Differenza tra solfonazione e solfatazione

Differenza principale - solfonazione vs solfatazione

Sulfonazione e solfatazione sono due reazioni chimiche che aggiungono o sostituiscono i gruppi contenenti zolfo in molecole. Questi processi sono i principali processi chimici industriali utilizzati per produrre un'ampia varietà di prodotti. La solfonazione è il processo di preparazione degli acidi solfonici organici. In questo processo, composti come triossido di zolfo, acido solforico e acido clorosolforico reagiscono con composti organici. La solfatazione è anche un importante processo chimico che comporta la formazione di un legame C-O-S. La principale differenza tra il solfonazione e la solfatazione è quella La solfonazione comporta la formazione di un legame C-S mentre la solfatazione comporta la formazione di un legame C-O-S.

Aree chiave coperte

1. Cos'è il solfonazione
     - Definizione, controllo della reazione, produzione industriale
2. Cos'è la solfatazione
     - Definizione, reazioni, prodotto finale
3. Qual è la differenza tra solfonazione e solfatazione
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: acido clorosolforico, solfato, solfato, solfonato, solfonazione, acido solfonico, acido solforico, triossido di zolfo

Cos'è il solfonazione

La solfonazione è il processo di collegamento diretto del gruppo acido solfonico, -SO₃H, al carbonio in un composto organico. Il prodotto finale del processo di solfonazione è chiamato il sulfonato. La solfonazione comporta un composto organico che reagisce con un composto acido contenente zolfo come triossido di zolfo (SO₃), acido solforico (H₂COSÌ₄) o acido clorosolforico.

Le reazioni di solfonazione formano un legame C-S tra uno degli atomi di carbonio del composto organico e l'atomo di zolfo del composto contenente zolfo. Il composto finale è un composto acido ed è classificato come acido solfonico. Dopo la produzione, gli acidi solfonici possono essere isolati e conservati grazie alla loro stabilità.  

Figura 1: solfonazione del benzene

La reazione di solfonazione è molto difficile da utilizzare su scala industriale perché è una reazione esotermica molto rapida ed estrema. La maggior parte dei composti organici forma un carbone nero quando viene a contatto con triossido di zolfo a causa di questa rapida reazione e formazione di calore. La viscosità dei composti organici è anche molto aumentata quando viene convertita in un acido solfonico tramite solfonazione. Quando la viscosità è aumentata, è difficile rimuovere il calore dalla miscela di reazione. Pertanto, è richiesta una corretta operazione di raffreddamento. In caso contrario, i sottoprodotti sfavorevoli potrebbero formarsi da reazioni collaterali. A causa di questi motivi, le reazioni di solfonazione su scala industriale richiedono attrezzature speciali.

D'altra parte, la rapidità della reazione di solfonazione può essere moderata controllando la reattività del triossido di zolfo. Questo può essere fatto in due modi:

1. diluizione
2. complessante

La complessazione del triossido di zolfo può essere effettuata seguendo i metodi.

• Produrre acido solfammico facendo reagire triossido di zolfo con ammoniaca
• Produrre acido clorosolfurico facendo reagire triossido di zolfo con HCl
• Fare Oleum facendo reagire triossido di zolfo con acqua

Pertanto il processo di solfatazione può essere effettuato utilizzando uno o alcuni di questi composti. Ma quando si sceglie il tipo di composto per il processo di solfonazione nelle produzioni industriali, devono essere considerati diversi fattori. Alcuni esempi sono riportati di seguito.

• Prodotto finale desiderato e sua qualità
• Capacità produttiva richiesta
• Costo del reagente
• Costo dell'attrezzatura
• Costo dello smaltimento dei rifiuti.

Cos'è la solfatazione

La solfatazione è la sostituzione di un atomo di idrogeno di un composto organico con un solfato (-OSO₂OH) gruppo funzionale. Questo processo comporta la formazione di un legame C-O-S. Ma il prodotto finale (chiamato solfato) non è un prodotto stabile. Si decompone facilmente per formare acido solforico e un altro composto. Pertanto, dopo la progressione della solfatazione, il sistema dovrebbe essere neutralizzato.

Figura 2: Il composto all'interno del cerchio colorato rosso è un prodotto della solfatazione in questo sistema.

L'immagine sopra mostra una reazione di solfatazione. Poiché il sistema non è neutralizzato correttamente, il prodotto del processo di solfatazione è stato decomposto per formare acido solforico. I solfati, a causa della loro instabilità, sono disponibili solo come composti neutri.

In biochimica, la solfatazione è la coniugazione catalizzata da enzima di un gruppo solfo con un'altra molecola. L'enzima coinvolto in questa reazione è chiamato solfotransferasi.

Differenza tra solfonazione e solfatazione

Definizione

solfonazione: La solfonazione è il processo di collegamento del gruppo dell'acido solfonico, -SO₃H, direttamente al carbonio in un composto organico.

solfatazione: La solfatazione è la sostituzione di un atomo di idrogeno di un composto organico con un solfato (-OSO₂OH) gruppo funzionale.

Formazione Bond

solfonazione: La solfonazione forma un legame C-S.

solfatazione: La solfatazione forma un legame C-O-S.

Stabilità

solfonazione: Il prodotto finale di Sulfonation è stabile.

solfatazione: Il prodotto finale della solfatazione è instabile.

Naming

solfonazione: Il prodotto finale di Sulfonation è chiamato solfonato o acido solfonico.

solfatazione: Il prodotto finale di Sulfonation è chiamato solfato.

Disponibilità

solfonazione: I solfonati sono disponibili come composto puro che è stato isolato dalla miscela di reazione.

solfatazione: I solfati sono disponibili solo come composti neutri a causa dell'instabilità.

Conclusione

Sulfonazione e solfatazione sono due importanti processi chimici utilizzati in molte industrie per aggiungere un gruppo contenente zolfo a un composto organico. La principale differenza tra solfonazione e solfatazione è che la solfonazione implica la formazione di un legame C-S mentre la solfatazione comporta la formazione di un legame C-O-S.

Riferimento:

1. "Sulfonation". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 25 febbraio 2015, disponibile qui.
2. "Sulfonation." Dictionary.com, Dictionary.com, disponibile qui.
3. "Sulfonation of Benzene." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 2 maggio 2017, disponibile qui.
4. "Solfatazione". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1 dicembre 2017, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "BenzeneSulfonation" di V8rik su Wikipedia inglese (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Reazione elettrofila dell'acido solforico con etene" di Calvero. - Selfmade con ChemDraw (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia