Sulfonowanie benzenu
Słownik kwalifikacji CHM.02 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu chemicznego
Sulfonowanie benzenu to reakcja chemiczna, w której do pierścienia benzenowego wprowadza się grupę sulfonową –SO3H. Produktem reakcji jest najczęściej kwas benzenosulfonowy.
Reakcję prowadzi się zwykle z użyciem stężonego kwasu siarkowego(VI) lub oleum, czyli roztworu trójtlenku siarki SO3 w kwasie siarkowym.
Charakter procesu
Sulfonowanie benzenu jest reakcją podstawienia elektrofilowego w pierścieniu aromatycznym. Podobnie jak nitrowanie benzenu wymaga zachowania ostrożności, ponieważ stosowane są substancje silnie żrące i proces może przebiegać z wydzielaniem ciepła.
W praktyce przemysłowej ważne są:
- kontrola temperatury,
- skuteczne mieszanie,
- odporność aparatury na działanie kwasów,
- pozostawienie wolnej przestrzeni w aparacie,
- bezpieczne dozowanie reagentów.
Dlaczego aparat nie może być pełny?
Podczas sulfonowania mieszanina reakcyjna może się nagrzewać, pienić lub zwiększać objętość. Dlatego aparat napełnia się tylko do określonego poziomu, np. maksymalnie do 2/3 objętości. Pozostała przestrzeń zmniejsza ryzyko przelania, wykipienia lub wzrostu ciśnienia.
Przykład obliczeniowy
Jeżeli w aparacie znajduje się 200 dm3 reagentów, a to może stanowić najwyżej 2/3 pojemności aparatu, to:
V aparatu = 200 dm3 / (2/3) = 300 dm3
Aparat musi mieć więc co najmniej 300 dm3 objętości całkowitej.