储存。

磺化反应是一种非常迅速和极端放热的反应，很难在工业规模上应用。由于这种快速反应和热量形成，大多数有机化合物与三氧化硫接触时会形成黑色炭黑。当有机化合物通过磺化反应转化为磺酸时，其粘度也会大大增加。当粘度增加时，很难从反应混合物中除去热量。因此，需要进行适当的冷却操作。否则，副作用可能会产生不利的副产品。由于这些原因，工业规模的磺化反应需要专用设备。

另一方面，通过控制三氧化硫的反应活性，可以减缓磺化反应的速度。这可以通过两种方式实现：