Бром

БРОМ

БРОМ (лат. Bromum ), Br - химический элеВнмент VII группы периодической системы МенВнделеева, относится к галогенам , атомный номер 35, атомная масса 79,904; красно-бурая жидВнкость с сильным неприятным запаВнхом. Бром открыт в 1826 французским химиком А. Ж. Баларом при изучении рассолов средиземноморских соляных промыслов; назва н от греческого bromos тАФ зловоние. ПриВнродный бром состоит из 2 стабильных изоВнтопов 79Br (50,34%) и 81Br (49,46%). Из искусственно полученных радиоактивВнных изотопов брома наиболее интерес ен 80Вr , на примере кото рого И. В. Курчатовым открыто явле ние и зомерии атомных ядер.

Нахождение в природе.

Содержание брома в земной кор е (1,6* l0-4 % по массе) оценивается в 1015-1016 т. В главной своей массе бром находится в расВнсеянном состоянии в магматических породах, а также в широко распространённых галогенидах. Бром - постоянный спутник хлора. Бромистые соли (NaBr, KBr, MgBr2 ) встречаются в отложениях хлористых солей (в повар енной соли до 0,03 % Br, в калийных солях - силь вин е и карналлите - до 0,3% Вr), а также в морской воде (0,065% Br), рапе соляных озёр (до 0,2% Br) и подземных рассолах, обычно связанных с соляными и нефтяВнными месторождениями (до 0,1% Br). Благодаря хороше й растворимости в воде бромистые соли накопляются в остаточВнных рассолах морских и озёр ных водоёВнмов. Бром мигрирует в виде легко раствоВнримых соеди нений, очень редко образуя твёрдые минеральные формы, представВнленные бромиритом AgBr, эмболитом Ag (Сl, Br) и иодэмболитом Ag (Сl, Вr, I). Образование минералов происходит в зонах окисления сульфидных серебро-содержащих месторождений, формируюВнщихся в засушливых пустынных обласВнтях.

Физические и химические свойства.

При -7,2 В°С жидВнкий бром застывает, превращаясь в красно-коричневые игольчатые кристаллы со слабым металлическим блеском. Пары брома жёлто-бурого цвета, tкип 5 8,78В°С. ПлотВнность жидкого брома (при 20В°С) 3,1 г/см3. В воде бром растворим ограниченно, но луч ше других галогенов (3,58 г брома в 100 г Н2 О при 20В°С). Ниже 5, 84В°С из воды оса жда ются гранатово-красные кристаллы Br2*8H 2O. Особенно хорошо растворим бром во многих органических раствоВнрителях, чем пользуются для извлечения его из водных растворов. Бром в твердом, жидком и газообразном состоянии состоВнит из 2-атомных молекул. Заметная диссоциация на атомы начинается при температуре около 800В°С; диссоциация наблюВндается и при действии света.

Конфигурация внешних электронов атоВнма брома 4s2 4p5. Валентность брома в соединениВнях переменна, степень окисления равна -1 (в бромидах, напр. КВr), +1 (в гипобромитах, NaBrO), +3 (в бромитах, NaBrO2), +5 (в броматах, КВrО3) и + 7 (в пербромагах, NaBrO4). Химически бром весьма активен, занимая по реакционной способности место между хлором и иодом. Взаимодействие брома с серой, селеном, телВнлуром, фосфором, мышьяком и сурьмой сопровождается сильным разогреванием, иногда даже появлением пламени. Так же энергично бром реагирует с некоторыми меВнталлами, например калием и алюминием. Однако многие металлы реагируют с безВнводным бромом с трудом из-за образования на их поверхности защитной плёнки броВнмида, нерастворимого в броме. Из металлов наиболее устойчивы к действию брома, даже при повышенных температурах и в присутВнствии влаги, серебро, свинец, платина и тантал (золото, в отличие от платины, энергично реагирует с бромом). С кислородом, азотом и углеродом бром непосредственно не соединяется даже при повышенных температурах. Соединения брома с этими элеменВнтами получают косвенным путём. ТакоВнвы крайне непрочные окислы Br2O,BrO2 и Вr3О8.

Бром - сильный окислитель. Так, он окисляет сульфиты и тиосульфаты в водВнных растворах до сульфатов, нитриты до нитратов, аммиак до свободного азота. Бром вытесняет иод из его соединений, но сам вытесняется хлором и фтором. Свободный бром выделяется из водных растворов броВнмидов также под действием сильных окислителей в кислой среде. При растворении в воде бром частичВнно реагирует с ней с образованием бромистоводо-родной кислоты НВr и неустойчивой бромноватистой кислоты НВrО. Раствор брома в воде называют бромной водой. Из реакций брома с оргаВнническими соединениями наиболее характерны присоединение по двойной связи С=С, а также замещение водорода (обычно при действии катализаторов или света).

Получение и применение.

Исходным сырьём для получения брома слуВнжат морская вода, озёрные и подземные рассолы и щелока калийного произва, содержащие бром в виде бромид-иона Вг-. Бром выделяют при помощи хлоВнра и отгоВнняют из раствора водяным паром или во здухом. Отгонку паром ведут в колонВннах, изготовленных из гранита, керамики или иного стойкого к брому материала. Сверху в колонну подают подогретый рассол, а снизу - хлор и водяной пар. Пары брома, выходящие из колонны, конВнденсируют в керамиковых холодильниВнках. Далее бром отделяют от воды и очищаВнют от примеси хлора дистилляцией. Отгонка воздухом позволяет использоВнвать для получения брома рассолы с его низВнким содержанием, выделять бром из которых паровым способом в результате большоВнго расхода пара невыгодно. Из получаеВнмой бромовоздушной смеси бром улавВнливают химическими поглотителями. Для этого применяют растворы бромистого железа, которое, в свою очередь, получают восстановлением FеВг3 железными стружками, а также раствоВнры гидроокисей или карбонатов натрия или газообразный сернистый ангидрид, реагирующий с бромом в присутствии паров воды с образованием оромистоводородной и серной кислот. Из полученных полуВнпродуктов бром выделяют действием хлора или кислоты. В случае необходимости полуВнпродукты перерабатывают на бромистые соединения, не выделяя элементарного брома.

Вдыхание паров брома при содержании их в воздухе 1 мг/м3 и более вызывает кашель, насморк, носовое кровотечение, головокружение, головную боль; при более высоких концентрациях - удушье, бронВнхит, иногда смерть. Предельно допустиВнмые концентрации паров брома в воздухе 2 мг/м3. Жидкий бром действует на кожу, вызывая плохо заживающие ожоги, Работы с бромом следует проводить в вытяжВнных шкафах. При отравлении парами брома рекомендуется вдыхать аммиак, испольВнзуя для этой цели сплыю разбавленный раствор его в воде или в этиловом спирте. Боль в горле, вызванную вдыханием паров брома, устраняют приёмом внутрь горячего молока. Бром, попавший на кожу, смывают большим количеством воды или сдувают сильной струей воздуха. ОбожВнжённые места смазывают ланолином.

Бром применяют довольно широко. Он - исходный продукт для получения ряда бромистых солей и органических производВнных. Большие количества брома расходуют для получения бромистого этила и дибромэтана - составных частей этиловой жидкости, добавляемой к бензинам для повышения их детонационной стойкости. Соединения брома применяют в фотографии, при производстве ряда красителей, бромистый метил и некоторые другие соединения брома - как инВнсектициды. Некоторые органические соединения брома служат эффективными огнетушащими средствами. Бром и бромную воду исВнпользуют при химических анализах для опреВнделения многих веществ. В медицине испольВнзуют бромиды натрия, калия, аммония, а также органичанические соединения брома, которые применяют при неврозах, истерии, повыВншенной раздражительности, бессоннице, гипертонические болезни, эпилепсии и хорее.

Бром в организме.

Бром - постоянная составная часть тканей животных и растений. Наземные растения содержат в среднем 7*10-4% брома на сырое вещество, животные ~10-4%. Бром найден в различных секретах (слезах, слюне, поте, молоке, желчи). В крови здорового человека содержание брома колеблется от 0,11 до 2,00 мг%. С помощью радиоактивного брома (82Br) установлено избирательное поглоВнщение его щитовидной железой, мозгоВнвым слоем почек и гипофизом. ВведёнВнные в организм животных и человека бромиды усиливают концентрацию проВнцессов торможения в коре головного мозга, содействуют нормализации состояния нервной системы, пострадавшей от переВннапряжения тормозного процесса. Одновременно, задерживаясь в щитовидной железе, бром вступает в конкурентные отноВншения с иодом, что влияет на деятельВнность железы, а в связи с этим - и па состояние обмена веществ.

Вместе с этим смотрят:

Бумага
Бура
Важнейшие природные соединения алюминия
Виды брака при холодной прокатке труб и способы его предупреждения