A bróm felfedezésére a 19. század első harmadában, egymástól függetlenül került sor, a német kémikus, Carl Jacob Loewich 1825-ben, a francia Antoine Jerome Balard pedig 1826-ban egy új kémiai elemmel ismertette meg a világot. Érdekes tény – kezdetben Balar nevezte elemét murid(latinból Muria- sólé), mert felfedezését a mediterrán sóbányák tanulmányozása közben tette.
A bróm (az ógörög βρῶμος szó szerint fordítva: „büdös”, „büdös”, „büdös”) a D.I. kémiai elemei periodikus rendszerének negyedik időszakának VII. csoportjának fő alcsoportjának eleme. Mengyelejev (az új besorolásban - a 17. csoport eleme). A bróm egy halogén, egy reaktív nemfém, amelynek rendszáma 35 és molekulatömege 79,904. A szimbólum a jelölésre szolgál Br(latinból Bromum).
A bróm megtalálása a természetben
A bróm egy széles körben elterjedt kémiai elem, amely szinte mindenhol megtalálható a környezetben. Különösen sok bróm található a sós vizekben - tengerekben és tavakban, ahol kálium-, nátrium- és magnézium-bromid formájában áll rendelkezésre. A legnagyobb mennyiségű bróm a tengervíz elpárolgása során képződik, egyes kőzetekben, valamint növényekben is megtalálható.
Az emberi szervezetben legfeljebb 300 mg bróm található, főként a pajzsmirigyben, emellett a bróm vért, vesét és agyalapi mirigyet, izmokat és csontszövetet tartalmaz.
A bróm fizikai és kémiai tulajdonságai
A bróm általában maró hatású nehéz folyadék, vörösesbarna színű és éles, nagyon kellemetlen (büdös) szagú. Ez az egyetlen nem fém, amely szobahőmérsékleten folyékony állapotban van.
A bróm (valamint a brómgőz) mérgező és mérgező anyag, a vele való munkavégzés során vegyi védőeszközöket kell használni, mert a bróm égési sérüléseket okoz, ha az ember bőrével és nyálkahártyájával érintkezik.
A természetes bróm összetétele két stabil izotóp (79 Br és 81 Br), a brómmolekula két atomból áll, és kémiai képlete Br 2.
A szervezet napi brómszükséglete
Az egészséges szervezet brómszükséglete nem több, mint 0,8-1 g.
A szervezetben rendelkezésre álló anyag mellett az ember táplálékkal brómot is kap. A bróm fő beszállítói a diófélék (,), a hüvelyesek (, és), a tészta, a tejtermékek, az algák és szinte minden tengeri halfajta.
A bróm veszélye és kára
Az elemi bróm erős méreg, szájon át szedni szigorúan tilos. A brómgőz tüdőödémát okozhat, különösen azoknál, akik hajlamosak allergiás reakciókra, vagy tüdő- és légúti betegségeik vannak (a brómgőz nagyon veszélyes az asztmások számára).
A túlzott bróm jelei
Ennek az anyagnak a feleslege általában akkor fordul elő, ha a brómkészítmények túladagolása kategorikusan nem kívánatos az emberek számára, mert valós egészségügyi kockázatot jelenthet. A szervezetben feleslegben lévő bróm fő jelei a gyulladások és bőrkiütések, az emésztőrendszer működési zavarai, általános levertség és depresszió, tartós hörghurut és nátha, amelyek nem társulnak megfázáshoz és vírusokhoz.
Brómhiány tünetei
A bróm hiánya a szervezetben álmatlanságban, gyermekeknél és serdülőknél a növekedés visszamaradásában, a vér hemoglobinszintjének csökkenésében nyilvánul meg, de ezek a tünetek nem mindig járnak együtt a bróm elégtelen mennyiségével, ezért a gyanú megerősítéséhez, meg kell látogatnia egy orvost, és át kell adnia a szükséges vizsgálatokat. Gyakran a bróm hiánya miatt megnő a spontán abortusz kockázata (különböző időpontokban, a harmadik trimeszterig vetélés).
A bróm hasznos tulajdonságai és hatása a szervezetre
A brómot (bromidok formájában) különféle betegségekre használják, fő hatása nyugtató, ezért gyakran írnak fel brómkészítményeket ideg- és alvászavarokra. A brómsók hatékony gyógymódok a görcsöket okozó betegségek (különösen az epilepszia), valamint a szív- és érrendszeri rendellenességek és egyes gyomor-bélrendszeri betegségek (gyomor- és nyombélfekély) kezelésére.
A bróm emészthetősége
A bróm felszívódását az alumínium lassítja, ezért a brómsót tartalmazó készítményeket csak orvosi egyeztetés után szabad szedni.
A megalapozatlan pletykákkal (inkább anekdotákkal) ellentétben a bróm nincs nyomasztó hatással a férfiak szexuális vágyára és potenciájára. Állítólag a brómot fehér por formájában adják a hadseregben dolgozó fiatal katonák, valamint a pszichiátriai rendelőkben elhelyezett férfibetegek, valamint a börtönökben és kolóniákban foglyok ételéhez. Ennek egyetlen tudományos megerősítése sincs, a pletykák a bróm (készítményei) nyugtató hatásával magyarázhatók.
Egyes források szerint a bróm elősegíti a férfiak szexuális funkcióinak aktiválását, valamint az ejakuláns térfogatának és a benne lévő spermiumok számának növekedését.
A bróm felhasználása az életben
A brómot nemcsak a gyógyászatban (kálium-bromid és nátrium-bromid) használják, hanem más területeken is, mint például a fotózás, az olajgyártás, a motorüzemanyag gyártása. A brómot vegyi harci szerek gyártása során használják, ami ismételten hangsúlyozza az elem gondos kezelésének szükségességét.
A bróm felfedezését A. Balard francia kémikus tanulmányai vezették, aki 1825-ben a hínárhamu mosása után kapott vizes oldaton klórral hatva sötétbarna, bűzös folyadékot izolált. Ezt a folyékony muride-ot (a latin muria szóból - savanyúság) nevezte el, és felfedezéséről üzenetet küldött a Párizsi Tudományos Akadémiának. A bizottság az új elemet brómnak nevezte el, mivel a brómnak erős, kellemetlen füstszaga van (görögül brwmoz- bűz).
A természetben való tartózkodás:
A földkéreg brómtartalmát (1,6 * l0 -4 tömeg%) 10 15 -10 16 tonnára becsülik.A bróm a klór állandó kísérője. A bróm sók (NaBr, KBr, MgBr 2) megtalálhatók a kloridsók lerakódásaiban (a konyhai sókban legfeljebb 0,03%, a káliumsókban - szilvit és karnallit - legfeljebb 0,3%), valamint a tengervízben (0,065%) , sós tavak sós vize (legfeljebb 0,2%) és földalatti sóoldat, amely általában só- és olajlerakódásokhoz kapcsolódik (legfeljebb 0,1%).
A bróm ipari előállításának kezdeti nyersanyaga a tengervíz, a tó- és a föld alatti víz, amely brómot tartalmaz bromidion formájában. A brómot klórral izolálják és az oldatból vízgőzzel vagy levegővel ledesztillálják. A keletkező bróm-levegő keverékből a brómot vegyi abszorberek kötik le. Ehhez vas-bromid oldatokat használnak. A kapott köztitermékekből a brómot klór vagy sav hatására izoláljuk. Ezután a brómot elválasztják a víztől, és desztillációval megtisztítják a klórszennyeződésektől.
A laboratóriumok a bromidok oxidációján alapuló eljárásokat is alkalmaznak:
6KBr + K 2Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 = 3Br 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O
Fizikai tulajdonságok:
A bróm az egyetlen nem fém, amely szobahőmérsékleten folyékony. Az egyszerű anyag nehéz, vörösesbarna folyadék, kellemetlen szaggal (sűrűsége 20 ° C-on - 3,1 g / cm 3, forráspont + 59,82 ° C), a brómgőz sárgásbarna színű. -7,25°C-on a bróm enyhén fémes fényű, vörösesbarna, hegyes kristályokká szilárdul. A bróm jobban oldódik vízben, mint más halogének (3,58 g / 100 g H 2 O 20 ° C-on) - " brómos víz". A bróm lényegesen jobban oldódik szerves oldószerekben, mint amilyeneket vizes oldatokból történő extraháláshoz használnak.
Kémiai tulajdonságok:
A bróm erős oxidálószer, szinte minden nemfémmel (az inert gázok, oxigén, nitrogén és szén kivételével) és sok fémmel közvetlenül reagál:
2P + 3Br2 = 2PBr3; 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
Vizes közegben a bróm a nitriteket nitráttá, az ammóniát nitrogénné, a jodidokat szabad jóddá, a ként és a szulfitokat kénsavvá oxidálja:
2NH3+6Br2=N2+6HBr; 3Br 2 + S + 4H 2 O \u003d 6HBr + H 2 SO 4
Amikor a bróm kölcsönhatásba lép lúgos oldatokkal, a megfelelő bromidok és hipobromitok (hidegben) vagy bromátok képződnek:
Br 2 + 2NaOH \u003d NaBr + NaBrO + H 2 O (t-nél A brómot páratlan oxidációs állapotú vegyületek jellemzik: -1, +1, +3, +5, +7.
A legfontosabb kapcsolatok:
Hidrogén-bromid HBr- mérgező színtelen, szúrós szagú gáz, amely a levegőben füstölög a vízgőzzel való kölcsönhatás miatt. Vízben jól oldódik: 0 °C-on 612 térfogatrész hidrogén-bromid oldódik fel egy térfogat vízben. Megoldás - erős egybázisú hidrogén-bromid. sók - bromidok színtelen kristályok, vízben jól oldódnak (oldhatatlan AgBr, halványsárga).
Bróm(I)-oxid Br 2 O., barna gáz. Bróm HgO hatására keletkezik CCl 4-ben. Tulajdonságok...
Hipoklórsav HBrO- erős oxidálószer. A bróm vízben való feloldásával keletkezik, fény hatására HBr-ra és oxigénre bomlik; gyenge savas tulajdonságokkal rendelkezik, csak oldatban létezik. sók - hipobromitok, KBrO, NaBrO - szabad állapotban kristályos hidrátok formájában nyerjük. Mindegyik nagyon instabil, hevítéskor (vagy savanyított oldatban) bromidra és bromátra bomlik:
3KBrO = 2KBr + KBrO 3
Bromitok, a brómsav HBrO 2 - oldatában is ismeretlen sói képződnek a hipobromitok brómmal történő oxidációja során lúgos közegben: Ba (BrO) 2 + 2Br 2 + 4KOH \u003d Ba (BrO 2) 2 + 4KBr + 2H 2O
Brómsav, A HBrO 3 - tömény oldat színtelen szirupos folyadék. sók - bromátok. A brómsav és a bromátok erős oxidálószerek:
2S + 2NaBrO 3 \u003d Na 2 SO 4 + Br 2 + SO 2
Brómsav A HBrO 4 vizes oldatokban található, koncentrációja nem haladja meg a 6 mol/l-t. Annak ellenére, hogy a bróm oxigénsavai közül a HBrO 4 a legerősebb oxidálószer, a részvételével zajló reakciók nagyon lassan mennek végbe.
Bróm-trifluorid, BrF 3 - piros folyadék bp. 126 °C, bróm és fluor közvetlen reakciójával keletkezik. Kölcsönhatásba lép vízzel és szerves anyagokkal robbanásszerűen. A szervetlen vegyületek tekintetében erős fluorozószerként viselkedik.
Alkalmazás:
A brómot és vegyületeit széles körben használják az alapvető szerves szintézisekben. Az AgBr ezüst-bromidot fényérzékeny anyagként használják a fotózásban. A brómvegyületeket tűzgátló anyagok előállítására használják – olyan adalékanyagokat, amelyek tűzállóságot biztosítanak a műanyagoknak, fának és textilanyagoknak. A bróm-pentafluoridot néha nagyon erős hajtóanyag-oxidálószerként használják. Az 1,2-dibróm-etánt kopogásgátló adalékként használják motorüzemanyagban. A bromid oldatokat az olajgyártásban használják. Az orvostudományban a nátrium- és kálium-bromidot nyugtatóként használják.
Biológiai szerep és toxicitás:
A bróm egyszerű anyag formájában mérgező. A folyékony bróm nehezen gyógyuló égési sérüléseket okoz. A brómgőzök 1 mg/m 3 koncentrációban nyálkahártya irritációt, köhögést, szédülést és fejfájást, nagyobb koncentrációban (>60 mg/m 3) fulladást és halált okoznak.
Az emberi szervezetben a bróm bromidionok formájában részt vesz a pajzsmirigy működésének szabályozásában, mivel a jód kompetitív gátlója.
Petrova M.A., Pukhova M.S.
HF Tyumen State University, 572 csoport.
Enciklopédia "Circumnavigation":
Bróm
BRÓM-a (-y); m.[görögből. bromos - rossz szag]
1. Vegyi elem (Br), nehéz, vörösesbarna, mérgező folyadék, amely levegőben füstölög (vegyi gyártásban használják, sók formájában - az orvostudományban és a fényképezésben). Brómos sók. Brómos főzet.
2. Ezt az anyagot vagy vegyületeit tartalmazó gyógyszer (nyugtatóként vagy altatóként használják). Írd ki, vedd b. Csepp bróm (bróm).
◁ Bróm, th, th. B gyógyszerek. B-edik víz(bróm vizes oldata). Bróm, th, th. B gyógyszerek. Bróm, th, th. B-edik sók, fémek. Kálium-bromid oldat(nyugtató cseppek).
bróm(lat. Bromum), a periódusos rendszer VII. csoportjába tartozó kémiai elem, a halogénekre utal. A név görög eredetű. brómos – bűz. Nehéz, vörösesbarna folyadék füstölög a levegőben, éles kellemetlen szaggal; sűrűsége 3,1 g/cm3, t pl -7,25°C, t kip 59,2°C. Brómozószerként használják bromidok, szerves és egyéb brómvegyületek előállítására, az analitikai kémiában. A bróm mérgező.
BRÓMBRÓM (lat. Bromum), Br (értsd: "bróm"), kémiai elem 35-ös rendszámmal, atomtömege 79,904. A név annak a ténynek köszönhető, hogy a brómnak nehéz, kellemetlen gőzszaga van (a görög bromos szóból - bűz).
A természetes bróm két nuklid keveréke (cm. NUKLID) 79 tömegszámmal (50,56 tömegszázalékos keverékben) és 81. A külső elektronréteg konfigurációja 4 s 2
p 5
. Vegyületekben –1, +1, +3, +5 és +7 oxidációs állapotot mutat (I, III, V és VII vegyérték), a legjellemzőbb oxidációs állapotok a –1 és +5.
Mengyelejev elemeinek periodikus rendszerének VIIA csoportjában, a negyedik periódusban található, halogénekre utal. (cm. HALOGÉNEK).
A semleges bróm sugara 0,119 nm, a Br -, Br 3+, Br 5+ és Br 7+ ionsugara rendre 0,182, 0,073, 0,045 és 0,039 nm. A semleges bróm atom szekvenciális ionizációs energiája 11,84, 21,80, 35,9, 47,3 és 59,7 eV. Elektronaffinitás 3,37 eV. A Pauling-skála szerint a bróm elektronegativitása 2,8.
A felfedezés története
A bróm felfedezése A. Balar francia kémikus kutatásához vezetett (cm. BALAR Antoine Gerome), aki 1825-ben a hínár hamvainak mosása után kapott vizes oldatot klórral hatva sötétbarna, bűzös folyadékot izolált. Ezt a tengervízből is nyert folyadékot muride-nak (latinul muria szóból - sóoldat, sóoldat) nevezte el, és a felfedezéséről üzent a Párizsi Tudományos Akadémiának. A jelentés ellenőrzésére felállított bizottság nem fogadta el a Balar nevet, és az új elemet brómnak nevezte el. A bróm felfedezése tette híressé a fiatal és kevéssé ismert tudóst. Balar cikkének megjelenése után kiderült, hogy K. Levig és J. Liebig német kémikusoktól hasonló anyagú lombikok kutatására várnak. (cm. LIBICH Justus). Miután elszalasztotta a lehetőséget egy új elem felfedezésére, Liebig így kiáltott fel: "Nem Balar fedezte fel a brómot, hanem a bróm fedezte fel Balart."
A természetben lenni
A bróm meglehetősen ritka elem a földkéregben. Tartalmát benne 0,37·10 -4%-ra becsülik (kb. 50. hely).
Kémiailag a bróm nagyon aktív, ezért szabad formában nem fordul elő a természetben. Számos különféle vegyület része (nátrium-, kálium-, magnézium-bromidok stb.), amelyek a nátrium-, kálium- és magnézium-kloridokat kísérik. A bróm saját ásványai - bromargirit (ezüst-bromid AgBr) és embolit (klorid és ezüst-bromid keveréke) - rendkívül ritkák (lásd Természetes bromidok (cm. TERMÉSZETES BROMIDOK)). A bróm forrása a keserű tavak vize, az olajjal és a különféle sólerakódásokkal összefüggő sós vizek, valamint a tengervíz (65 10 -4%), a Holt-tenger brómban gazdagabb. Jelenleg a brómot általában néhány keserű tó vizéből vonják ki, amelyek közül az egyik különösen hazánkban található a Kulunda sztyeppén (Altajban).
Fizikai és kémiai tulajdonságok
Normál körülmények között a bróm nehéz (sűrűsége 3,1055 g/cm3), vörösesbarna sűrű folyadék, szúrós szaggal. A bróm azon egyszerű anyagok közé tartozik, amelyek normál körülmények között folyékonyak (a bróm kivételével a higany is ilyen anyag). A bróm olvadáspontja -7,25 °C, forráspontja +59,2 °C. A Br 2 /Br - standard elektródpotenciál vizes oldatban +1,065 V.
Szabad formában, Br 2 kétatomos molekulák formájában létezik. 800 °C hőmérsékleten megfigyelhető a molekulák atomokká történő észrevehető disszociációja, amely a hőmérséklet további emelkedésével gyorsan növekszik. A Br 2 molekula átmérője 0,323 nm, a magok közötti távolság ebben a molekulában 0,228 nm.
A bróm enyhén, de jobban, mint más halogének, vízben oldódik (3,58 g 100 g vízben 20 ° C-on), az oldatot brómvíznek nevezik. A brómos vízben a reakció hidrogén-bromid és instabil hipobrómos savak képződésével megy végbe:
Br 2 + H 2 O \u003d HBr + HBrO.
A legtöbb szerves oldószerrel a bróm minden tekintetben elegyedik, és gyakran előfordul a szerves oldószermolekulák brómozása.
A bróm a klór és a jód közötti kémiai aktivitás közbenső terméke. Amikor a bróm reagál a jodidoldatokkal, szabad jód szabadul fel:
Br 2 + 2KI = I 2 + 2KBr.
Éppen ellenkezőleg, a vizes oldatokban lévő bromidokra klór hatására szabad bróm szabadul fel:
Cl 2 + 2NaBr \u003d Br 2 + 2NaCl.
A bróm és a kén reakciója S 2 Br 2, a bróm és a foszfor reakciója PBr 3 és PBr 5 képződik. A bróm a nemfém szelénnel is reagál (cm. SZELÉN)és tellúr (cm. TELLÚR) .
A bróm és a hidrogén reakciója hevítés közben megy végbe, és HBr hidrogén-bromid képződéséhez vezet. A HBr vizes oldata hidrogén-bromid, erőssége hasonló a sósav HCl-éhez. A hidrogén-bromid sói - bromidok (NaBr, MgBr 2, AlBr 3 stb.). A bromidionok oldatban való jelenlétére kvalitatív reakció, hogy Ag + ionokkal halványsárga AgBr csapadék képződik, amely gyakorlatilag nem oldódik vízben és salétromsav oldatban is.
A bróm nem lép közvetlenül reakcióba oxigénnel és nitrogénnel. A bróm számos különböző vegyületet képez más halogénekkel. Például a bróm fluorral instabil BrF3-at és BrF5-öt, jóddal pedig IBr-t képez. Amikor sok fémmel kölcsönhatásba lép, a bróm bromidokat képez, például AlBr 3, CuBr 2, MgBr 2 stb. A tantál és a platina ellenáll a brómnak, kisebb mértékben az ezüstnek, titánnak és ólomnak.
A bróm erős oxidálószer, a szulfitont szulfáttá, a nitritiont nitráttá stb.
Kettős kötést tartalmazó szerves vegyületekkel való kölcsönhatás során brómot adnak hozzá, így a megfelelő dibróm-származékok keletkeznek:
C 2 H 4 + Br 2 \u003d C 2 H 4 Br 2.
A bróm a szerves molekulákhoz is csatlakozik, amelyek hármas kötést tartalmaznak. A brómos víz elszíneződése, amikor gázt vezetnek át rajta, vagy folyadékot adnak hozzá, azt jelzi, hogy telítetlen vegyület van jelen a gázban vagy folyadékban.
Katalizátor jelenlétében melegítve a bróm benzollal reagál, és bróm-benzol C 6 H 5 Br képződik (szubsztitúciós reakció).
Amikor a bróm kölcsönhatásba lép lúgos oldatokkal és nátrium- vagy kálium-karbonát-oldatokkal, a megfelelő bromidok és bromátok képződnek, például:
Br 2 + 3Na 2 CO 3 \u003d 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2.
Alkalmazás
A brómot számos szervetlen és szerves anyag előállítására használják, az analitikai kémiában. A brómvegyületeket üzemanyag-adalékanyagként, peszticidként, égésgátlóként és a fotózásban használják. A brómot tartalmazó gyógyszerek széles körben ismertek. Meg kell jegyezni, hogy a gyakori kifejezés: „az orvos evés után egy evőkanál brómot írt fel” természetesen csak azt jelenti, hogy nátrium- (vagy kálium-)-bromid vizes oldatát írják fel, és nem tiszta brómot. A brómkészítmények nyugtató hatása azon alapul, hogy fokozzák a gátlási folyamatokat (cm. FÉKEZÉS) a központi idegrendszerben.
A brómmal végzett munka jellemzői
Brómmal végzett munka során védőruházatot, gázálarcot és kesztyűt kell használni. A brómgőzök maximális koncentrációs határa 0,5 mg/m 3 . Már körülbelül 0,001% (térfogat) koncentrációjú brómkoncentrációnál a nyálkahártyák irritációja, szédülés, magasabb koncentrációknál pedig a légutak görcsei, fulladás figyelhető meg. Lenyeléskor a mérgező dózis 3 g, a halálos dózis 35 g-tól.Brómgőz-mérgezés esetén az áldozatot azonnal friss levegőre kell vinni; a légzés helyreállításához használhat ammóniával megnedvesített tampont, amelyet időnként rövid időre az áldozat orrához kell vinni. A további kezelést orvosi felügyelet mellett kell végezni. A folyékony bróm a bőrrel érintkezve fájdalmas égési sérüléseket okoz.
A brómgőz és a folyékony bróm magas kémiai aktivitása és toxicitása miatt üvegben, jól lezárt vastag falú edényben kell tárolni. A brómos fiolákat homokkal töltött tartályokba helyezzük, ami megvédi a lombikokat a megsemmisüléstől, amikor felrázzuk. A bróm nagy sűrűsége miatt a palackokat soha nem szabad csak a torkon fogni (leszedhet a torka, és akkor a mérgező folyadék a padlóra kerül).
A kiömlött bróm semlegesítéséhez a felületet azonnal le kell fedni nedves Na 2 CO 3 szóda iszappal.
enciklopédikus szótár. 2009 .
Szinonimák:Nézze meg, mi a "bróm" más szótárakban:
bróm- bróm, és y... Orosz helyesírási szótár
bróm- bróm / ... Morfémikus helyesírási szótár
BRÓM- BRÓM, bróm (a görög bróm bűzből), folyékony metalloid, halogenid csoport, vegyi anyaggal. a Vg megjelölés; nál nél. V. 79,92; a periódusos elemrendszerben a 35., a VII. csoportban a 4. helyet foglalja el. Sötétvörös-barna folyadék, ud. súlya 3,188… Nagy Orvosi Enciklopédia
- (görög bromos fetid). Egyszerű folyékony test vörös, nagyon kellemetlen szaggal; Balard fedezte fel 1726-ban tengervízben és sós forrásokban. Az orosz nyelvben szereplő idegen szavak szótára. Chudinov A.N., 1910. BRÓM ...... Orosz nyelv idegen szavak szótára
BRÓM, bróm, férj. (Görög bróm rossz szag). Vegyi elem, maró hatású barna-vörös folyadék, erős szaggal (vegyi). A brómot az orvostudományban, a fotózásban és a technikában használják. || Brómvegyületek, felhasználás. az orvostudományban (apt.). Az orvos felírt... Usakov magyarázó szótára
- (Br szimbólum), a HALOGÉN csoport (a periódusos rendszer hetedik csoportja) illékony, folyékony eleme. Először 1826-ban izolálták. Ez az egyetlen nem fémes elem, amely szobahőmérsékleten folyékony marad. Oldható... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár
A cikk tartalma
BRÓM(Bromum, Br) - a periódusos rendszer csoportjának 17. (VIIa) eleme, 35-ös rendszám, relatív atomtömeg 79,904. A természetes bróm két stabil izotópból áll: 79 Br (50,69 at.%) és 81 Br (49,31 at.%), és összesen 28 izotóp ismeretes 67-től 94-ig terjedő tömegszámmal. A kémiai vegyületekben a bróm oxidációs állapotot mutat. -1-től +7-ig, a természetben kizárólag -1 oxidációs állapotban fordul elő.
A felfedezés története.
Szinte egyidejűleg három tudós közel került a bróm felfedezéséhez, de közülük csak az egyiknek volt a sorsa, hogy hivatalosan is elismerjék felfedezőként.
1825-ben egy fiatal francia kémikus, Antoine-Jérôme Balard, aki a déli kisváros, Montpellier Egyetem Gyógyszerészeti Iskolájának előkészítőjeként dolgozott, megkezdte első önálló tudományos kutatását. Montpellier ősidők óta híres sóbányáiról. A tengerparton só kitermeléséhez medencéket ástak ki és töltöttek meg tengervízzel. Miután a víz napfény hatására elpárolgott, a kicsapódott sókristályokat kikanalaztuk, és a maradék anyalúgot (sóoldatot) visszavezettük a tengerbe.
Balar felügyelője, Joseph Anglada professzor megbízta, hogy tanulmányozza a lecsapolt sóoldat és a part menti hínár kémiai összetételét. Különböző reagensekkel a sóoldatra hatva Bolar észrevette, hogy amikor klórt engednek át rajta, az oldat intenzív sárga színt kap. Az algahamu klórja és lúgos kivonata hasonlóan festett. Kezdetben Balar azt javasolta, hogy a megfigyelt elszíneződés oka a vizsgált mintákban lévő jód, amely klórral reagálva ismeretlen anyagot képez. Először egymás után éterrel és vizes kálium-hidroxiddal extrahálta. A keletkezett lúgos oldatot piroluzittal (MnO 2) kénsav közegben feldolgozva Balar kellemetlen szagú, vörösesbarna folyadékot izolált, és megpróbálta szétválasztani alkotórészeire. Amikor minden próbálkozás kudarcot vallott, világossá vált, hogy ez egy új elem. Miután meghatározta a folyadék sűrűségét és forráspontját, valamint tanulmányozta legfontosabb kémiai tulajdonságait, 1825. november 30-án Balard jelentést küldött kísérleteiről a Párizsi Tudományos Akadémiának. Ebben különösen a "murid" nevet (a latin "muria" szóból - sóoldat) javasolták az új elemhez.
Három vegyészből álló bizottságot jelöltek ki az üzenet ellenőrzésére: Louis Vauquelin (Louis Nicolas Vauquelin), Louis Tenard (Louis Jacques Thénard) és Joseph Gay-Lussac. A leírt kísérletek megismétlése után megerősítették Balar következtetéseit, de a „murid” nevet sikertelennek ismerték el, mert. hogy a sósavat akkor acidum muriaticumnak - muriicnak (a hipotetikus murium elemből), sóit pedig - muriátnak nevezték, és az ilyen hasonló "murid" és "murium" elnevezések használata félreértéseket okozhat. A Tudományos Akadémia nómenklatúra bizottságának ajánlása szerint az új elem bróm elnevezését javasolták a görög brwmoV - fetid -ből. Oroszországban a „bróm” elnevezést nem hozták létre azonnal, sokáig a „vrom”, „murid” és „vromide” elnevezéseket használták a 35. számú elemre.
Később kiderült, hogy először nem Balar, hanem a híres német kémikus, Leopold Gmelin tanítványa, Karl Lewig (Carl Jacob Löwig, Leopold Gmelin) nyert elemi brómot, aki 1825-ben a Heidelbergi Egyetemen izolálta. egy kreuznachi forrás vizéből. Miközben a drogból még többet készített elő kutatásra, megjelent Balar üzenete.
A híres német vegyész, Justus Lubich közel került a bróm felfedezéséhez, akárcsak Balard, aki klór és jód vegyületére tévesztette.
Elmondhatjuk, hogy a bróm felfedezése a felszínen feküdt, és a francia kémikus, Charles Gerard (Charles Frédéric Gerhardt) még azt is mondta, hogy "Nem Balard fedezte fel a brómot, hanem a bróm fedezte fel Balardot."
A természetben a bróm szinte mindig a klórral együtt fordul elő izomorf szennyeződésként a természetes kloridokban (akár 3% szilvit KCl-ben és karnallit KCl MgCl 2 6H 2 O). A bróm saját ásványai: brómmargirit AgBr, bromosilvinit KMgBr 3 6H 2 O és embolit Ag(Br, Cl) ritkák, ipari értékkel nem bírnak. Sokkal később fedezték fel, mint az elemi brómot (bromargirit - Mexikóban, 1841-ben). Clarke (átlagos tartalom a földkéregben) a bróm a földkéregben 2,1 10 -4%.
A bróm nagy mennyiségben található a Föld hidroszférájában (a földkéregben rendelkezésre álló mennyiség kb. 3/4-e): az óceánokban (6,6 10 -3%), a sós tavakban, a földalatti sós vizekben és a talajvízben. Az oldott bromidok legmagasabb koncentrációja - körülbelül 6 mg / l - a Holt-tenger vizében található, és a benne lévő bróm teljes mennyiségét 1 milliárd tonnára becsülik. A sós víz fröccsenésével együtt brómvegyületek kerülnek a légkörbe.
A bróm az élő szervezetekben is megtalálható. Az élő fitomassza brómtartalma 1,6·10–4%. Az emberi szervezetben a bróm átlagos koncentrációja körülbelül 3,7 mg / kg, legnagyobb része az agyban, a májban, a vérben és a vesékben koncentrálódik. A vért alkotó szervetlen anionok közül a bromidion mennyiségileg az ötödik helyen áll a klorid, a bikarbonát, a foszfát és a szulfát után; koncentrációja a vérplazmában 20-150 µmol/L tartományban van. Egyes állatok, gombák és növények (elsősorban hüvelyesek) képesek brómot felhalmozni, különösen a tengeri halakban és algákban.
Bróm beszerzése.
A bróm ipari termelése 1865-ben kezdődött a németországi Strassfurt sólelőhely alapján, két évvel később az Egyesült Államokban, Virginia államban kezdték el bányászni a brómot. 1924-ben az "Etila" hajó fedélzetén bemutatták a bróm kinyerésének lehetőségét a tengervízből, 1934-ben pedig megszervezték az ezen a módszeren alapuló ipari termelést. Oroszországban az első brómgyárat 1917-ben építették a Szaki sós tavon.
A bróm sóoldatokból történő előállítására szolgáló összes ipari módszer a bromidok klórral történő kiszorításán alapul:
MgBr 2 + Cl 2 \u003d MgCl 2 + Br 2
Ha brómot fúvással nyernek, a nyersanyagot (sós tavak sós vize, olajkutak kapcsolódó vizei, tengervíz) kénsavval pH 3,5-re savanyítják, és feleslegben lévő klórral kezelik. Az oldott brómot tartalmazó sóoldatot ezután a kis kerámiagyűrűkkel megtöltött oszlop tetejére táplálják. Az oldat lefolyik a gyűrűkön, és erős légáramot fújnak felé, míg a bróm a gázfázisba kerül. A bróm-levegő keveréket nátrium-karbonát oldaton vezetjük át:
3Na 2CO 3 + 3Br 2 = 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2
A bróm izolálásához a kapott bromid és nátrium-bromát keverékből azt kénsavval megsavanyítják:
5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 SO 4 = 3 Na 2 SO 4 + 3Br 2 + 3H 2 O
A bróm klórozott sóoldatból történő extrakciójára, szénhidrogénekkel történő extrakcióra vagy ioncserélő gyantákkal történő adszorpcióra javasolt egyéb módszereket nem alkalmazzák széles körben.
Az iparban használt bromidoldatok egy részét (az USA-ban 35%-ig) újrahasznosítják, hogy további brómot nyerjenek.
A világ brómtermelése (2003-ban) mintegy 550 ezer tonna volt évente, a legtöbbet az USA-ban (39,4%), Izraelben (37,6%) és Kínában (7,7%) állítják elő. A brómtermelés dinamikáját a világ különböző országaiban az 1. táblázat mutatja be.
| Tab. 1. A VILÁG BRÓMTERMELÉSÉNEK DINAMIKÁJA(ezer tonnában). | |||||
| Egy ország | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 |
| Egyesült Államok | 239 | 228 | 212 | 222 | 216 |
| Izrael | 181 | 210 | 206 | 206 | 206 |
| Kína | 42 | 42 | 40 | 42 | 42 |
| Nagy-Britannia | 55 | 32 | 35 | 35 | 35 |
| Jordánia | – | – | – | 5 | 20 |
| Japán | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Ukrajna | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Azerbajdzsán | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Franciaország | 1,95 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| India | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Németország | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Olaszország | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| Türkmenisztán | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| Spanyolország | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Összesen a világon | 547 | 542 | 523 | 540 | 548 |
Az elemi bróm ára tonnánként 700 és 1000 dollár között mozog. Oroszország éves brómigényét 20-25 ezer tonnára becsülik, ezt elsősorban az USA-ból és Izraelből származó importtal elégítik ki.
Laboratóriumban brómot úgy állíthatunk elő, hogy bromidokat reagáltatunk megfelelő oxidálószerrel, például kálium-permanganáttal vagy mangán-dioxiddal savas körülmények között.
MnO 2 + 2H 2 SO 4 + 2 NaBr \u003d Br 2 + MnSO 4 + Na 2 SO 4
A felszabaduló brómot apoláros oldószerekkel végzett extrakcióval vagy vízgőz-desztillációval választják el.
Egyszerű anyag.
A bróm az egyetlen nem fém, amely szobahőmérsékleten folyékony. Az elemi bróm nehéz, vörösesbarna folyadék, kellemetlen szaggal (sűrűsége 20 ° C-on - 3,1 g / cm 3, forráspont +59,82 ° C), a brómgőz sárgásbarna színű. -7,25°C-on a bróm halvány fémes fényű vörösesbarna tűkké szilárdul.
Szilárd, folyékony és gáz halmazállapotban a bróm kétatomos Br 2 molekulák formájában létezik, az atomokká való észrevehető disszociáció csak 800 °C-on kezdődik, a disszociáció fény hatására is megtörténik. Az elemi bróm erős oxidálószer, szinte minden nemfémmel (az inert gázok, oxigén, nitrogén és szén kivételével) és sok fémmel közvetlenül reagál, ezeket a reakciókat gyakran gyulladás kíséri (például foszforral, antimonnal) , ón):
2S + Br 2 = S 2 Br 2
2P + 3Br2 = 2PBr3; PBr 3 + Br 2 = 2PBr 5
2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
Ni + Br 2 = NiBr 2
Sok fém lassan reagál a vízmentes brómmal, mivel felületükön brómban oldhatatlan bromid film képződik. A bróm hatásának leginkább ellenálló fémek közül (még magas hőmérsékleten és nedvesség jelenlétében is) ezüst, ólom, platina és tantál. Az arany a platinával ellentétben könnyen reagál vele, AuBr 3 -ot képezve.
Vizes közegben a bróm a nitriteket nitráttá, az ammóniát nitrogénné, a jodidokat szabad jóddá, a ként és a szulfitokat kénsavvá oxidálja:
2NH3 + 6Br2 = N2 + 6HBr
3Br 2 + S + 4H 2 O \u003d 6HBr + H 2 SO 4
A bróm mérsékelten oldódik vízben (3,58 g/100 g 20 °C-on), ha ezt az oldatot 6 °C-ra hűtjük, a 6Br 2 46H 2 O összetételű bróm-klatrát-hidrát gránátvörös kristályai válnak ki belőle. A bróm szintje jelentősen megnő bromidok hozzáadásakor, mivel erős komplex vegyületek képződnek:
KBr + Br 2 = KBr 3
A bróm vizes oldatában ("brómos víz") egyensúly van a molekuláris bróm, a bromidion és a bróm-oxosavak között:
Br 2 + H 2 O \u003d HBr + HBrO
Telített oldatban a bróm 0,85%-ban, 0,001 moláris oldatban 17%-ban disszociál.
Amikor a brómos vizet fényben tároljuk, az oxigén felszabadulásával fokozatosan lebomlik a hipobrómsav fotolízise következtében:
2HOBr+ hv\u003d 2HBr + O 2
Amikor a bróm kölcsönhatásba lép lúgos oldatokkal, a megfelelő bromidok és hipobromitok (hidegben) vagy bromátok képződnek:
Br 2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H 2 O (t
3Br 2 + 6NaOH \u003d 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 O
A bróm magas kémiai aktivitása miatt a szállítására belső ólom- vagy nikkelbélésű tartályokat használnak. Kis mennyiségű brómot üvegedényekben tárolnak.
Brómvegyületek.
Ismeretesek a bróm kémiai vegyületei, amelyekben –1, 0, +1, +3, +5 és +7 oxidációs állapotot mutathat. Legnagyobb gyakorlati érdeklődésre a -1 oxidációs állapotú brómot tartalmazó anyagok tartoznak, ezek közé tartozik a hidrogén-bromid, valamint a szervetlen és szerves bromidok. A pozitív oxidációs állapotú brómvegyületeket főként a brómos oxigénsavak és sóik képviselik; ezek mind erős oxidálószerek.
Hidrogén-bromid HBr, egy mérgező (MPC = 2 mg / m 3) színtelen, szúrós szagú gáz, amely a levegőben füstölög a vízgőzzel való kölcsönhatás következtében. -67 °C-ra hűtve a hidrogén-bromid folyékony halmazállapotúvá válik. A HBr vízben jól oldódik: 0 °C-on 612 térfogatrész hidrogén-bromid oldódik egy térfogat vízben, oldatban a HBr ionokra disszociál:
HBr + H 2 O \u003d H 3 O + + Br -
A HBr vizes oldatát hidrogén-bromidnak nevezik, ez az egyik erős sava (pK a \u003d -9,5). A HBr-ben a bróm oxidációs foka -1, ezért a hidrogén-bromid redukáló tulajdonságokat mutat, tömény kénsav és légköri oxigén hatására (fényben) oxidálódik:
H 2 SO 4 + 2HBr \u003d Br 2 + SO 2 + 2H 2 O
4HBr + O 2 \u003d 2Br 2 + 2H 2 O
Fémekkel, valamint fém-oxidokkal és -hidroxidokkal való kölcsönhatás során a hidrogén-bromid sókat képez - bromidok:
HBr + KOH = KBr + H2O
Az iparban a hidrogén-bromidot elemekből közvetlen szintézissel nyerik katalizátor (platina vagy aktív szén) H 2 + Br 2 \u003d 2HBr jelenlétében, és melléktermékként szerves vegyületek brómozása során:
Laboratóriumban a HBr tömény foszforsav és alkálifém-bromidok hevítéssel történő reagáltatásával állítható elő:
NaBr + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + HBr
A HBr szintézisének kényelmes laboratóriumi módszere a bróm kölcsönhatása benzollal vagy dekalinnal vas jelenlétében:
C 10 H 18 + Br 2 = C 10 H 17 Br + HBr
A hidrogén-bromidot bromidok és egyes szerves brómvegyületek előállítására használják.
Kálium-bromid KBr- színtelen kristályos anyag, vízben jól oldódik (65 g 100 g vízben 20 °C-on), t pl \u003d 730 °C. A kálium-bromidot fényképészeti emulziók gyártásához és páramentesítő szerként használják fényképezés. A KBr jól továbbítja az infravörös sugarakat, ezért anyagként szolgál az infravörös spektroszkópiai lencsék gyártásához.
Lítium-bromid LiBr, színtelen, higroszkópos anyag (t pl = 552 °C), vízben jól oldódik (20 °C-on 63,9%). A LiBr 2H 2 O kristályos hidrát ismert. A lítium-bromidot lítium-karbonát és hidrogén-bromid vizes oldatának reagáltatásával állítják elő:
Li 2 CO 3 + 2HBr \u003d 2LiBr + H 2 O + CO 2
A lítium-bromidot mentális betegségek és krónikus alkoholizmus kezelésére használják. Magas higroszkópossága miatt a LiBr-t szárítószerként használják légkondicionáló rendszerekben és ásványi olajok dehidratálására.
hipobrómos sav HOBr gyenge savakra utal, csak híg vizes oldatokban létezik, amelyeket a bróm és a higany-oxid szuszpenzió kölcsönhatása révén nyernek:
2Br 2 + 2HgO + H 2 O \u003d HgO HgBr 2 Ї + 2HOBr
A hipoklórsav sóit ún hipobromitok, brómot hideg lúgos oldattal reagáltatva állíthatjuk elő ( lásd fent), ha lúgos oldatokat melegítenek, a hipobromitok aránytalanok:
3NaBrO = 2NaBr + NaBrO 3
A bróm oxidációs állapota +3 megfelel brómsav HBrO 2, amely jelenleg nem érkezett meg. Csak a sói ismertek - bromitok, amelyet hipobromitok brómmal lúgos közegben történő oxidációjával állíthatunk elő:
Ba(BrO) 2 + 2Br 2 + 4KOH = Ba(BrO 2) 2 + 4KBr + 2H 2 O
Brómsav HBrO A 3-at oldatokban kaptuk, híg kénsavat sóoldatokon - bromátok:
Ba(BrO 3) 2 + H 2 SO 4 = 2HBrO 3 + BaSO 4 Ї
Amikor 30% feletti koncentrációjú oldatokat próbálnak előállítani, a brómsav robbanással lebomlik.
A brómsav és a bromátok erős oxidálószerek:
2S + 2NaBrO 3 \u003d Na 2 SO 4 + Br 2 + SO 2.
Kálium-bromát KBrO 3 - színtelen kristályos anyag, vízben oldódik (6,9 g KBrO 3 oldódik 100 g vízben 20 ° C-on, 100 ° C-on - 49,7 g). 434 °C-ra melegítve olvadás nélkül bomlik:
2KBrO 3 = 2KBr + 3O 2
A kálium-bromátot KBr-oldatok elektrolízisével vagy kálium-hidroxid brómmal és klórral való kölcsönhatásával nyerik:
12KOH + Br 2 + 5Cl 2 = 2KBrO 3 + 10 KCl + 6H 2 O
A KBrO 3 -ot az analitikai kémiában oxidálószerként használják a bromatometrikus titrálásnál, a perm semlegesítőinek része.
A bróm-oxosavak közül a legstabilabb az brómsav HBrO 4 , amely 6 mol/l-t meg nem haladó koncentrációjú vizes oldatokban létezik. Annak ellenére, hogy a bróm oxisavai közül a HBrO 4 a legerősebb oxidálószer, a redox reakciók ennek részvételével nagyon lassan mennek végbe. Például a brómsav nem szabadít fel klórt egy mólos sósavoldatból, bár ez a reakció termodinamikailag kedvező. A BrO 4 ion különleges stabilitása annak köszönhető, hogy a tetraéder mentén a brómatomot körülvevő oxigénatomok hatékonyan védik azt a redukálószer támadásától. A brómsavoldatokat sói - perbromátok - oldatainak savanyításával lehet előállítani, amelyeket viszont bromátoldatok elektrolízisével, valamint a bromátok lúgos oldatainak fluorral vagy xenon-fluoridokkal történő oxidációjával szintetizálnak:
NaBrO 3 + XeF 2 + 2NaOH = NaBrO 4 + 2NaF + Xe + H 2 O
A perbromátok erős oxidáló tulajdonságai miatt csak a 20. század második felében állították elő őket. Evan H. Appelman amerikai tudós 1968-ban.
Oxidálószerként bróm oxigénsavai és sóik használhatók.
A brómvegyületek biológiai szerepe és toxicitása.
A bróm biológiai szerepének számos vonatkozása még nem tisztázott. Az emberi szervezetben a bróm részt vesz a pajzsmirigy működésének szabályozásában, mivel a jód kompetitív gátlója. Egyes kutatók úgy vélik, hogy a brómvegyületek részt vesznek az eozinofilek - az immunrendszer sejtjei - aktivitásában. Az eozinofil peroxidáz a bromidionokat hipoklórsavvá oxidálja, ami segít elpusztítani az idegen sejteket, beleértve a rákos sejteket is. A bróm hiánya az élelmiszerekben álmatlansághoz, növekedési késleltetéshez és a vörösvértestek számának csökkenéséhez vezet a vérben. A bróm napi bevitele az emberi szervezetben táplálékkal 2-6 mg. A hal, a gabonafélék és a dió különösen gazdag brómban.
Az elemi bróm mérgező. A folyékony bróm nehezen gyógyuló égési sérüléseket okoz, ha a bőrrel érintkezik, bő vízzel vagy szódaoldattal le kell mosni. A bróm gőzök 1 mg/m 3 koncentrációban nyálkahártya irritációt, köhögést, szédülést és fejfájást, nagyobb koncentrációban (>60 mg/m 3) fulladást és halált okoznak. Brómgőzzel történő mérgezés esetén az ammónia belélegzése javasolt. A brómvegyületek toxicitása kevésbé nagy, azonban a brómtartalmú gyógyszerek hosszantartó alkalmazása esetén krónikus mérgezés - bromizmus - alakulhat ki. Tünetei általános letargia, bőrkiütés megjelenése, apátia, álmosság. A bromidionok, amelyek hosszú ideig belépnek a szervezetbe, megakadályozzák a jód felhalmozódását a pajzsmirigyben, gátolják annak aktivitását. A bróm szervezetből való kiürülésének felgyorsítása érdekében magas sótartalmú étrendet és sok vízivást írnak elő.
A bróm és vegyületeinek felhasználása.
A brómvegyületek első ismert felhasználása a lila festék előállításában volt. Már a Krisztus előtti második évezredben bányászták a tengervízből brómot felhalmozó murex puhatestűekből. A festék kinyerésének folyamata nagyon munkaigényes volt (8000 puhatestűből mindössze 1 gramm lila nyerhető), és csak a nagyon gazdagok engedhették meg maguknak, hogy ezzel festett ruhát viseljenek. Az ókori Rómában csak a legfelsőbb hatóságok képviselői viselhették, ezért „királyi bíbornak” nevezték. Ennek a festéknek a hatóanyagának szerkezetét csak a 19. század második felében állapították meg, kiderült, hogy brómvegyület - 6,6"- dibromindigo. A mesterségesen szintetizált indigó-bróm származékokat szövetek (főleg pamut) festésére is használják. Most.
A 19. században A brómvegyületek fő felhasználási területei a fényképezés és az orvostudomány voltak.
Az AgBr ezüst-bromidot 1840 körül kezdték használni fényérzékeny anyagként. Az AgBr alapú modern fényképészeti anyagok lehetővé teszik, hogy 10-7 másodperces záridővel készítsen képeket. Az ezüst-bromid alapú film előállításához ezt a sót vizes zselatin oldatban szintetizálják, miközben a kicsapódott AgBr kristályok egyenletesen oszlanak el az oldat teljes térfogatában. A zselatin megszilárdulása után finoman diszpergált szuszpenzió képződik, amelyet egyenletesen vékony (2-20 mikron vastagságú) réteggel viszünk fel a hordozó felületére - cellulóz-acetátból készült átlátszó filmre. A kapott réteg minden négyzetcentimétere több száz millió ezüst-bromid szemcsét tartalmaz, amelyeket kocsonyás film vesz körül. Amikor fény ér egy ilyen filmet, az AgBr fotolitikus lebomlása következik be:
AgBr+ hv= Ag + Br
A fényképészeti emulzióban a fordított folyamat áramlását - az ezüst brómmal történő oxidációját - a zselatin megakadályozza. A fotolízis az AgBr mikrokristályokban 10–7–10–8 cm méretű ezüstatomcsoportok, az úgynevezett látens képközpontok kialakulásához vezet. A látható kép elérése érdekében az ezüst-bromidot a kitett területeken fémes ezüstté redukálják. A látens képközpontok katalizálják (gyorsítják) a redukciós reakciót, és lehetővé teszik annak gyakorlatilag a megvilágítatlan AgBr kristályok befolyásolása nélkül történő végrehajtását. A maradék ezüstbromidot a filmen feloldva fekete-fehér (negatív) képet kapunk, amely ellenáll a fénynek. Pozitív kép létrehozásához ismételje meg a folyamatot úgy, hogy (általában) fotópapírt gyújt át a filmen, amelyen a negatív kép látható.
A brómsók nagyon hatékony gyógyszereknek bizonyultak számos idegbetegség kezelésében. A híres orosz fiziológus, I. P. Pavlov azt mondta: "Az emberiségnek örülnie kell, hogy olyan értékes gyógyszere van az idegrendszernek, mint a bróm." 1857-ben kezdték használni a KBr-t az orvostudományban nyugtatóként és görcsoldóként az epilepszia kezelésében. Abban az időben a kálium- és nátrium-bromid vizes oldatait közös néven brómnak nevezték. A brómkészítmények hatásmechanizmusa sokáig ismeretlen maradt, úgy vélték, hogy a bromidok csökkentik az ingerlékenységet, hasonlóan az altatókhoz. Csak 1910-ben Pavlov egyik tanítványa, P. M. Nikiforovsky kísérletileg kimutatta, hogy a bromidok fokozzák a központi idegrendszer gátlási folyamatait. Jelenleg a nátrium- és káliumbromidokat gyakorlatilag nem használják idegrendszeri betegségek kezelésére. Ezeket felváltották a hatékonyabb szerves bróm gyógyszerek.
A 20. század elején a bróm új alkalmazási területét nyitotta meg. Az autók elterjedésével nagy mennyiségű olcsó benzinre volt szükség, azonban az akkori olajipar nem tudta előállítani a szükséges mennyiségű magas oktánszámú üzemanyagot. Az üzemanyag minőségének javítása érdekében - a motorban való robbanási képességének csökkentése érdekében - 1921-ben Thomas Midgley amerikai mérnök egy további komponens - tetraetil-ólom (Pb (C 2 H 5) 4, TPP) - bevezetését javasolta a benzinbe. Ez az adalékanyag nagyon hatékonynak bizonyult, de használata új problémát okozott - ólomlerakódásokat a motorokban. Képződésük elkerülése érdekében a TES-t bróm-szénhidrogénekben - 1,2-dibróm-etánban (BrCH 2 CH 2 Br) és etil-bromidban (C 2 H 5 Br) - oldják, a kapott keveréket "etil-folyadéknak" nevezik ( cm. OKTÁNSZÁM). Hatásmechanizmusa az, hogy a brómos szénhidrogének és a hőerőművek együttes égetése során illékony ólombromidok keletkeznek, amelyek a kipufogógázokkal együtt távoznak a motorból. A múlt század közepén a megtermelt bróm nagy részét - 1963-ban 75%-át - etil-folyadék előállítására költötték. Jelenleg az etil-folyadék felhasználása nem felel meg a modern környezetbiztonsági követelményeknek, és világméretű termelése csökken: Oroszországban például az ólmozott (folyékony etil-tartalmú) benzin részaránya a teljes üzemanyag-mennyiségben 1995-ben több mint 50%, 2002-ben pedig 0,4%. Oroszországban 2003 óta betiltották a hőerőművek használatát, egyes régiókban pedig még korábban (Moszkvában 1993 óta).
Jelenleg a bróm felhasználásának fő területe az égésgátlók gyártása (a világ brómfogyasztásának 40%-a). Az égésgátlók olyan anyagok, amelyek megvédik a szerves eredetű anyagokat a gyulladástól. Szövetek, fa és műanyag termékek impregnálására, nem éghető festékek előállítására használják. Égésgátlóként elsősorban aromás brómszármazékokat használnak: dibrómsztirol, tetrabróm-ftálsavanhidrid, dekabróm-difenil-oxid, 2,4,6-tribróm-fenol és mások. A bróm-klór-metánt töltőanyagként használják az elektromos vezetékek oltására tervezett tűzoltó készülékekben.
A bróm jelentős részét (az Egyesült Államokban 24%-át) kalcium-, nátrium- és cink-bromid formájában fúrófolyadékok előállítására használják, amelyeket kutakba szivattyúznak, hogy növeljék a kitermelt olaj mennyiségét.
A bróm akár 12%-a a mezőgazdaságban használt peszticidek és rovarirtó szerek szintézisére, valamint a fatermékek védelmére (metil-bromid) kerül felhasználásra.
Az elemi brómot és vegyületeit vízkezelési és vízkezelési eljárásokban használják. A brómot néha enyhe fertőtlenítőszerként használják klórérzékeny úszómedencékben. Erre a célra a megtermelt bróm 7%-át költik el.
A bróm mintegy 17%-át fényképészeti anyagok, gyógyszerek és kiváló minőségű gumi (brómbutil-kaucsuk) előállításához használják fel.
A szerves brómvegyületeket inhalációs érzéstelenítésre (halotán - 1,1,1-trifluor-2-klór-2-bróm-etán, CF 3 CHBrCl), fájdalomcsillapítóként, nyugtatóként, antihisztaminként és antibakteriális gyógyszerként, gyomorfekély, epilepszia kezelésében használják. , szív- és érrendszeri betegségek. A bróm 82 atomtömegű izotópját a gyógyászatban a daganatok kezelésében és a brómtartalmú gyógyszerek szervezetben való viselkedésének vizsgálatában alkalmazzák.
A brómbutil gumit iparilag 97-98% izobutilén CH 2 =C(CH 3) 2 és ne 2-3% izoprén CH 2 =C(CH 3)CH=CH 2 kopolimer, butilgumi nem teljes brómozásával állítják elő. Ebben a folyamatban csak a gumi makromolekula izoprén egységei brómozódnak:
–CH2 –C(CH3)=CH–CH2– + Br2 = –CH2–CBr(CH3) –CHBr–CH2–
A bróm bevitele a butilkaucsukba jelentősen megnöveli annak vulkanizálódási sebességét. A brómbutil gumi szagtalan, nem bocsát ki káros anyagokat a tárolás és a feldolgozás során, jellemző rá a telítetlen gumikkal való nagyfokú kovulkanizáció és a butilguminál jobb tapadás más polimerekhez. A halogénezett butilgumikat más polimerekből készült gumitermékek tömítésére használják (például autógumik gyártásánál), nagy kopásállóságú hőálló szállítószalagok, gumidugók és vegyileg ellenálló tartálybélések gyártására.
Jurij Krutyakov
Irodalom:
Miller W. Bróm. L., Mrs. Alkalmazott Kémiai Intézet. 1967
Figurovsky N.A. Az elemek felfedezése és nevük eredete. M., Science, 1970
A kémiai elemek népszerű könyvtára. M., Nauka, 1983
Szervetlen kémia, v. 2. Szerk. Yu.D. Tretyakov. M., Akadémia, 2004
MINKET. Földrajzi felmérés, Ásványi árucikk-összefoglalók, 2004. január
A bróm egy reaktív nemfém, amely a halogének csoportjába tartozik, amelyek energetikai oxidálószerek. Aktívan használják különféle területeken, beleértve az orvostudományt, az ipart, a fegyvergyártást. A bróm kémiai tulajdonságai számosak, és most érdemes röviden beszélni róluk.
Általános jellemzők
Ez az anyag normál körülmények között vörösesbarna folyadék. Maró, nehéz, kellemetlen szagú, kicsit jódszerű. A folyadék mérgező, de a bróm kémiai elem toxikus tulajdonságairól egy kicsit később lesz szó. Az általános jellemzőket a következő listában lehet megkülönböztetni:
- Az atomtömeg 79,901 ... 79,907 g / mol.
- Az elektronegativitás 2,96 a Pauling-skálán.
- Az elektród potenciálja nulla.
- Összesen hat oxidációs állapot van - 0, -1, +1, +3, +5 és +7.
- Az ionizációs energia 1142,0 (11,84) kJ/mol.
- A sűrűség normál körülmények között 3,102 (25 °C) g/cm³.
- A forráspont 58,6 °C és az olvadáspont –7,25 °C.
- A párolgás és olvadás fajhője 29,56 és 10,57 kJ/mol.
- A moláris hőkapacitás és térfogat mutatói 75,69 J / (K.mol), illetve 23,5 cm³ / mol.
Érdekes módon ennek az elemnek a nevét az ókori görögből "bűznek" fordítják. És aki ismeri a brómos oldatok illatát, az érti, miről van szó. Nem igazán jó az illata.
Alapvető kémiai tulajdonságok
Ez az anyag 2 atomos Br 2 molekulák formájában létezik. Ha a hőmérsékletet 800 ° C-ra emeli, akkor észrevehető lesz az atomokká való disszociációjuk. Minél magasabbak a fokozatok, annál intenzívebb lesz ez a folyamat.
A bróm fő kémiai tulajdonságai közé tartozik a vízben való oldódási képessége. Ez természetesen minden halogénre jellemző, de a H 2 O-val jobban kölcsönhatásba lép, mint mások. Az oldhatóság 3,58 gramm 100 milliliter vízben 20 °C hőmérsékleten.
Ennek a reakciónak az oldatát brómvíznek nevezzük. Számos különleges tulajdonsággal rendelkezik.
brómos víz
Fényben fokozatosan oxigént bocsát ki. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az oldat részét képező hipoklórsav bomlásnak indul. A folyadék egyébként jellegzetes sárga-narancssárga színű.
A reakció végrehajtásához brómos vizet használnak, amely képlet formájában így néz ki: Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO. Amint látható, ennek eredményeként olyan anyagok képződnek, mint a hidrogén-bromid és az instabil hipobrómos savak.
Az oldat nagyon erős oxidálószer. A brómos víz megtámadhatja az olyan fémeket, mint a nikkel, a kobalt, a vas, a mangán és a króm. Egyes szerves eredetű gyógyszerek kémiai szintézisében és elemzésekben is használják. Ezenkívül a brómos víz részt vesz az alkének azonosításában. Amikor reagál velük, elszíneződik. A brómos víz sajátossága egyébként, hogy még -20 °C-on sem fagy meg.
Általában a következőképpen állítják elő: 1 ml brómot adnak 250 ml desztillált vízhez, miközben az összetevőket intenzíven keverik. Az eljárást füstelszívóban hajtják végre. Az oldatot sötét üvegből készült tartályban kell tárolni.
Egyéb brómreakciók
Fontos megjegyezni, hogy ez az aktív nemfém minden szempontból elegyedik a legtöbb szerves oldószerrel. Leggyakrabban ennek a folyamatnak az eredményeként molekuláik brómozódnak.
Kémiai aktivitása szerint ez az elem a klór és a jód közé esik. Ezekkel az anyagokkal is kölcsönhatásba lép. Itt például a reakció jodidoldattal, melynek eredményeként szabad jód képződik: Br 2 + 2Kl → I 2 + 2KBr. Klór-bromidoknak kitéve pedig szabad bróm jelenik meg: Cl 2 + 2KBr → Br 2 + 2KCl.
A kérdéses elem kémiai tulajdonságai miatt sok más anyaggal is kölcsönhatásba lép. A bróm és a kén reakciója S 2 Br 2 -t eredményez. A foszforral való kölcsönhatás során PBr 3 és PBr 5 jelenik meg. Ezek mind bináris szervetlen vegyületek. A felsorolt elemeken kívül a nemfém kölcsönhatásba lép a szelénnel és a tellúrral is.
De amivel a bróm nem reagál közvetlenül, az a nitrogén és az oxigén. De kölcsönhatásba lép a halogénekkel. És a fémekkel való reakciói bromidokat adnak - MgBr 2, CuBr 2, AlBr 3 stb.
És természetesen a bróm fizikai és kémiai tulajdonságairól beszélve nem szabad megemlíteni, hogy vannak olyan anyagok is, amelyek ellenállnak a hatásának. Ezek a platina és a tantál, valamint bizonyos mértékig ólom, titán és ezüst.
Kettős és hármas kötések
A tárgyalt elem képes kölcsönhatásba lépni azokkal az anyagokkal is, amelyekre jellemző. És ha a bróm kémiai tulajdonságairól beszélünk, érdemes figyelembe venni az ilyen típusú reakciók egyenleteit is. Íme az egyik ezek közül: C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 BR 2. Ez kölcsönhatás az etilénnel. Csak kettős kötés van benne.
Érdekes módon, ha a brómot lúg-, kálium-karbonát- vagy nátrium-oldatokkal keverik össze, akkor a megfelelő bromátok és bromidok (sók) képződnek. Itt van egy egyenlet, amely ezt mutatja: 3Br 2 + 3Na 2 CO 3 → 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2 .
És igen, felsorolva a bróm legfontosabb kémiai tulajdonságait, nem szabad megemlíteni, hogy folyékony állapotban könnyen kölcsönhatásba lép az arannyal. Az eredmény tribromid (AuBr 3) képződése. A reakció pedig így néz ki: 2Au + 3Br 2 → 2AuBr 3.
Toxicitás
A bróm kémiai tulajdonságai meghatározzák az emberi szervezetre gyakorolt veszélyét. Még ha koncentrációja a levegőben meghaladja a 0,001 térfogatszázalékot, szédülés, nyálkahártya irritáció, orrvérzés, sőt néha fulladás és légúti görcsök is előfordulnak.
Az emberek halálos dózisa csak 14 mg/kg szájon át. Ha brómmérgezés történik, akkor szüksége van:
- Hívj egy mentőt.
- Vigye az áldozatot friss levegőre.
- Lazítsa meg a szűk ruházatot.
- Próbáld megnyugtatni.
- Öblítse le a bőrt vízzel, ha az anyag érintkezik a bőrfelülettel. Ezt követően töröld le alkohollal.
- Adjon az áldozatnak tejet kis mennyiségű szóda hozzáadásával. Semlegesíti a bróm hatását.
- Öblítse ki a gyomrot, ha az anyag szájon keresztül került a szervezetbe. Vizet itatni, de kis adagokban, ajánlott szorbenseket kínálni a felszívódás mértékének csökkentése érdekében.
A bróm valóban veszélyes anyag. Még vegyi harci kellékek gyártásához is használják.
Mivel a bróm kémiai tulajdonságai határozzák meg toxicitását, az emberek, akik kénytelenek érintkezni vele, speciális kesztyűt, gázálarcot és overallt használnak.
Tárolja az anyagot vastag falú üvegedényben. Ezt viszont homokos tartályokban tárolják. Segít megóvni a tartályt a rázás következtében fellépő tönkremeneteltől.
Egyébként az anyag nagyon nagy sűrűsége miatt a vele lévő palackokat nem lehet torkon fogni. Könnyen leszakadhat. A kiömlött mérgező bróm következményei pedig még ilyen mennyiségben is katasztrofálisak.
Alkalmazás
Végül néhány szó a bróm felhasználásának módjáról és helyéről. A következő területek és alkalmazási területek különböztethetők meg:
- Kémia. A bróm részt vesz a szerves szintézisben, oldata meghatározza a telítetlen vegyületek minőségét.
- Ipar. Bróm hozzáadásával tűzgátló anyagokat készítenek, amelyek tűzállóságot biztosítanak olyan anyagoknak, mint a textil, fa és műanyag. És aktívan előállítottak belőle 1,2-dibróm-etánt, amely az etil-folyadék fő összetevője volt.
- Fénykép. Az ezüst-bromidot fényérzékeny anyagként használják.
- Rakéta üzemanyag. A bróm-pentafluorid erős oxidálószere.
- Olajtermelés. Ezen a területen bromid oldatokat használnak.
- Gyógyszer. A kálium- és nátrium-bromidot nyugtatóként használják.
Tehát bármennyire is mérgező ez az anyag az emberi szervezetre nézve, bizonyos területeken pótolhatatlan.