Бром как химический элемент таблицы Менделеева

Б Бром является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 35 и условным обозначением Br. Бром при комнатной температуре предствляет собой дымящуюся красно-коричневую жидкость, которая легко испаряется.

Как был открыт Бром

Открытие такого химического элемента как бром было совершено почти одновременно и независимо друг от друга двумя учеными.

Первым является немецкий химик Карл Якоб Левиг. Ему удалось выделить новый элемент из источника минеральных вод в немецком городке Бад-Кройцнах в 1825 году. Для справки этот город является Родиной Левига. Используя раствор минеральной соли насыщенной хлором, Карл Левиг эстрагировал бром диэтиловым эфиром. После испарения эфира на дне оставалась коричневая жидкость. С этой жидкостью в качестве доказательства своего эксперимента, он просился на работу в лабораторию Леопольда Гмелина в Гейдельберге. В результате, публикация этого опыта была отложена и французский химик Антуан Балар опубликовал свою статью раньше.

Статья французского химика была опубликована только в 1826 году. Балар нашел новый химический элемент в золе морских водорослей из солончаков в Монпелье. Морские водоросли в то время использовались для получения йода и содержали в своем составе бром. Он выделил новый элемент из раствора золы водорслей, насыщенных хлором. Свойства этого элемента были похожи на свойства йода и хлора. Балар, проводя свои опыты пытался доказать, что найденое вещество является монохлоридом йода. Когда у него не получилось это доказать он решил зарегистрировать его как новый элемент и назвал его мюрид.

После того, как французские химики, такие как Луи Николя Воклен, Луи Жак Тенар и Гей Люссак, одобрили открытие, новый элемент был представлен на одной из лекций в Академии наук и опубликованы в журнале «Annales de Chimie et Physique». До 1858 года бром не производился в больших количествах. В этом году было обнаружено месторождение в Штасфурте, которое открыло новое дыхание в производство этого элемента.

Где и как добывают Бром

На сегодняшний день, мировое производство брома оценивается в 600 000 тонн в год. Лидерами по производству этого элемента являются США, Китай, Израиль и Иордания. В промышленных масштабах исходным материалом для добычи брома является либо раствор солей, либо вода из подземных источников большой глубины. Само получение элементарного брома в промышленных масштабах осуществляется путем окисления растворов бромида хлором. Химическая реакция этого процесса выглядит следующим образом.

2KBr + Cl₂ —> Br₂ + 2KCl

При окислении бромида калия при повышенных температурах образуется чистый бром и хлорид калия. Еще одним возможным способом получения брома является его добыча как побочного продукта при переработке калия для изготовления удобрений. С 1970-х годов этот метод перестал быть коммерчески выгодным и от него отказались.

В лабораториях бром получают с помощью химической реакции бромида натрия с серной кислотой и диоксидом марганца. На выходе реакции из бромида натрия получается сульфат марганца, оксид брома, сульфат натрия и вода. После этого из раствора методом перегонки выделяют бром.

Распространенность Брома

Распространенность брома на нашей планете довольно относительная. Что касается земной коры, то этот элемент занимает почетное 46 место по массе. Его соотношение составляет 2.5 части на миллион. Это означает, что его обходят в несколько раз такие элементы как фтор и хлор. Гораздо большее содержание брома отмечается в морях и океанах, где соотношение брома составляет около 65 частей на миллион. Это означает, что в мировом океане на одну молекулу фтора или хлора приходится около 600 молекул брома. При этом в соляных озерах или скважинах концентрация брома может быть в разы выше. Таким примером выступает «Мертвое море». По оценкам ученых процентное содержание ионов брома в этом месте составляет около 0,4%. В таких источниках наиболее выгодна коммерческая добыча.

Применение Брома

Соединения брома находят широкое применение в разных сферах промышленности. Некоторые соединения изготавливаются из самого брома, другие же изготавливаются из бромистого водорода. Бромистый водород в свою очередь представляет собой двухатомное соединение водорода и брома.

Большую часть коммерческого использования брома приходится на бромированные антипирены. Последние в свою очередь используются в противопожарных средствах защиты. Примером этого могут послужить некоторые огнетушители, а так же противопожарные средства обработки древесины. Так же бромированные антипирены используются в качстве примеси при изготовлении полимеров,  различного рода пластмасс, полиэтилена и полипропилена. Еще одним известным применением бромированных антипиренов является изготовление термияески устойчивых эпоксидных смол для печатных плат в электротехнике.

Еще одним значимым применением является использование бромида серебра в качестве светочувствительного компонента фотографических эмульсий. Другим важным применением являлся этиленбромид, который использовался в качестве пиисадки к бензину. Эта присадка помогала избавить бензиновые двигатели от эффекта детонации. В 80-х годах от этой присадки отказались из-за токсичности и разрушения озонового слоя.

До 2005 года бромметан, который явлляется токсичным везеством, широко использовался в качестве пестицидов для фумигации почвы. Он был запрещен по той же причине, что и присадка для бензиновых двигателей. Еще одним значимым применением являлась фармакология, где бромид калия довольно часто использовался в качестве седативного вещества. Другие сферы применения брома составляют буровые растворы высокой плотности, красители и фармацевтические препараты.

Интересные факты

Интересных фактов связанных с бромом достаточно много. Стоит начать с того, что в 2014 году было проведено исследование, которое показало, что бром является необходимым кофактором в биосинтезе коллагена IV, что делает этот элемент необходимым для архитектуры базальной мембраны и развития тканей у животных. Другим интересным предположением является то, что ионы брома могут способствовать различного рода мутациям в ДНК живых организмов. Дибром и ртуть являются единственными веществами, которые при комнатной температуре находятся в жидком состоянии. Еще одним интересным моментом является то, что бром в простом состоянии способен вызывать химические ожоги. Вдыхание его паров способно вызывать одышку, пневмонию и отек легких.