氯化(chlorination)和磺化(sulfonation)的區別

氯化和磺化的關鍵區別在於氯化是在有機化合物或水中添加氯原子，而磺化是直接向有機化合物中添加磺酸基。

氯化和磺化是不同的工藝，有不同的應用。氯化主要用於消毒過程，而磺化在有機合成過程中起著重要作用。

什麼是氯化(chlorination)？

氯化是將氯或含氯化合物加入水中以達到消毒目的的過程。由於氯對自來水中的細菌和其他微生物具有劇毒性，這種方法在殺死這些細菌和其他微生物方面很有用。此外，氯化消毒對預防霍亂和傷寒等水傳播疾病非常重要。

氯是一種高效的消毒劑。我們可以將其添加到公共供水系統中，以殺死常見於供水水庫中的致病病原體。氯是通過電解從鹽中**出來的。它通常在室溫下以氣體的形式出現，但我們可以使它液化。因此，該液化形式可用於消毒過程。

圖01：氯化反應

氯是一種強氧化劑。通過氧化作用殺死微生物。在這裡，氯和氯的水解產物次氯酸是帶電的化學物質，很容易滲透到病原體帶負電的表面。這些化合物能分解細胞壁的脂質成分，並能與細胞內的酶發生反應。它使病原體失去功能。然後微生物就會死亡，或者失去繁殖的能力。

什麼是磺化(sulfonation)？

磺化是一種工業過程，在這個過程中，我們可以將磺酸基-SO3H直接連接到有機化合物中的碳上。這個過程的最終產物是磺酸鹽。這一過程涉及有機化合物與含硫酸性化合物（如三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）或氯硫酸）之間的反應。

圖02：苯的磺化

磺化反應在有機化合物的一個碳原子和含硫化合物的硫原子之間形成C-S鍵。最後一種化合物是一種酸性化合物，屬於磺酸類。磺酸生產後，由於其穩定性，可以分離和儲存。

磺化反應是一種非常迅速和極端放熱的反應，很難在工業規模上應用。由於這種快速反應和熱量形成，大多數有機化合物與三氧化硫接觸時會形成黑色炭黑。當有機化合物通過磺化反應轉化為磺酸時，其粘度也會大大增加。當粘度增加時，很難從反應混合物中除去熱量。因此，需要進行適當的冷卻操作。否則，副作用可能會產生不利的副產品。由於這些原因，工業規模的磺化反應需要專用設備。

另一方面，通過控制三氧化硫的反應活性，可以減緩磺化反應的速度。這可以通過兩種方式實現：