БРОМА СПОЛУКИподіляються на мінеральні та органічні. У природі з'єднання брому зустрічаються майже виключно в морській воді та озерах, а також у вигляді магнієвої солі в соляних списах (карналіт) та у вигляді срібної солі AgBr (броміт зі срібних копалень у Чилі). Крім того, з'єднання брому (бром-індиго) виявлено (до 40%) в барвнику пурпурового равлика.
I. З мінеральних сполук брому технічне значення мають бромистоводнева кислота НВг та її лужні солі KBr, NaBr, NH4Br, сполуки заліза з бромом та солі кисневих кислот брому. З бромових сполук з іншими галоїдами можна назвати бромистий йод JBr, тверде тіло з температурою плавлення 40° і трифтористий бром BrF3, що виходить при дії фтору на рідкий бром (реакція слабо екзотермічна), рідина з температурою кипіння 5°. У першому – електропозитивним елементом є йод, а у другому – бром. З'єднань брому із хлором не існує; раніше передбачалося існування з'єднання ВrСl, але виявилося, що суміш з таким складом є розчином хлору в бромі: при звичайній температурі насичений розчин випадково відповідає приблизно еквімолекулярних кількостях обох галоїдів.
Бромистий водень НВr - газ, що згущується в рідину при температурі -68 °; температура плавлення -87 ° (нормальний тиск). Рідкий НВr – поганий провідник електрики: його електропровідність – порядку електропровідності води; рідкий НВr добре розчиняє цілий ряд органічних сполук, що містять кисень, азот та сірку. Розчинення НВr у воді супроводжується значним виділенням тепла; це свідчить про те, що в даному процесі ми маємо справу з утворенням хімічних сполук – гідратів. Однак при перегонці водних розчинів НВr,міцних або, навпаки, слабких, температура кипіння протягом процесу встановлюється на певній точці (126°), що відповідає вмісту 47,8% НВr та близько 5 молекул Н2О (щільність 1,49). Ця постійна точка змінюється із тиском, що свідчить про те, що ми маємо справу не з речовиною певного хімічного складу, а з розчином двох речовин із постійною точкою кипіння. При низьких температурах НВr з водою може утворити ряд кристалогідратів з 1 до 4 молекул води на одну молекулу НВr; 100 г води розчиняють НВr
причому D4 14 розчинів зазначений у наступній таблиці:
Водний розчин НВr є дуже сильною кислотою. Ступінь дисоціації її на іони сильніша порівняно з дисоціацією розчину соляної кислоти. НВr виходить: 1) при перегонці КВr (100 вагових частин) з H2SO4 (150 об'ємних частин, питома вага 1,41); 2) при дії Н2О на бром у присутності червоного фосфору:
3) при дії брому на BaS у присутності води за методом Гютнера:
BaS + 4 Br2 + 4 H2O = BaSO4 + 8 HBr + 190 CaI;
4) за дії Вr2 на вуглеводні (парафін, бензол, нафталін) з одночасним утворенням бромзаміщених вуглеводнів. У техніці НВr виходить, крім того: 5) за дії Вr2 на лігніт (Consolidierte Alkaliwerke «Westeregeln»), а також 6) за безпосередньої дії Вr2 на водень у присутності платинованих азбесту або пемзи. При безпосередньому з'єднанні Н2 з Вr2 реакцію значно прискорює дію ультрафіолетових променів, що дорівнює підвищенню температури на 1500°. При безпосередньому з'єднанні Н2 з Вr2 дуже важлива присутність вологи: сухі гази з'єднання не вступають.
Дуже важлива в технічному відношенні з'єднання брому із залізом, якому відповідає формула Fe3Br8 (бромисто-бромне залізо)FeBr2 + 2FeBr3), виходить у вигляді вельми гігроскопічних кристалів темно-червоного кольору при дії вільного Вr на залізну тирсу в присутності парів води і має приблизний склад: 65-70% Вr, 0,1-0,5% Сl, 18-19 % Fe, 10-15% Н2O + нерозчинний залишок. Fe3Br8 добре розчиняється у воді і є проміжним продуктом при добуванні бромистих препаратів, які не можуть бути виготовленими безпосередньо на місці добування та вироблення брому. Бром переводиться в Fe3Br8 з метою зручного та рентабельного транспорту, тому що транспорт чистого брому пов'язаний з накладними витратами на тару (необхідність упаковки брому в дрібну тару) та з небезпекою перевезення. Fe3Br8 виходить шляхом введення суміші парів Вr з парами води в камеру, виготовлену із стійкого до брому матеріалу і наповнену залізною тирсою. За дії Вr на залізо виділяється значна кількість тепла (420 Cal на 1 кг Вr). Бромисто-бромне залізо йде подальше виготовлення наступних бромистих солей.
Бромистий калій КВr, безбарвні кристали, питома вага 2,69; температура плавлення 750 °; кубічної системи; розчинність (100 ч.води):
Температура кипіння насиченого розчину 112 °. Питома вага розчину (19,5 °):
Чистий КВr забарвлює на платиновому дроті полум'я пальника у фіолетовий колір; він не повинен відразу забарвлювати лакмус у синій колір і не повинен містити домішки бромних солей та сполук йоду. Допускається наявність 1,3% КСl; КВr виходить при дії брому на розчин їдкого калі середньої концентрації у великих чанах з мішалками, за рівнянням:
Суміш випаровується насухо, і до неї підмішується вугільний порошок, після чого злегка прожарюється. Відбувається процес рівняння:
Потім КВr вилуговується водою і обробляється для видалення K2SO4бромистим барієм; для видалення залишків КВrO3 розчин обробляється НВr і BaS, після чого ще раз обробляється поташом до слаболужної реакції. Після очищення з розчину викристалізовуються шляхом повільного випарювання (нагрівання парою) з емальованих судин великі кристали, що особливо цінуються у продажу. КВr отримують у техніці також дією брому на поташ, через те, що останній легше отримати без домішки хлору та натрію, звичайних у їдкому калі. Цей процес протікає за рівнянням:
Більшість КВr виготовляється дією поташу на Fe3Br8 за рівнянням:
Цей процес протікає в невеликому котлі, забезпеченому мішалкою і наповненим розчином поташу в 20 ° (питома вага 1,165). Fe3Br8 можна вводити в розчин поташу як у твердому вигляді, так і у вигляді міцного розчину. За методом Гюнтера КВr м. б. також отримано при дії брому на сірчистий барій за рівнянням:
Бромистий натрій , NaBr, що застосовується як медикамент, а також для приготування різних бромистих препаратів у лабораторній та заводській практиці, являє собою безбарвні кристали питома вага 3,014; температура плавлення = 760 °. Розчинність його у 100 ч. води:
Температура кипіння насиченого розчину 121°. Питома вага розчинів при 19,5°:
З водою NaBr утворює гідрат NaBr2∙2Н2O, частки 2,176, що розпадається при 50,7°. Чистий NaBr має містити щонайменше 94,3% NaBr і трохи більше 5% води. Він повинен містити солей До і Mg і може містити лише сліди вільної лугу. Виходить NaBr методами, аналогічними до методів отримання КВr.
Бромистий амоній NH4Br утворює безбарвні кристали правильної системи, частки 3,327; легко виганяється; 100 частин води розчиняють
при 20° питома вага (при розчинір%) дорівнює 1 +0,00506р + 0,000045 р 2 . NH4Br розчинний у деревному та винному спирті, в ацетоні, мурашиній кислоті та в рідкому аміаку. Виходить тим самим методом, як і КВr, тобто дією міцного нашатирного спирту на Fe3Br8, дією брому на BaS, з подальшою нейтралізацією аміаком. Виходить також безпосередньо дією Вr на водний аміак за рівнянням:
(при цьому, однак, втрачається непродуктивно 1/4 аміачного азоту); застосовується як медикамент, а також у фотографічній промисловості.
З бромистого амонію виходить дією AgNO3 бромисте срібло у вигляді злегка жовтуватого сирного осаду, що сплавляється при 422° червону масу. Воно входить в емульсію фотографічних платівок та паперу.
Крім того, у продажу є суміш бромистого натрію та бромноватокислого натрію (див. нижче). Ця суміш (2NaBr + NaBrO3) застосовується у великій кількості в золотопромисловості для вилучення золота (у суміші з ціаністими солями та сірчаною кислотою).
Бромистий алюміній АlВr3; температура плавлення 97,5 °; виходить із значним виділенням тепла при дії брому на металевий алюміній, після чого очищується перегонкою. Безводний АlВr3 застосовується (подібно до хлористого алюмінію) для органічних синтезів (за методом Фріделя-Крафтса) вуглеводнів, кетонів та інших сполук, а також як каталізатор, при низці синтетичних реакцій в органічній хімії.
Крім бромистоводневої кислоти та її солей відомі ще бромновата і бромовавата кислоти. Солі цих кислот також мають технічне застосування як окислювачі.
Бромноватокислі солі ( бромати ) виходять при електролізі бромистих солей тим самим способом, яким отримують хлорноватокислі солі. При електролізі бромистих солей у лужному середовищі спочаткувиходять іони бромноватої кислоти НВrО (гіпоброміти), які, проте, далі окислюються до іонів бромнуватий кислоти. Бромноватокислий калій КВrO3, безбарвні кристали, питома вага 2,34; температура плавлення 434 °; м. б. отримано як побічний продукт при отриманні КВr дією Вr2 на КОН або К2СO3. Розчинність КВrO3 значно відрізняється від розчинності КВr, чому обидві солі можна легко поділити шляхом кристалізації. У 100 частинах води розчиняється при
Бромноватокислий натрій NaBrO3; безбарвні кристали, питома вага 3339; температура плавлення 384 °; 100 ч. води при 20 ° розчиняють 38,3 ч., при 100 ° - 91 ч. NaBrО3.
Бромноватистокислий натрій NaBrO застосовується для газометричного визначення азоту в азотистих сполуках, що містять групу NH2, наприклад, в аміаку або сечовині. Реакція кількісно протікає за рівнянням:
Бромновата кислота та її солі є більш слабкими окислювачами порівняно з бромноватистою, незважаючи на те, що ступінь окислення брому в першій вище.
ІІ. З органічних сполук брому слід згадати бромацетилен С2Н2Вr4 (тетраброметан), що отримується при дії ацетилену на бром за рівнянням:
Бромацетилен, як рідина високої питомої ваги (2,943), може бути використаний для денсиметричного (за питомою вагою) відділення алмазів від піщаних порід. Алмази (питома вага 3,35) тонуть у бромацетилені, а пісок (питома вага 2,3-2,5) спливає у ньому. Особливо важливе значення набули останнім часом бромисті органічні сполуки, що служать як отруйні сльозогінні засоби і мають широке застосування у військовій справі (див. Бойові отруйні речовини). також Бромурал і Бромоформ.
Джерело: Мартенс. Технічна енциклопедія. Том 2 – 1928 р.