Oslobođeni brom se odvaja ekstrakcijom nepolarnim rastvaračima ili destilacijom vodenom parom. Fizička i hemijska svojstva broma

Do otkrića broma došlo je u prvoj trećini 19. veka; nezavisno jedan od drugog, nemački hemičar Karl Jacob Loewich 1825. i Francuz Antoine Jerome Balard 1826. godine upoznali su svet sa novim hemijskim elementom. Zanimljiva činjenica - Balar je prvobitno nazvao svoj element murid(iz latinskog muria- salamuru), jer je svoje otkriće došao proučavajući mediteranska polja soli.

Brom (sa starogrčkog βρῶμος, doslovno prevedeno "smrdljiv", "smrad", "smrad") je element glavne podgrupe grupe VII četvrtog perioda periodnog sistema hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev (u novoj klasifikaciji - element 17. grupe). Brom je halogen, reaktivni nemetal, sa atomskim brojem 35 i molekulskom težinom 79,904. Simbol se koristi za označavanje Br(iz latinskog Bromum).

Pronalaženje broma u prirodi

Brom je široko rasprostranjen hemijski element i nalazi se gotovo svuda u vanjskom okruženju. Posebno mnogo broma ima u slanoj vodi - morima i jezerima, gdje je dostupan u obliku kalijum bromida, natrijum bromida i magnezijum bromida. Najveća količina broma nastaje prilikom isparavanja morske vode, nalazi se i u nekim stijenama, kao i u biljkama.

Ljudsko tijelo sadrži do 300 mg broma, uglavnom u štitnoj žlijezdi; brom sadrži i krv, bubrege i hipofizu, mišiće i koštano tkivo.

Fizička i hemijska svojstva broma

Brom je obično kaustična teška tečnost, ima crveno-braon boju i oštar, vrlo neprijatan (smrdljiv) miris. To je jedini nemetal koji je na sobnoj temperaturi u tečnom stanju.

Brom (kao i pare broma) je toksična i otrovna supstanca, pri radu s njim potrebno je koristiti hemijsku zaštitnu opremu, jer brom u kontaktu sa ljudskom kožom i sluzokožom izaziva opekotine.

Sastav prirodnog broma su dva stabilna izotopa (79 Br i 81 Br), molekul broma se sastoji od dva atoma i ima hemijsku formulu Br 2.

Dnevne potrebe tijela za bromom

Potreba zdravog tijela za bromom nije veća od 0,8-1 g.

Zajedno sa bromom prisutnim u tijelu, osoba prima brom iz prehrambenih proizvoda. Glavni dobavljači broma su orašasti plodovi (,), mahunarke (, i), kao i tjestenina, mliječni proizvodi, alge i gotovo sve vrste morske ribe.

Opasnost i šteta od broma

Elementarni brom je moćan otrov, strogo ga je zabranjeno uzimati oralno. Pare broma mogu izazvati plućni edem, posebno kod onih koji su skloni alergijskim reakcijama ili imaju oboljenja pluća i respiratornog trakta (bromove pare su veoma opasna za astmatičare).

Znakovi viška broma

Višak ove tvari obično se javlja kod predoziranja preparatima broma, kategorički je nepoželjan za ljude, jer može predstavljati pravu opasnost po zdravlje. Glavni znakovi viška broma u tijelu su upale i osip na koži, poremećaji u probavnom sistemu, opća letargija i depresija, uporni bronhitis i rinitis koji nisu povezani s prehladama i virusima.

Znakovi nedostatka broma

Nedostatak broma u organizmu manifestuje se nesanicom, usporenim rastom kod dece i adolescenata, te smanjenjem nivoa hemoglobina u krvi, ali ovi simptomi nisu uvek povezani sa nedovoljnom količinom broma, pa da se potvrdi sumnja, potrebno je da posetite lekara i uradite neophodne testove. Često se zbog nedostatka broma povećava rizik od spontanog pobačaja (pobačaja u različitim fazama, do trećeg trimestra).

Korisna svojstva broma i njegov uticaj na organizam

Brom (u obliku bromida) se koristi za razne bolesti, njegovo glavno djelovanje je sedativno, pa se preparati broma često propisuju kod nervnih poremećaja i poremećaja spavanja. Soli broma su efikasan lek za bolesti koje izazivaju napade (posebno epilepsiju), kao i poremećaje kardiovaskularnog sistema i neke gastrointestinalne bolesti (čir na želucu i dvanaestopalačnom crevu).

Probavljivost broma

Aluminij usporava apsorpciju broma, te stoga lijekove koji sadrže bromove soli trebate uzimati tek nakon konsultacije sa ljekarom.

Suprotno neutemeljenim glasinama (više kao anegdotama), brom nema depresivno dejstvo na libido i potenciju muškaraca. Navodno se brom u obliku bijelog praha dodaje u hranu mladih vojnika u vojsci, kao i pacijenata muškog spola u centrima za mentalno zdravlje i zatvorenika u zatvorima i kolonijama. Za to ne postoje naučni dokazi, a glasine se mogu objasniti sposobnošću broma (njegovih preparata) da ima umirujuće dejstvo.

Prema nekim izvorima, brom pomaže u aktiviranju seksualne funkcije kod muškaraca i povećava kako volumen ejakulata tako i broj spermatozoida sadržanih u njemu.

Upotreba broma u životu

Brom se koristi ne samo u medicini (kalijev bromid i natrijum bromid), već i u drugim oblastima, na primjer u fotografiji, proizvodnji nafte i u proizvodnji motornog goriva. Brom se koristi u proizvodnji hemijskih ratnih sredstava, što još jednom naglašava potrebu za pažljivim rukovanjem ovim elementom.

Sadržaj članka

BROM(Bromum, Br) – element 17 (VIIa) grupe periodnog sistema, atomski broj 35, relativna atomska masa 79,904. Prirodni brom se sastoji od dva stabilna izotopa: 79 Br (50,69 at.%) i 81 Br (49,31 at.%), a poznato je ukupno 28 izotopa sa masenim brojevima od 67 do 94. U hemijskim jedinjenjima brom pokazuje oksidaciona stanja od –1 do +7, u prirodi se javlja isključivo u oksidacionom stanju –1.

Istorija otkrića.

Trojica naučnika gotovo istovremeno su se približila otkriću broma, ali je samo jednom od njih bilo suđeno da postane službeno priznat otkrivač.

Godine 1825. mladi francuski hemičar Antoine-Jérôme Balard, koji je radio kao preparator na Farmakološkoj školi Univerziteta u malom južnom gradu Montpellieru, započeo je svoje prvo samostalno naučno istraživanje. Montpellier je od davnina bio poznat po rudnicima soli. Za vađenje soli, na obali su iskopani bazeni koji su punjeni morskom vodom. Nakon što je voda isparila pod utjecajem sunčeve svjetlosti, otpali kristali soli su izvađeni, a preostala matična tekućina (salamurnica) vraćena u more.

Balarov nadzornik, profesor Joseph Anglada, zadužio ga je da proučava hemijski sastav isušene slane vode i obalnih algi. Djelujući na slanu otopinu raznim reagensima, Bolar je primijetio da kada se hlor propušta kroz nju, otopina dobiva intenzivnu žutu boju. Slično su obojeni hlor i alkalni ekstrakti pepela algi. Najprije je Balar sugerirao da je uočena boja uzrokovana prisustvom joda u ispitivanim uzorcima, koji u reakciji s hlorom stvara nepoznatu supstancu. Za početak, ekstrahovao ga je sukcesivno sa eterom i vodenim rastvorom kalijum hidroksida. Obradivši nastalu alkalnu otopinu piroluzitom (MnO 2) u okruženju sumporne kiseline, Balar je izolirao crveno-smeđu tekućinu neugodnog mirisa i pokušao je razdvojiti na sastavne dijelove. Kada su svi pokušaji propali, postalo je jasno da se radi o novom elementu. Odredivši gustinu i tačku ključanja tečnosti, kao i proučavanje njenih najvažnijih hemijskih svojstava, Balard je 30. novembra 1825. poslao izveštaj o svojim eksperimentima Pariskoj akademiji nauka. U njemu je posebno predloženo ime "murid" za novi element (od latinske riječi "muria" - slanica).

Imenovana je komisija od tri hemičara da potvrdi poruku: Louis Nicolas Vauquelin, Louis Jacques Thénard i Joseph Gay-Lussac. Ponovivši opisane eksperimente, potvrdili su Balarove zaključke, ali se naziv "murid" smatrao neuspješnim, jer da se hlorovodonična kiselina tada zvala acidum muriaticum - muric (od hipotetičkog elementa muria), a njene soli - murijati, a upotreba takvih sličnih naziva "murid" i "murium" mogla bi izazvati nesporazume. Prema preporuci nomenklaturne komisije pri Akademiji nauka, predloženo je da se novi element nazove brom od grčkog brwmoV - fetid. U Rusiji naziv "brom" nije odmah uspostavljen; dugo vremena su se za element br. 35 koristili nazivi "vrom", "murid" i "vromid".

Kasnije se ispostavilo da nije Balar prvi dobio elementarni brom, već učenik poznatog njemačkog hemičara Leopolda Gmelina, Carla Jacoba Löwiga, Leopolda Gmelina, koji ga je izolovao iz izvorske vode u Kreuznachu 1825. godine na Univerzitetu u Hajdelbergu. Dok je pripremao još lijeka za istraživanje, pojavila se Balarova poruka.

Čuveni njemački hemičar Justus Lubich došao je blizu otkrića broma, baš kao i Balard, koji ga je zamijenio za spoj hlora i joda.

Može se reći da je otkriće broma ležalo na površini, a francuski hemičar Charles Frédéric Gerhardt je čak rekao da „Nije Balard taj koji je otkrio brom, već brom taj koji je otkrio Balarda“.

U prirodi se brom gotovo uvijek nalazi zajedno sa hlorom kao izomorfna nečistoća u prirodnim hloridima (do 3% u silvitu KCl i karnalitu KCl MgCl 2 6H 2 O). Vlastiti bromni minerali: bromargirit AgBr, bromosilvinit KMgBr 3 ·6H 2 O i embolit Ag(Br, Cl) su rijetki i nemaju industrijski značaj. Otkriveni su mnogo kasnije od elementarnog broma (bromargirit - u Meksiku, 1841. godine). Clarke (prosječan sadržaj u zemljinoj kori) broma u zemljinoj kori iznosi 2,1·10 –4%.

Velika količina broma nalazi se u Zemljinoj hidrosferi (oko 3/4 one koja je prisutna u zemljinoj kori): u okeanima (6,6·10–3%), slanim jezerima, podzemnim slanicima i podzemnim vodama. Najveća koncentracija otopljenih bromida - oko 6 mg/l - uočena je u vodi Mrtvog mora, a ukupna količina broma u njoj procjenjuje se na milijardu tona. Zajedno sa prskanjem slane vode, jedinjenja broma ulaze u atmosferu.

Brom se takođe nalazi u živim organizmima. Sadržaj broma u živoj fitomasi iznosi 1,6·10–4%. U ljudskom tijelu prosječna koncentracija broma je oko 3,7 mg/kg, a najveći dio je koncentrisan u mozgu, jetri, krvi i bubrezima. Među anorganskim anionima koji čine krv, bromidni jon zauzima peto mjesto po količini nakon klorida, bikarbonata, fosfata i sulfata; njegova koncentracija u krvnoj plazmi je u rasponu od 20-150 µmol/l. Neke životinje, gljive i biljke (prvenstveno mahunarke) su sposobne akumulirati brom, posebno u morskim ribama i algama.

Dobijanje broma.

Industrijska proizvodnja broma započela je 1865. godine u rudniku soli Strassfurt u Njemačkoj, dvije godine kasnije brom se počeo vaditi u SAD-u, u državi Virginia. Godine 1924. na brodu Ethila demonstrirana je mogućnost vađenja broma iz morske vode, a 1934. organizirana je industrijska proizvodnja po ovoj metodi. U Rusiji je prva fabrika broma izgrađena 1917. na slanom jezeru Saki.

Sve industrijske metode za proizvodnju broma iz slanih otopina temelje se na njegovom istiskivanju klorom iz bromida:

MgBr 2 + Cl 2 = MgCl 2 + Br 2

Prilikom proizvodnje broma puhanjem, sirovina (salamura iz slanih jezera, pripadajuće vode iz naftnih bušotina, morska voda) se zakiseli sumpornom kiselinom do pH 3,5 i tretira sa viškom hlora. Slana otopina koja sadrži otopljeni brom se zatim dovodi na vrh kolone ispunjene malim keramičkim prstenovima. Rastvor teče niz prstenove, a ka njemu se upuhuje snažan mlaz vazduha, a brom prelazi u gasnu fazu. Smjesa broma i zraka propušta se kroz otopinu natrijevog karbonata:

3Na 2 CO 3 + 3Br 2 = 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2

Da bi se odvojio brom iz nastale mješavine bromida i natrijevog bromata, zakiseljuje se sumpornom kiselinom:

5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 SO 4 = 3Na 2 SO 4 + 3Br 2 + 3H 2 O

Druge predložene metode za ekstrakciju broma iz hlorisane slane vode: ekstrakcija ugljovodonicima ili adsorpcija jonoizmenjivačkim smolama se ne koriste široko.

Neke od otopina bromida koje se koriste u industriji (do 35% u SAD) šalju se na reciklažu kako bi se dobile dodatne količine broma.

Svjetska proizvodnja broma (od 2003. godine) iznosila je oko 550 hiljada tona godišnje, a najveći dio proizveden je u SAD-u (39,4%), Izraelu (37,6%) i Kini (7,7%). Dinamika proizvodnje broma u različitim zemljama svijeta prikazana je u tabeli 1.

Tabela 1. Dinamika globalne proizvodnje broma

Table 1. DINAMIKA SVJETSKE PROIZVODNJE BROMA(u hiljadama tona).
Zemlja	1999	2000	2001	2002	2003
SAD	239	228	212	222	216
Izrael	181	210	206	206	206
kina	42	42	40	42	42
Velika britanija	55	32	35	35	35
Jordan	–	–	–	5	20
Japan	20	20	20	20	20
Ukrajina	3	3	3	3	3
Azerbejdžan	2	2	2	2	2
Francuska	1,95	2	2	2	2
Indija	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Njemačka	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Italija	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Turkmenistan	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
Španija	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Ukupno na svijetu	547	542	523	540	548

Cijena elementarnog broma kreće se od 700 do 1.000 dolara po toni. Godišnja potreba Rusije za bromom procjenjuje se na 20–25 hiljada tona, a zadovoljava se uglavnom uvozom iz SAD-a i Izraela.

U laboratoriji, brom se može pripremiti reakcijom bromida sa odgovarajućim oksidirajućim agensom, kao što je kalijum permanganat ili mangan dioksid, u kiseloj sredini.

MnO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaBr = Br 2 + MnSO 4 + Na 2 SO 4

Oslobođeni brom se odvaja ekstrakcijom nepolarnim rastvaračima ili destilacijom vodenom parom.

Jednostavna supstanca.

Brom je jedini nemetal koji je tečan na sobnoj temperaturi. Elementarni brom je teška crveno-smeđa tečnost neprijatnog mirisa (gustina na 20°C - 3,1 g/cm 3, tačka ključanja +59,82°C), pare broma imaju žuto-braon boju. Na temperaturi od -7,25° C, brom se stvrdnjava u crveno-braon kristale u obliku igle sa slabim metalnim sjajem.

U čvrstom, tekućem i gasovitom stanju, brom postoji u obliku dvoatomskih molekula Br 2, primjetna disocijacija na atome počinje tek na 800°C, disocijacija se javlja i pod utjecajem svjetlosti. Element brom je jako oksidaciono sredstvo, direktno reaguje sa gotovo svim nemetalima (osim plemenitih gasova, kiseonika, azota i ugljika) i mnogim metalima, te reakcije su često praćene paljenjem (npr. sa fosforom, antimonom, lim):

2S + Br 2 = S 2 Br 2

2P + 3Br 2 = 2PBr 3 ; PBr 3 + Br 2 = 2PBr 5

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Ni + Br 2 = NiBr 2

Mnogi metali sporo reagiraju s bezvodnim bromom zbog stvaranja filma bromida na njihovoj površini, koji je netopiv u bromu. Od metala, najotporniji na brom (čak i na povišenim temperaturama iu prisustvu vlage) su srebro, olovo, platina i tantal. Zlato, za razliku od platine, lako reaguje sa njim, formirajući AuBr 3 .

U vodenom okruženju brom oksidira nitrite u nitrate, amonijak u dušik, jodide u slobodni jod, sumpor i sulfite u sumpornu kiselinu:

2NH 3 + 6Br 2 = N 2 + 6HBr

3Br 2 + S + 4H 2 O = 6HBr + H 2 SO 4

Brom je umjereno rastvorljiv u vodi (3,58 g na 100 g na 20°C), pri hlađenju ovog rastvora na 6°C iz njega ispadaju granatno crveni kristali brom klatrata hidrata sastava 6Br 2 46H 2 O. rastvorljivost broma se značajno povećava dodavanjem bromida zbog stvaranja jakih kompleksnih jedinjenja:

KBr + Br 2 = KBr 3

U vodenom rastvoru broma („bromna voda“), postoji ravnoteža između molekularnog broma, bromidnog jona i brom oksokiselina:

Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO

U zasićenom rastvoru brom je disociran za 0,85%, u 0,001-molarnom rastvoru - za 17%.

Kada se bromna voda skladišti na svjetlu, postupno se razgrađuje uz oslobađanje kisika zbog fotolize hipobromove kiseline:

2HOBr+ hv= 2HBr + O2

Kada brom reaguje sa alkalnim rastvorima, nastaju odgovarajući bromidi i hipobromiti (na hladnom) ili bromati:

Br 2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H 2 O (na t

3Br 2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 O

Zbog visoke hemijske aktivnosti broma, za njegov transport se koriste rezervoari sa unutrašnjom olovnom ili nikalnom oblogom. Male količine broma se čuvaju u staklenim posudama.

Bromna jedinjenja.

Poznata su hemijska jedinjenja broma u kojima može da pokaže oksidaciona stanja od –1, 0, +1, +3, +5 i +7. Od najvećeg praktičnog interesa su supstance koje sadrže brom u oksidacionom stanju –1, tu spadaju bromovodik, kao i neorganski i organski bromidi. Spojevi broma u pozitivnim oksidacijskim stanjima predstavljeni su uglavnom bromovim kisikovim kiselinama i njihovim solima; svi su jaki oksidanti.

Vodonik bromid HBr, je toksičan (maksimalna dozvoljena koncentracija = 2 mg/m3) bezbojni plin oštrog mirisa, koji dimi u zraku zbog interakcije s vodenom parom. Kada se ohladi na –67°C, bromovodonik postaje tečan. HBr je veoma rastvorljiv u vodi: na 0°C, 612 zapremina bromovodonika se rastvori u jednoj zapremini vode; u rastvoru, HBr disocira na ione:

HBr + H 2 O = H 3 O + + Br –

Vodeni rastvor HBr naziva se bromovodonična kiselina i jedna je od jakih kiselina (pK a = –9,5). U HBr, brom ima oksidaciono stanje -1 i stoga bromovodična kiselina pokazuje redukciona svojstva; oksidira se koncentriranom sumpornom kiselinom i atmosferskim kisikom (na svjetlu):

H 2 SO 4 + 2HBr = Br 2 + SO 2 + 2H 2 O

4HBr + O 2 = 2Br 2 + 2H 2 O

U interakciji s metalima, kao i sa metalnim oksidima i hidroksidima, bromovodična kiselina stvara soli - bromidi:

HBr + KOH = KBr + H2O

U industriji se bromovodonik dobija direktnom sintezom iz elemenata u prisustvu katalizatora (platina ili aktivni ugljen) H 2 + Br 2 = 2HBr i, kao nusproizvod, tokom bromiranja organskih jedinjenja:

U laboratoriji, HBr se može dobiti djelovanjem koncentrirane fosforne kiseline na bromide alkalnih metala kada se zagrijavaju:

NaBr + H3PO4 = NaH2PO4 + HBr

Pogodna laboratorijska metoda za sintezu HBr je i reakcija broma s benzenom ili dekalinom u prisustvu željeza:

C 10 H 18 + Br 2 = C 10 H 17 Br + HBr

Bromovodik se koristi za proizvodnju bromida i nekih organskih spojeva broma.

Kalijum bromid KBr– bezbojna kristalna supstanca, visoko rastvorljiva u vodi (65 g u 100 g vode na 20°C), tačka topljenja = 730°C. Kalijev bromid se koristi u proizvodnji fotografskih emulzija i kao sredstvo protiv vela u fotografiji . KBr dobro prenosi infracrvene zrake i stoga služi kao materijal sočiva za IR spektroskopiju.

Litijum bromid LiBr, je bezbojna higroskopna supstanca (t pl = 552°C), visoko rastvorljiva u vodi (63,9% na 20°C). Poznat je kristalni hidrat LiBr 2H 2 O. Litijum bromid se dobija reakcijom vodenih rastvora litijum karbonata i bromovodonične kiseline:

Li 2 CO 3 + 2HBr = 2LiBr + H 2 O + CO 2

Litijum bromid se koristi u liječenju mentalnih bolesti i kroničnog alkoholizma. Zbog svoje visoke higroskopnosti, LiBr se koristi kao sredstvo za sušenje u sistemima klimatizacije i za dehidraciju mineralnih ulja.

Hipobromna kiselina HOBr spada u slabe kiseline, postoji samo u razrijeđenim vodenim otopinama, koje se dobivaju reakcijom broma sa suspenzijom živinog oksida:

2Br 2 + 2HgO + H 2 O = HgO HgBr 2 Í̈ + 2HOBr

Soli hipobromne kiseline nazivaju se hipobromiti, mogu se dobiti reakcijom broma sa hladnim alkalnim rastvorom ( vidi gore), kada se alkalni rastvori zagrevaju, hipobromiti su neproporcionalni:

3NaBrO = 2NaBr + NaBrO 3

Oksidacijsko stanje broma +3 odgovara Bromna kiselina HBrO 2, koji trenutno nije primljen. Poznate su samo njegove soli - bromiti, koji se može dobiti oksidacijom hipobromita bromom u alkalnom mediju:

Ba(BrO) 2 + 2Br 2 + 4KOH = Ba(BrO 2) 2 + 4KBr + 2H 2 O

Bromna kiselina HBrO 3 se dobija u rastvorima delovanjem razblažene sumporne kiseline na rastvore njenih soli – bromati:

Ba(BrO 3) 2 + H 2 SO 4 = 2HBrO 3 + BaSO 4 Í̈

Kada se pokušavaju dobiti otopine s koncentracijom većom od 30%, bromna kiselina se eksplozivno raspada.

Bromna kiselina i bromati su jaki oksidanti:

2S + 2NaBrO 3 = Na 2 SO 4 + Br 2 + SO 2.

Kalijum bromat KBrO 3 – bezbojna kristalna supstanca, rastvorljiva u vodi (6,9 g KBrO 3 se rastvara u 100 g vode na 20°C, 49,7 g na 100°C). Kada se zagrije na 434°C, raspada se bez topljenja:

2KBrO 3 = 2KBr + 3O 2

Kalijum bromat se dobija elektrolizom rastvora KBr ili reakcijom kalijevog hidroksida sa bromom i hlorom:

12KOH + Br 2 + 5Cl 2 = 2KBrO 3 + 10KCl +6H 2 O

KBrO 3 se koristi u analitičkoj hemiji kao oksidaciono sredstvo tokom bromatometrijske titracije, deo je neutralizatora za perm.

Najstabilnija od brom oksokiselina je broma kiselina HBrO 4, koji postoji u vodenim rastvorima sa koncentracijom koja ne prelazi 6 mol/l. Unatoč činjenici da je HBrO 4 najmoćnije oksidacijsko sredstvo među bromnim kisikovim kiselinama, redoks reakcije s njegovim učešćem odvijaju se vrlo sporo. Na primjer, bromna kiselina ne oslobađa hlor iz jednomolarne otopine klorovodične kiseline, iako je ova reakcija termodinamički povoljna. Posebna stabilnost iona BrO 4 je zbog činjenice da atomi kiseonika, koji okružuju atom broma u tetraedru, efikasno ga štite od napada redukcionog sredstva. Otopine bromatne kiseline mogu se dobiti zakiseljavanjem otopina njenih soli - perbromata, koji se, pak, sintetiziraju elektrolizom otopina bromata, kao i oksidacijom alkalnih otopina bromata fluorom ili ksenon fluoridima:

NaBrO 3 + XeF 2 + 2NaOH = NaBrO 4 + 2NaF + Xe + H 2 O

Zbog jakih oksidacionih svojstava perbromata, sintetizovani su tek u drugoj polovini 20. veka. Američki naučnik Evan H.Appelman 1968. godine.

Kiseoničke kiseline broma i njihove soli mogu se koristiti kao oksidanti.

Biološka uloga i toksičnost jedinjenja broma.

Mnogi aspekti biološke uloge broma još nisu razjašnjeni. U ljudskom tijelu, brom je uključen u regulaciju štitne žlijezde, jer je kompetitivni inhibitor joda. Neki istraživači vjeruju da su jedinjenja broma uključena u aktivnost eozinofila - ćelija imunološkog sistema. Eozinofil peroksidaza oksidira bromidne ione u hipobromnu kiselinu, koja pomaže u uništavanju stranih ćelija, uključujući ćelije raka. Nedostatak broma u hrani dovodi do nesanice, usporenog rasta i smanjenja broja crvenih krvnih zrnaca u krvi. Dnevni unos broma u ljudski organizam hranom iznosi 2-6 mg. Riba, žitarice i orašasti plodovi posebno su bogati bromom.

Element brom je otrovan. Tečni brom izaziva opekotine koje se teško zacjeljuju; ako dospije na kožu, mora se isprati s puno vode ili otopine sode. Pare broma u koncentraciji od 1 mg/m 3 izazivaju iritaciju sluzokože, kašalj, vrtoglavicu i glavobolju, a u većoj koncentraciji (>60 mg/m 3 ) izaziva gušenje i smrt. U slučaju trovanja parom broma preporučuje se udisanje amonijaka. Toksičnost spojeva broma je manje velika, međutim, uz produženu upotrebu lijekova koji sadrže brom, može se razviti kronično trovanje - bromizam. Njegovi simptomi su opšta letargija, pojava osipa na koži, apatija i pospanost. Joni bromida, koji dugo ulaze u tijelo, sprječavaju nakupljanje joda u štitnoj žlijezdi, inhibirajući njenu aktivnost. Da bi se ubrzalo izbacivanje broma iz organizma, propisana je dijeta bogata soli i dosta tečnosti.

Primjena broma i njegovih spojeva.

Prva poznata upotreba jedinjenja broma bila je u proizvodnji ljubičaste boje. Izvađen je još u drugom milenijumu prije nove ere iz mekušaca vrste “murex”, koji akumuliraju brom iz morske vode. Proces vađenja boje bio je vrlo radno intenzivan (od 8.000 školjki možete dobiti samo 1 gram ljubičaste) i samo su vrlo bogati ljudi mogli priuštiti da nose odjeću obojenu njome. U starom Rimu su ga mogli nositi samo predstavnici najviših vlasti, zbog čega su ga zvali "kraljevsko ljubičasto". Struktura aktivnog principa ove boje ustanovljena je tek u drugoj polovini 19. veka; ispostavilo se da je to jedinjenje broma - 6,6" - dibromoindigo. Bromo derivati ​​indiga, sintetizovani veštački, koriste se za bojenje tkanina (uglavnom pamuk) čak i sada.

U 19. vijeku Glavna područja upotrebe jedinjenja broma bile su fotografija i medicina.

Srebrni bromid AgBr je počeo da se koristi kao materijal osetljiv na svetlost oko 1840. Savremeni fotografski materijali zasnovani na AgBr omogućavaju snimanje fotografija sa brzinom zatvarača od 10-7 sekundi. Za izradu fotografskog filma na bazi srebrovog bromida, ova sol se sintetiše u vodenom rastvoru želatine, dok se istaloženi kristali AgBr ravnomerno raspoređuju po celoj zapremini rastvora. Nakon stvrdnjavanja želatine formira se fina suspenzija koja se ravnomjerno nanosi u tankom sloju (debljine 2 do 20 mikrona) na površinu nosača - prozirni film napravljen od celuloznog acetata. Svaki kvadratni centimetar rezultirajućeg sloja sadrži nekoliko stotina miliona zrna srebrnog bromida okruženih želatinskim filmom. Kada svjetlost udari u takav fotografski film, dolazi do fotolitičke razgradnje AgBr:

AgBr+ hv= Ag + Br

Obrnuti proces - oksidacija srebra bromom - u fotoemulziji je spriječen želatinom. Fotoliza dovodi do formiranja u mikrokristalima AgBr grupa atoma srebra dimenzija 10–7–10–8 cm, takozvanih centara latentne slike. Da bi se dobila vidljiva slika, srebrni bromid na izloženim područjima reducira se u metalno srebro. Latentni centri slike katalizuju (ubrzavaju) reakciju redukcije i omogućavaju da se ona izvede praktično bez uticaja na neosvijetljene kristale AgBr. Nakon rastvaranja preostalog bromida srebra, dobija se crno-bijela slika (negativ) na fotografskom filmu, otpornom na svjetlost. Da biste stvorili pozitivnu sliku, potrebno je ponoviti postupak obasjavanjem svjetla na (obično) fotografski papir kroz film koji sadrži negativnu sliku.

Soli broma su se pokazale kao veoma efikasni lekovi za lečenje mnogih nervnih bolesti. Čuveni ruski fiziolog I. P. Pavlov je rekao: „Čovečanstvo treba da bude srećno što ima tako dragocen lek za nervni sistem kao što je brom. Medicinska upotreba KBr kao sedativa (sedativa) i antikonvulziva u liječenju epilepsije počela je 1857. U to vrijeme, vodeni rastvori kalijuma i natrijum bromida bili su poznati pod zajedničkim nazivom brom. Dugo je vrijeme bio nepoznat mehanizam djelovanja preparata broma; vjerovalo se da bromidi smanjuju ekscitabilnost, djelujući slično tabletama za spavanje. Tek 1910. godine, jedan od Pavlovljevih učenika, P.M. Nikiforovski, eksperimentalno je pokazao da bromidi pojačavaju procese inhibicije u centralnom nervnom sistemu. Sada su natrijum i kalijum bromidi praktički izašli iz upotrebe u liječenju nervnih bolesti. Zamijenjeni su efikasnijim organobrominskim lijekovima.

Početkom 20. vijeka. Otvoreno je novo područje primjene broma. Širenjem automobila pojavila se potreba za velikim količinama jeftinog benzina, ali postojeća naftna industrija u to vrijeme nije mogla proizvesti potrebne količine visokooktanskog goriva. Kako bi poboljšao kvalitetu goriva - smanjivši njegovu sposobnost detonacije u motoru - 1921. godine američki inženjer Thomas Midgley predložio je uvođenje dodatne komponente u benzin - tetraetil olova (Pb(C 2 H 5) 4, TPP). Ovaj aditiv se pokazao veoma efikasnim, ali se njegovom upotrebom pojavio novi problem - naslage olova u motorima. Da bi se izbjeglo njihovo stvaranje, TES se rastvara u bromougljovodonicima - 1,2-dibromoetanu (BrCH 2 CH 2 Br) i etil bromidu (C 2 H 5 Br), a nastala smjesa se naziva "etil tekućina" ( cm. OKTANI BROJ). Mehanizam njegovog djelovanja je da prilikom zajedničkog sagorijevanja bromnih ugljikovodika i termoelektrana nastaju isparljivi olovni bromidi koji se zajedno s izduvnim plinovima uklanjaju iz motora. Sredinom prošlog veka najveći deo proizvedenog broma potrošeno je u proizvodnji etil tečnosti - 75% 1963. godine. Sada upotreba etil tečnosti ne ispunjava savremene zahteve zaštite životne sredine i njena globalna proizvodnja opada: u Rusiji, na primjer, udio olovnog (koji sadrži etil tečni) benzina u ukupnoj zapremini automobilskog goriva bio je više od 50% u 1995. godini, a 0,4% u 2002. godini. U Rusiji je korištenje termoelektrana zabranjeno od 2003. godine, au nekim regijama i ranije (u Moskvi - od 1993. godine).

Sada je glavno područje upotrebe broma proizvodnja usporivača požara (od 40% svjetske potrošnje broma). Usporivači požara su tvari koje štite materijale organskog porijekla od požara. Koriste se za impregnaciju tkanina, proizvoda od drveta i plastike i proizvodnju nezapaljivih boja. Kao usporivači požara koriste se uglavnom aromatični bromo derivati: dibromostiren, tetrabromoftalni anhidrid, dekabromodifenil oksid, 2,4,6-tribromofenol i drugi. Bromoklorometan se koristi kao punilo u aparatima za gašenje požara dizajniranim za gašenje električnih instalacija.

Značajan dio broma (u SAD-u - 24%) u obliku bromida kalcijuma, natrijuma i cinka troši se za proizvodnju bušaćih tečnosti, koje se pumpaju u bušotine kako bi se povećala količina proizvedene nafte.

Do 12% broma koristi se za sintezu pesticida i insekticida koji se koriste u poljoprivredi i za zaštitu proizvoda od drveta (metil bromid).

Elementarni brom i njegova jedinjenja koriste se u procesima prečišćavanja i tretmana vode. Brom se ponekad koristi za blagu dezinfekciju vode u bazenima sa povećanom osjetljivošću na hlor. U ove svrhe se troši 7% proizvedenog broma.

Oko 17% broma se troši u proizvodnji fotografskih materijala, farmaceutskih proizvoda i visokokvalitetne gume (bromobutil kaučuk).

Organska jedinjenja broma koriste se za inhalacionu anesteziju (halotan - 1,1,1-trifluoro-2-kloro-2-bromoetan, CF 3 CHBrCl), kao analgetici, sedativi, antihistaminici i antibakterijski lekovi, u lečenju peptičkih ulkusa, epilepsije , srčano-vaskularne bolesti. Izotop broma atomske mase 82 koristi se u medicini u liječenju tumora i proučavanju ponašanja lijekova koji sadrže brom u tijelu.

Bromobutil kaučuk se industrijski proizvodi nepotpunim bromiranjem butilne gume - kopolimera 97-98% izobutilena CH 2 =C(CH 3) 2 i ne 2-3% izoprena CH 2 =C(CH 3)CH=CH 2. U ovom procesu bromiraju se samo izoprenske jedinice makromolekule gume:

–CH 2 –C(CH 3)=CH–CH 2– + Br 2 = –CH 2 –CBr(CH 3) –CHBr–CH 2 –

Uvođenje broma u butilnu gumu značajno povećava brzinu njene vulkanizacije. Bromobutil kaučuk je bez mirisa, ne emituje štetne materije pri skladištenju i preradi, odlikuje se visokim stepenom kovulkanizacije sa nezasićenim gumama i boljom adhezijom na druge polimere od butil kaučuka. Halogene butilne gume koriste se za brtvljenje gumenih proizvoda od drugih polimera (na primjer, u proizvodnji automobilskih guma), za proizvodnju transportnih traka otpornih na toplinu visoke otpornosti na habanje, gumenih čepova i kemijski otpornih obloga kontejnera.

Yuri Krutyakov

književnost:

Miller V. Brom. L., država Institut za primijenjenu hemiju. 1967
Figurovski N.A. Otkrivanje elemenata i porijekla njihovih imena. M., Nauka, 1970
Popularna biblioteka hemijskih elemenata. M., Nauka, 1983
Neorganska hemija, tom 2. Ed. Yu.D. Tretjakov. M., Akademija, 2004
U.S. Geološki zavod, Mineral Commodity Summary, januar 2004



Primjer 1. Napišite jednadžbu za reakciju bromiranja 2-metilbutana. Napišite i imenujte izomere dobivenog spoja koristeći međunarodnu nomenklaturu.

Rješenje problema. Podsjetimo se pravila za imenovanje organskih tvari prema Međunarodnoj nomenklaturi (IUPAC).

IUPAC nomenklatura je konstruirana na sljedeći način: najduži lanac atoma ugljika se bira i numerira, numeriranje počinje od kraja najbližeg kojem se nalazi supstituentni radikal. U prisustvu

nekoliko supstituenata, zbir brojeva koji označavaju njihov položaj u lancu trebao bi biti najmanji. U nazivu supstance, lokacija supstituenta je označena brojem, sam supstituent se imenuje, a zatim se glavni lanac imenuje prema broju atoma ugljika uz dodatak sufiksa koji odgovara određenoj klasi organska jedinjenja. Ako se radikali ponavljaju, tada se navode brojevi koji označavaju njihov položaj, a broj identičnih radikala se označava prefiksima di-, tri-, tetra-, itd.

Po nazivu supstance određujemo koji je glavni lanac u navedenom ugljovodoniku. Napišimo i numerirajmo lanac atoma ugljika. Hajde da identifikujemo zamjene. Koristeći nazive supstituentnih radikala, zapisujemo ih na odgovarajućim atomima ugljika u glavnom lancu. Provjeravamo formulu ugljikovodika, pratimo broj atoma vodika u svakom atomu ugljika, vodeći računa da je valencija atoma ugljika u organskim jedinjenjima jednaka četiri. Glavni lanac je butan i sadrži četiri atoma ugljika. Drugi atom ugljika ima metilnu grupu. Formula originalnog jedinjenja je:

Prilikom pisanja jednadžbi reakcija za zasićene ugljovodonike, kojima pripada izvorni ugljovodonik, treba znati da su ti ugljikovodici karakterizirani supstitucijskim reakcijama, a reakcija supstitucije je najlakša za vodik na tercijarnom atomu ugljikohidrata, zatim na sekundarnom i najteža na primarni atom ugljika. U ovom slučaju, supstitucija se događa na drugom atomu ugljika, budući da je tercijarni.

Sastavljamo formule izomera za rezultirajući halogenirani ugljikovodik. Prvo zapisujemo izomere halogenih derivata, u kojima glavni lanac ugljikovih atoma sadrži 5 atoma ugljika.

Sada zapisujemo izomer koji sadrži 3 atoma ugljika u glavnom lancu.

Primjer 2. Koji produkti reakcije nastaju pri nitriranju 2,4-dimetilpentana u uvjetima Konovalove reakcije?

Rješenje problema. Prilikom nitriranja 2,5-dimetilheksana u uslovima Konovalove reakcije (t = 140 0 C, 14–20% rastvor HNO 3, povišen pritisak), proizvod supstitucije atoma vodika se pretežno formira na tercijarni atomi ugljika C 2 ili C 4. Pošto molekul ima os simetrije, postojaće jedan proizvod - 2-nitro-2,4-dimetilpentan. Sporedni procesi koji prate reakcije nitriranja su cijepanje ugljikovog lanca (uglavnom u blizini grane) i stvaranje nitro derivata s manjim brojem atoma ugljika. Što je duži lanac alkana i što je temperatura viša, to se ovaj proces intenzivnije odvija. U ovom problemu neće biti takvih proizvoda: oni nastaju tokom nitracije alkana u parnoj fazi (t = 300 o C)

Koristeći naziv tvari, zapisujemo formulu rezultirajućeg zasićenog ugljikovodika:

Priprema alkana iz halogenih derivata Wurtzovom reakcijom vrši se interakcijom dva derivata halogena sa manjim brojem atoma ugljika nego u sintetiziranom spoju, u prisustvu metalnog natrijuma. Da biste odabrali prikladne derivate halogena, morate podijeliti formulu alkana na bilo koja dva fragmenta, koji se moraju kombinirati s atomima halogena na mjestu razdvajanja. U mješavini dva derivata halogena sa metalnim natrijem, reakcija se može odvijati između dva derivata halogena različitog u strukturi i dva para identičnih halogenih derivata. Kao rezultat toga, u prvom slučaju nastaju tri alkana - jedan glavni i dva sekundarna. Prema uslovima zadatka, da bi se dobio alkan bez stvaranja nusproizvoda, potrebno je originalni ugljovodonik podijeliti na dva identična fragmenta, koji čine jedan halogen derivat. Ovo je moguće samo za simetrične alkane. Željeni ugljikovodik je simetričan i dijelimo ga na ovaj način:

Wurtzova jednadžba reakcije ima oblik:

U prvoj fazi ćemo izvršiti intramolekularnu dehidraciju alkohola.

Brom? Prisutnost elemenata u tragovima u ljudskom tijelu računati u veoma malim količinama, jer su to supstance kojih u našem organizmu ima manje od 0,015 g. Od mase organa ili tkiva njihov sadržaj je hiljaditi deo procenta ili manje (10 -2 do 10 -7%) , stoga se i zovu elementi u tragovima. Ali, unatoč tako oskudnoj prisutnosti, dovoljna količina ovih tvari važan je uvjet za puno funkcioniranje svih sustava i organa. Jedan od ovih minerala je . O njemu svojstva i zdravstveni značajće se raspravljati u ovom članku, glavni pravci njegovog koristiti u terapeutske i profilaktičke svrhe.

Brom: Priča o otkriću

Zanimljivo istorija otkrića broma, posljednja preostala bijela mrlja među halogenima. Istovremeno, dva hemičara su ga izolovala od različitih supstanci: 1825., student Univerziteta u Hajdelbergu K. Levig kada su izloženi hloru na mineralnoj vodi i francuskom hemičar A. Balar, koji je proučavao močvarne biljke, - tokom reakcije hlorne vode sa pepelom algi. Međutim, dok je Levig pokušavao da nabavi veće količine nove supstance, Balard je već 1826. objavio izveštaj o svom otkriću, zahvaljujući kojem je stekao svetsku slavu. Balar je nastalu supstancu želio nazvati latinskom riječju “murid”, što znači “salamuri”. Međutim, hlorovodonična kiselina nazvana je murna kiselina, a soli koje se iz nje dobijaju nazivane su murijati, a kako bi se izbegla terminološka zabuna u naučnoj zajednici, odlučeno je da se otkriveni mineral nazove brom, što se sa starogrčkog prevodi kao „smrad .” Brom zaista ima zagušljiv, neprijatan miris. U ruskoj hemijskoj nauci tokom 19. veka ovaj mikroelement je označavan kao vrom, vromid i murid.

Brom u optimalnom prirodnom obliku i dozama nalazi se u pčelarskim proizvodima - poput polena, matične mliječi i trutovskog legla, koji su dio mnogih prirodnih vitaminsko-mineralnih kompleksa kompanije Parapharm: Leveton P, Elton P, Leveton Forte", "Apitonus P ", "Osteomed", "Osteo-Vit", "Eromax", "Memo-Vit" i "Cardioton". Zato svakoj prirodnoj supstanci posvećujemo toliko pažnje govoreći o njenoj važnosti i dobrobiti za zdravlje organizma.

Hemijski i fizički
svojstva broma

Priča o hemijska i fizička svojstva broma Hajde da mu predgovorom opišemo njegovo mesto u Mendeljejevom periodnom sistemu hemijskih elemenata. U njemu se nalazi ispod simbolBr (iz latinskog Bromum) na broju 35 u 17. grupi, gdje postoje halogeni(fluor, hlor, brom, jod i astat). To su nemetali i aktivni oksidanti, nisu prisutni u prirodi samostalno, već samo u sastavu jedinjenja, jer se odlikuju visokom hemijskom reaktivnošću, u kombinaciji sa gotovo svim jednostavnim supstancama. Postoje samo 2 elementa čije jednostavne supstance postoje u tečnom obliku u normalnim uslovima - živa i brom, i samo jedan tečni nemetal - brom, koji je crveno-smeđa, dimljena smeđa para, otrovna tečnost. Brom kristalizira samo na temperaturi od -7,25 °C, a ključa na +59 °C. Rastvara se u H 2 O (dobija se tzv. bromna voda), ali bolje - u organskim rastvaračima.

Čisti brom predstavljen 2-atomskim molekulom – BR 2, Ali visoka hemijska aktivnost ne dozvoljava da bude u slobodnom stanju u prirodi, pa se nalazi u sastav bromida(spoji sa metalima). Po sadržaju u zemljinoj unutrašnjosti i stenama zauzima 50. mesto, pa su mu prirodni izvor uglavnom slana jezera i mora; podzemne vode koje prate ulje. Prisutan je i u zraku, više u primorskim područjima. Međutim, u slučaju industrijskog curenja, pare broma imaju otrovan i zagušujući učinak na ljude.

Svojstva broma omogućavaju mu široku upotrebu za proizvodnju aditiva za gorivo, pesticida u poljoprivredi, usporivača sagorijevanja, fotoosjetljivog sredstva srebrnog bromida u fotografiji i lijekova. Rad s ovim mikroelementom zahtijeva izuzetan oprez i pridržavanje sigurnosnih mjera opreza. Rukavice, kombinezon i gas maska ​​su vaši najbolji saveznici u radu sa ovom supstancom.

Vrijednost broma
za tijelo osoba

Čisti brom– visoko toksična supstanca! Samo 3 grama elementarni brom izaziva trovanje ako se proguta, a 35 grama je smrtonosno. Kontaktirati sa tečni brom je prepuna bolnih opekotina koje slabo zacjeljuju. 0,001% broma u zraku uzrokuje kašalj, gušenje, vrtoglavicu, krvarenje iz nosa, a prekoračenje ove brojke može dovesti do respiratornih grčeva i smrti. Međutim, uprkos toksičnosti, važnost broma za organizam teško je omalovažiti osobu. On je element u tragovima koji se nalazi u našim organima i tkivima: mozgu, krvi, jetri i bubrezi, štitna žlezda, mišićno tkivo i kosti... Treba nam u malim količinama!

Brom ima efekta na centralni nervni sistem. Akumulirajući se u moždanoj kori, reguliše aktivnost neurona, odgovoran je za ravnotežu između reakcija ekscitacije i inhibicije. Ako je potrebno, pojačava inhibiciju putem membranskih enzima, što je odgovorno za njegovo umirujuće djelovanje.

Ovaj mikroelement je važan i za endokrini sistem, budući da djeluje kao svojevrsna alternativa jodu i smanjuje potrebu štitne žlijezde za jodom, sprječavajući njen rast – pojavu endemske strume.

Uloga broma u funkcionisanju gastrointestinalnog trakta zbog njegovog aktiviranja uticaj na probavne enzime:

• pepsin (neophodan za razgradnju proteina);
• amilaza (razgrađuje ugljikohidrate);
• lipaza (rastvara i sortira masti tokom varenja).

Pitanje O uticaj broma o muškoj seksualnoj aktivnosti obavijen mitovima. Konkretno, da je prethodno zatvorenicima u zatvorima, pacijentima na psihijatrijskim odeljenjima bolnica i vojnicima u vojsci u hranu dodavan ovaj mineral kako bi se oslabila erektilna funkcija. Dugo se vjerovalo da brom ima general umirujuće dejstvo na organizam, depresira seksualnu sferu. Međutim, kasnije studije su pokazale potpuno suprotan učinak od uzimanja preparati bromida, doprinoseći stabilizaciji reproduktivnog sistema kod muškaraca, povećanje sjemene tekućine i broj spermatozoida u njemu.

Brom se uklanja iz tijela sa urinom i znojenjem. Dakle, neophodan je njegov unos izvana putem hrane (a po potrebi i u farmakološkim preparatima). Međutim, njegovo uklanjanje je dugotrajan proces, pa je moguće povećati njegovu koncentraciju u organima i tkivima, što je vrlo opasno po zdravlje.

Kako to utiče nedostatak broma
na ljudsko zdravlje?

Nedostatak broma može uzrokovati niz ozbiljnih funkcionalnih oštećenja. U djetinjstvu i adolescenciji njegov nedostatak može dovesti do sporijeg rasta, a kod odraslih može dovesti do smanjenja životnog vijeka. Problemi sa uspavljivanjem, neurastenične i histerične manifestacije, anemija uzrokovana padom nivoa hemoglobina, povećan rizik od spontanog pobačaja kod trudnica, oslabljene seksualne funkcije, probavni problemi uzrokovani smanjenom kiselošću - sve to može biti posljedica nedostatka ovaj mineral. Uzroci ovog stanja su metaboličke abnormalnosti ili zloupotreba diuretika znači promovisanje uklanjanje broma iz tela. Dijagnosticirajte nedostatak broma i liječenje mora propisati specijalista, a samoliječenje bez konsultacije s liječnikom u ovom slučaju se strogo ne preporučuje.

Predoziranje bromom

Ništa manje opasno predoziranje bromom, koji nastaju isključivo u vezi s upotrebom farmakoloških lijekova. Njegovi karakteristični simptomi bit će alergijski osip na koži, upalne manifestacije na koži, smetnje u gastrointestinalnom traktu, depresija i gubitak energije, problemi sa spavanjem, letargija, bronhitis i rinitis kao reakcija na toksični učinak broma. Stradaju nervni sistem i organi percepcije (vid i sluh), pogoršavaju se mentalni procesi i kognitivne (povezane sa percepcijom) funkcije.

Višak broma može biti fatalan, pa ako sumnjate na predoziranje, odmah prestanite s upotrebom koji sadrže brom lekove i posavetujte se sa lekarom da ih otkaže ili prilagodi dozu.

Uzimanje broma V
u terapeutske i preventivne svrhe

Studiranje izlaganje bromidu o zdravlju ljudi i njihovo uvođenje u medicinsku praksu počelo je gotovo odmah nakon toga otkriće broma– u 19. veku, dakle uzimanje lekova sa bromom– dokazani lijek u kliničkoj medicini.

ruski fiziolog I. P. Pavlov dao značajan doprinos istraživanju uticaja jedinjenja koja sadrže brom na nervnu aktivnost. Njegovi eksperimenti na psima pokazali su se efikasnim brom za neuroze, i imenovan doze bromida treba biti u korelaciji s tipom više nervne aktivnosti (kod jakog tipa potrebne su veće doze).

Bromidi kao sedativi koristi se kod neuropsihičkih poremećaja, nesanice, povećane razdražljivosti, histerije i neurastenije, konvulzija, ali su skoro prestali da se koriste za lečenje epilepsije. Danas su lekari generalno oprezni bromidi su propisani zbog sporog izlučivanja iz organizma i opasnosti od razvoja bromizma – kroničnog intoksikacija bromom. Ova indikacija ostaje važeća koji sadrže brom lijekovima, kao kršenje koordinacije između kore velikog mozga i organa, sistema, što se često javlja kod čira na želucu i dvanaestopalačnom crijevu, u ranoj fazi razvoja hipertenzije.

Među uobičajenim lijekovi koji sadrže brom, – kalijum bromid, natrijum bromid, „Adonis-brom“, „Bromkamfor“ i drugi, kako oralni u obliku praha i rastvora, tako i intravenski. Primjenjiv je natrijum bromid za elektroforezu – za bolne upalne procese, za herpes zoster. Doziranje bromida uključuje uzimanje 0,1-1 gram tri puta dnevno.

Dnevna potreba za bromom

Za povećanje kiselosti želudačnog soka i aktivacija seksualne funkcije kod muškaraca, za prevenciju nervnih poremećaja, liječnici preporučuju uzimanje 3–8 mg. Ovo dnevne potrebe za bromom za zdravu osobu. Mnogi dodaci prehrani uključuju ovaj element u tragovima zajedno s drugim mineralima. U prosjeku, 1 mg ulazi u naš organizam s hranom.

Sadržaj broma
u proizvodima ishrana

Znajući kako je sadržaj broma u proizvodima prehrane, možete povećati njegov unos bez upotrebe farmakoloških lijekova. Ovaj element u tragovima akumulira se u mnogim biljkama, koje ga uzimaju iz dubina i vezuju u organske netoksične spojeve i soli.

Posebno su bogati:

• grašak,
• pasulj,
• sočivo,
• razni orasi i
• žitarice (ječam, pšenica, itd.).

U svoj sastav se uzima iz morske vode

• alge i druge alge,
• morske ribe.

Takođe možemo dobiti broma iz kamene soli. Također se nalazi u mliječnim proizvodima, tjestenini i proizvodima od kruha od durum pšenice.

Bio je posljednji od halogena koji su otkrili hemičari. Ovaj događaj se dogodio u jesen 1885. godine u jednoj od laboratorija Heidelberg univerziteta, koju je vodio profesor L. Gmelin. Jedan od učenika je svom učitelju doneo bocu u kojoj je bila neka vrsta smeđe tečnosti. Ovaj student je bio K. Levig, koji je rekao profesoru da proučava sastav jedne od mineralnih voda, te da je kroz vodu propuštao hlor i rastvor je postao smeđi. On je izolovao ovu supstancu iz rastvora koristeći eter. Ovo je bio brom. L. Gmelin se zainteresovao za rad učenika i zamolio ga da pripremi više ove supstance kako bi detaljno proučio njena svojstva.
Ovaj rad je zahtijevao dugo vremena, a mladi student ga nije imao. Dok je K. Levig primao nove porcije broma, u jednom od naučnih hemijskih časopisa objavljen je članak, čiji je autor A. Balard, koji je radio kao preparator u jednoj od farmaceutskih škola u francuskom gradu Montpellieru. U članku je napisao da je proučavajući močvarnu vegetaciju od 1824. godine provodio razne eksperimente. I uspeo je da dobije smeđu supstancu. Takođe je proučavao pepeo dobijen iz morskih algi. Kada je na pepeo naneo hlornu vodu, rastvor se razdvojio u dva sloja, gornji je postao smeđi, a donji plavi. Pretpostavio je da se na dnu nalazi jod, koji daje tipičnu boju škroba. Ali šta je bilo u gornjem sloju? Mislio je da je nastalo jedinjenje hlora i joda, ali nije mogao da ga izoluje, te je pretpostavio da je to novi nepoznati hemijski element.

A. Balar je izolovao crveno-smeđu tečnost, potpuno istu kao K. Levig. Balar je odlučio da ga nazove murid, što na latinskom znači "turšija". Prijatelji su ga savjetovali da pošalje članak, odnosno izvještaj, Pariskoj akademiji nauka. Izvještaj je nosio naslov "Memoari o posebnoj tvari sadržanoj u morskoj vodi". Rad je sugerirao da je ova tvar slična halogenima kloru i jodu. Na akademiji je stvorena posebna komisija koja je provjeravala da li je zaista dobijen novi hemijski element. Članovi komisije potvrdili su da je to istina. Ali samo su oni predložili da se ovaj hemijski element nazove "brom", što u prevodu znači smrdljiv, zbog neprijatnog mirisa tečnosti.

BROM(Bromum, Br) – element 17 (VIIa) grupe periodnog sistema, atomski broj 35, relativna atomska masa 79,904. Prirodni brom se sastoji od dva stabilna izotopa: 79 Br (50,69 at.%) i 81 Br (49,31 at.%), a poznato je ukupno 28 izotopa sa masenim brojevima od 67 do 94. U hemijskim jedinjenjima brom pokazuje oksidaciona stanja od –1 do +7, u prirodi se javlja isključivo u oksidacionom stanju –1.

Istorija otkrića.

Trojica naučnika gotovo istovremeno su se približila otkriću broma, ali je samo jednom od njih bilo suđeno da postane službeno priznat otkrivač. Godine 1825. mladi francuski hemičar Antoine-Jérôme Balard, koji je radio kao preparator na Farmakološkoj školi na Univerzitetu malog južnog gradića Montpelliera, započeo je svoje prvo samostalno naučno istraživanje. Montpellier je od davnina bio poznat po rudnicima soli. Za vađenje soli, na obali su iskopani bazeni koji su punjeni morskom vodom. Nakon što je voda isparila pod utjecajem sunčeve svjetlosti, otpali kristali soli su izvađeni, a preostala matična tekućina (salamurnica) vraćena u more.

Balarov nadzornik, profesor Joseph Anglada, zadužio ga je da proučava hemijski sastav isušene slane vode i obalnih algi. Djelujući na slanu otopinu raznim reagensima, Bolar je primijetio da kada se hlor propušta kroz nju, otopina dobiva intenzivnu žutu boju. Slično su obojeni hlor i alkalni ekstrakti pepela algi. Najprije je Balar sugerirao da je uočena boja uzrokovana prisustvom joda u ispitivanim uzorcima, koji u reakciji s hlorom stvara nepoznatu supstancu. Za početak, ekstrahovao ga je sukcesivno sa eterom i vodenim rastvorom kalijum hidroksida. Obradivši nastalu alkalnu otopinu piroluzitom (MnO 2) u okruženju sumporne kiseline, Balar je izolirao crveno-smeđu tekućinu neugodnog mirisa i pokušao je razdvojiti na sastavne dijelove. Kada su svi pokušaji propali, postalo je jasno da se radi o novom elementu. Odredivši gustinu i tačku ključanja tečnosti, kao i proučavanje njenih najvažnijih hemijskih svojstava, Balard je 30. novembra 1825. poslao izveštaj o svojim eksperimentima Pariskoj akademiji nauka. U njemu je posebno predloženo ime "murid" za novi element (od latinske riječi "muria" - slanica).

Imenovana je komisija od tri hemičara da potvrdi poruku: Louis Nicolas Vauquelin, Louis Jacques Thénard i Joseph Gay-Lussac. Ponovivši opisane eksperimente, potvrdili su Balarove zaključke, ali se naziv "murid" smatrao neuspješnim, jer da se hlorovodonična kiselina tada zvala acidum muriaticum - muric (od hipotetičkog elementa muria), a njene soli - murijati, a upotreba takvih sličnih naziva "murid" i "murium" mogla bi izazvati nesporazume. Prema preporuci nomenklaturne komisije pri Akademiji nauka, predloženo je da se novi element nazove brom od grčkog brwmoV - fetid. U Rusiji naziv "brom" nije odmah uspostavljen; dugo vremena su se za element br. 35 koristili nazivi "vrom", "murid" i "vromid".

Kasnije se ispostavilo da nije Balar prvi dobio elementarni brom, već učenik poznatog njemačkog hemičara Leopolda Gmelina, Carla Jacoba Löwiga, Leopolda Gmelina, koji ga je izolovao iz izvorske vode u Kreuznachu 1825. godine na Univerzitetu u Hajdelbergu. Dok je pripremao još lijeka za istraživanje, pojavila se Balarova poruka.

Čuveni njemački hemičar Justus Lubich došao je blizu otkrića broma, baš kao i Balard, koji ga je zamijenio za spoj hlora i joda.

Može se reći da je otkriće broma ležalo na površini, a francuski hemičar Charles Frédéric Gerhardt je čak rekao da „Nije Balard taj koji je otkrio brom, već brom taj koji je otkrio Balarda“.

U prirodi se brom gotovo uvijek nalazi zajedno sa hlorom kao izomorfna nečistoća u prirodnim hloridima (do 3% u silvitu KCl i karnalitu KCl MgCl 2 6H 2 O). Vlastiti bromni minerali: bromargirit AgBr, bromosilvinit KMgBr 3 ·6H 2 O i embolit Ag(Br, Cl) su rijetki i nemaju industrijski značaj. Otkriveni su mnogo kasnije od elementarnog broma (bromargirit - u Meksiku, 1841. godine). Clarke (prosječan sadržaj u zemljinoj kori) broma u zemljinoj kori iznosi 2,1·10 –4%.

Velika količina broma nalazi se u Zemljinoj hidrosferi (oko 3/4 one koja je prisutna u zemljinoj kori): u okeanima (6,6·10–3%), slanim jezerima, podzemnim slanicima i podzemnim vodama. Najveća koncentracija otopljenih bromida - oko 6 mg/l - uočena je u vodi Mrtvog mora, a ukupna količina broma u njoj procjenjuje se na milijardu tona. Zajedno sa prskanjem slane vode, jedinjenja broma ulaze u atmosferu.

Brom se takođe nalazi u živim organizmima. Sadržaj broma u živoj fitomasi iznosi 1,6·10–4%. U ljudskom tijelu prosječna koncentracija broma je oko 3,7 mg/kg, a najveći dio je koncentrisan u mozgu, jetri, krvi i bubrezima. Među anorganskim anionima koji čine krv, bromidni jon zauzima peto mjesto po količini nakon klorida, bikarbonata, fosfata i sulfata; njegova koncentracija u krvnoj plazmi je u rasponu od 20-150 µmol/l. Neke životinje, gljive i biljke (prvenstveno mahunarke) su sposobne akumulirati brom, posebno u morskim ribama i algama.

Dobijanje broma.

Industrijska proizvodnja broma započela je 1865. godine u rudniku soli Strassfurt u Njemačkoj, dvije godine kasnije brom se počeo vaditi u SAD-u, u državi Virginia. Godine 1924. na brodu Ethila demonstrirana je mogućnost vađenja broma iz morske vode, a 1934. organizirana je industrijska proizvodnja po ovoj metodi. U Rusiji je prva fabrika broma izgrađena 1917. godine na slanom jezeru Saksky.Sve industrijske metode za proizvodnju broma iz rastvora soli zasnivaju se na njegovom istiskivanju hlorom iz bromida:

MgBr 2 + Cl 2 = MgCl 2 + Br 2

Prilikom proizvodnje broma puhanjem, sirovina (salamura iz slanih jezera, pripadajuća voda iz naftnih bušotina, morska voda) se zakiseli sumpornom kiselinom do pH 3,5 i tretira sa viškom hlora. Slana otopina koja sadrži otopljeni brom se zatim dovodi na vrh kolone ispunjene malim keramičkim prstenovima. Rastvor teče niz prstenove, a ka njemu se upuhuje snažan mlaz vazduha, a brom prelazi u gasnu fazu. Smjesa broma i zraka propušta se kroz otopinu natrijevog karbonata:

Da bi se odvojio brom iz nastale mješavine bromida i natrijevog bromata, zakiseljuje se sumpornom kiselinom:

5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 SO 4 = 3Na 2 SO 4 + 3Br 2 + 3H 2 O

Druge predložene metode za ekstrakciju broma iz hlorisane slane vode: ekstrakcija ugljovodonicima ili adsorpcija jonoizmenjivačkim smolama se ne koriste široko.

Neke od otopina bromida koje se koriste u industriji (do 35% u SAD) šalju se na reciklažu kako bi se dobile dodatne količine broma.

Svjetska proizvodnja broma (od 2003. godine) iznosila je oko 550 hiljada tona godišnje, a najveći dio proizveden je u SAD-u (39,4%), Izraelu (37,6%) i Kini (7,7%).

U laboratoriji, brom se može pripremiti reakcijom bromida sa odgovarajućim oksidirajućim agensom, kao što je kalijum permanganat ili mangan dioksid, u kiseloj sredini.

MnO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaBr = Br 2 + MnSO 4 + Na 2 SO 4

Oslobođeni brom se odvaja ekstrakcijom nepolarnim rastvaračima ili destilacijom vodenom parom.

Jednostavna supstanca.

Brom je jedini nemetal koji je tečan na sobnoj temperaturi. Elementarni brom je teška crveno-smeđa tečnost neprijatnog mirisa (gustina na 20°C - 3,1 g/cm 3, tačka ključanja +59,82°C), pare broma imaju žuto-braon boju. Na temperaturi od –7,25° C brom se stvrdnjava, pretvarajući se u crveno-smeđe igličaste kristale sa slabim metalnim sjajem.U čvrstom, tekućem i gasovitom stanju brom postoji u obliku dvoatomskih molekula Br 2, primjetna disocijacija na atome počinje tek na 800°C, disocijacija se dešava i pod uticajem svetlosti. Element brom je jako oksidaciono sredstvo, direktno reaguje sa gotovo svim nemetalima (osim plemenitih gasova, kiseonika, azota i ugljika) i mnogim metalima, te reakcije su često praćene paljenjem (npr. sa fosforom, antimonom, lim):

2S + Br 2 = S 2 Br 2

2P + 3Br 2 = 2PBr 3 ; PBr 3 + Br 2 = 2PBr 5

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Ni + Br 2 = NiBr 2

Mnogi metali sporo reagiraju s bezvodnim bromom zbog stvaranja filma bromida na njihovoj površini, koji je netopiv u bromu. Od metala, najotporniji na brom (čak i na povišenim temperaturama iu prisustvu vlage) su srebro, olovo, platina i tantal. Zlato, za razliku od platine, lako reaguje sa njim, formirajući AuBr 3 .

U vodenom okruženju brom oksidira nitrite u nitrate, amonijak u dušik, jodide u slobodni jod, sumpor i sulfite u sumpornu kiselinu:

3Br 2 + S + 4H 2 O = 6HBr + H 2 SO 4

Brom je umjereno rastvorljiv u vodi (3,58 g na 100 g na 20°C), pri hlađenju ovog rastvora na 6°C iz njega ispadaju granatno crveni kristali brom klatrata hidrata sastava 6Br 2 46H 2 O. rastvorljivost broma se značajno povećava dodavanjem bromida zbog stvaranja jakih kompleksnih jedinjenja:

KBr + Br 2 = KBr 3

U vodenom rastvoru broma („bromna voda“), postoji ravnoteža između molekularnog broma, bromidnog jona i brom oksokiselina:

Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO

U zasićenom rastvoru brom je disociran za 0,85%, u 0,001-molarnom rastvoru - za 17%.

Kada se bromna voda skladišti na svjetlu, postupno se razgrađuje uz oslobađanje kisika zbog fotolize hipobromove kiseline:

Kada brom reaguje sa alkalnim rastvorima, nastaju odgovarajući bromidi i hipobromiti (na hladnom) ili bromati:

Br 2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H 2 O (na t< 0° C)

3Br 2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 O

Zbog visoke hemijske aktivnosti broma, za njegov transport se koriste rezervoari sa unutrašnjom olovnom ili nikalnom oblogom. Male količine broma se čuvaju u staklenim posudama.

Bromna jedinjenja.

Poznata su hemijska jedinjenja broma u kojima može da pokaže oksidaciona stanja od –1, 0, +1, +3, +5 i +7. Od najvećeg praktičnog interesa su supstance koje sadrže brom u oksidacionom stanju –1, tu spadaju bromovodik, kao i neorganski i organski bromidi. Spojevi broma u pozitivnim oksidacijskim stanjima predstavljeni su uglavnom bromovim kisikovim kiselinama i njihovim solima; svi su jaki oksidanti. Vodonik bromid HBr, je toksičan (maksimalna dozvoljena koncentracija = 2 mg/m3) bezbojni plin oštrog mirisa, koji dimi u zraku zbog interakcije s vodenom parom. Kada se ohladi na –67°C, bromovodonik postaje tečan. HBr je veoma rastvorljiv u vodi: na 0°C, 612 zapremina bromovodonika se rastvori u jednoj zapremini vode; u rastvoru, HBr disocira na ione:

HBr + H 2 O = H 3 O + + Br –

Vodeni rastvor HBr naziva se bromovodonična kiselina i jedna je od jakih kiselina (pK a = –9,5). U HBr, brom ima oksidaciono stanje -1 i stoga bromovodična kiselina pokazuje redukciona svojstva; oksidira se koncentriranom sumpornom kiselinom i atmosferskim kisikom (na svjetlu):

4HBr + O 2 = 2Br 2 + 2H 2 O

U interakciji s metalima, kao i sa metalnim oksidima i hidroksidima, bromovodična kiselina stvara soli - bromidi:

HBr + KOH = KBr + H2O

U industriji se bromovodonik dobija direktnom sintezom iz elemenata u prisustvu katalizatora (platina ili aktivni ugljen) H 2 + Br 2 = 2HBr i, kao nusproizvod, tokom bromiranja organskih jedinjenja:

U laboratoriji, HBr se može dobiti djelovanjem koncentrirane fosforne kiseline na bromide alkalnih metala kada se zagrijavaju:

NaBr + H3PO4 = NaH2PO4 + HBr

Pogodna laboratorijska metoda za sintezu HBr je i reakcija broma s benzenom ili dekalinom u prisustvu željeza:

C 10 H 18 + Br 2 = C 10 H 17 Br + HBr

Bromovodik se koristi za proizvodnju bromida i nekih organskih spojeva broma.

Kalijum bromid KBr– bezbojna kristalna supstanca, visoko rastvorljiva u vodi (65 g u 100 g vode na 20°C), tačka topljenja = 730°C. Kalijev bromid se koristi u proizvodnji fotografskih emulzija i kao sredstvo protiv vela u fotografiji . KBr dobro prenosi infracrvene zrake i stoga služi kao materijal sočiva za IR spektroskopiju.

Litijum bromid LiBr, je bezbojna higroskopna supstanca (t pl = 552°C), visoko rastvorljiva u vodi (63,9% na 20°C). Poznat je kristalni hidrat LiBr 2H 2 O. Litijum bromid se dobija reakcijom vodenih rastvora litijum karbonata i bromovodonične kiseline:

Litijum bromid se koristi u liječenju mentalnih bolesti i kroničnog alkoholizma. Zbog svoje visoke higroskopnosti, LiBr se koristi kao sredstvo za sušenje u sistemima klimatizacije i za dehidraciju mineralnih ulja.

Hipobromna kiselina HOBr spada u slabe kiseline, postoji samo u razblaženim vodenim rastvorima, koji se dobijaju reakcijom broma sa