Каталог :: Химия

: Бром

                                   БРОМ                                   
     БРОМ (лат. Bromum), 
Br - химический эле­мент VII группы 
периодической системы Мен­делеева, относится к галогенам
, атомный номер 35,
атомная масса 79,904; красно-бурая жид­кость с сильным неприятным запа­хом.
Бром открыт в 1826 французским химиком А. Ж. Баларом 
при изучении рассолов средиземноморских соляных промыслов; назва
н от греческого bromos — зловоние. При­родный бром состоит из 2 стабильных
изо­топов 79Br (50,34%) и 81Br (49,46%). Из
искусственно полученных радиоактив­ных изотопов брома наиболее интерес
ен 80Вr, на примере 
которого И. В. Курчатовым открыто явле
ние изомерии атомных ядер.
                                                                          
                          Нахождение в природе.                          
Содержание брома в земной коре (1,6*
l0-4% по массе) оценивается в 10
15-1016 т. В главной своей массе бром находится в рас­сеянном
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 поваренной соли до 0,03
% Br, в калийных солях - сильвин
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 нефтя­ными месторождениями (до 0,1% Br).
Благодаря хорошей растворимости в воде бромистые
соли накопляются в остаточ­ных рассолах морских и озёрн
ых водоё­мов. Бром мигрирует в виде легко раство­римых соеди
нений, очень редко образуя твёрдые минеральные формы, представ­ленные 
бромиритом AgBr, 
эмболитом Ag (Сl, Br) и иодэмболитом 
Ag (Сl, Вr, I). Образование минералов происходит в зонах окисления
сульфидных серебро-содержащих месторождений,
формирую­щихся в засушливых пустынных облас­тях.
                    Физические и химические свойства.                    
При -7,2°С жид­кий бром з
астывает, превращаясь в красно-коричневые игольчатые кристаллы со слабым 
металлическим блеском. Пары брома жёлто-бурого цвета, tкип 5
8,78°С. Плот­ность жидкого брома (при 20°С) 3,1 г/см3. В воде бром
растворим ограниченно, но лучше других галогенов
(3,58 г брома в 100 г Н
2О при 20°С). Ниже 5,8
4°С из воды осаждаются
гранатово-красные кристаллы Br2*8H2
O. Особенно хорошо растворим бром во многих органических раство­рителях, чем
пользуются для извлечения его из водных растворов. Бром в твердом, жидком и
газообразном состоянии состо­ит из 2-атомных молекул. Заметная диссоциация на
атомы начинается при температуре около 800°С; диссоциация наблю­дается и при
действии света.
Конфигурация внешних электронов ато­ма брома 4s2 4p5.
Валентность брома в соединени­ях 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, тел­луром, фосфором,
мышьяком и сурьмой сопровождается сильным разогреванием, иногда даже появлением
пламени. Так же энергично бром реагирует с некоторыми ме­таллами, например
калием и алюминием. Однако многие металлы реагируют с без­водным бромом с
трудом из-за образования на их поверхности защитной плёнки бро­мида,
нерастворимого в броме. Из металлов наиболее устойчивы к действию брома, даже
при повышенных температурах и в присут­ствии 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 элемен­тами получают
косвенным путём. Тако­вы крайне непрочные окислы Br2O,BrO2 
и Вr3О8.
Бром - сильный окислитель. Так, он окисляет сульфиты и тиосульфаты в вод­ных
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 бро­мидов также под действием
сильных окислителей в кислой среде. При растворении в воде бром частич­но
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 орга­ническими 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 слу­жат морская вода, озёрные и подземные
рассолы и щелока калийного произва, содержащие бром в виде бромид-иона Вг-
. Бром выделяют при помощи хло­ра и отго­няют из раствора водяным паром или во
здухом. Отгонку паром ведут в колон­нах, 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,
кон­денсируют в керамиковых холодильни­ках. Далее бром отделяют от воды и
очища­ют от примеси хлора дистилляцией. Отгонка воздухом позволяет
использо­вать для получения брома рассолы с его низ­ким содержанием, выделять
бром из которых паровым способом в результате большо­го расхода пара невыгодно.
Из получае­мой бромовоздушной смеси бром улав­ливают химическими поглотителями.
Для этого применяют растворы бромистого железа, которое, в свою очередь,
получают восстановлением FеВг3 железными стружками, а также
раство­ры гидроокисей или карбонатов натрия или газообразный сернистый
ангидрид, реагирующий с бромом в присутствии паров воды с образованием
оромистоводородной и серной кислот. Из полученных полу­продуктов бром выделяют
действием хлора или кислоты. В случае необходимости полу­продукты
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, брон­хит, иногда смерть. Предельно
допусти­мые концентрации паров брома в воздухе 2 мг/м3. Жидкий бром
действует на кожу, вызывая плохо заживающие ожоги, Работы с бромом следует
проводить в вытяж­ных шкафах. При отравлении парами брома рекомендуется вдыхать
аммиак, исполь­зуя 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. Обож­жённые места
смазывают ланолином.
Бром применяют довольно широко. Он - исходный продукт для получения ряда
бромистых солей и органических производ­ных. 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
ин­сектициды. Некоторые органические соединения брома служат эффективными
огнетушащими средствами. Бром и бромную воду ис­пользуют при химических
анализах для опре­деления многих веществ. В медицине исполь­зуют бромиды
натрия, калия, аммония, а также органичанические соединения брома, которые
применяют при неврозах, истерии, повы­шенной 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 погло­щение его щитовидной железой, мозго­вым слоем почек и
гипофизом. Введён­ные в организм животных и человека бромиды усиливают
концентрацию про­цессов торможения в коре головного мозга, содействуют
нормализации состояния нервной системы, пострадавшей от пере­напряжения
тормозного процесса. Одновременно, задерживаясь в щитовидной железе, бром
вступает в конкурентные отно­шения с иодом, что влияет на деятель­ность железы,
а в связи с этим - и па состояние обмена веществ.