ברומיד מימן , תרכובת של נוסחא HBr הכימי הוא מולקולה דו-אטומי עם קשר קוולנטי. התרכובת מסווגת כהיליד מימן, בהיותה גז חסר צבע, שכאשר הוא מומס במים, הוא יוצר חומצה הידרוביומית, כשהוא רווי את עצמו ב 68.85% w / p בטמפרטורת החדר.
תמיסות מימיות 47.6% משקל / משקל יוצרים תערובת אזוטרופית קבועה רותחת הרותחת ב 124.3 מעלות צלזיוס. תמיסות פחות מרוכזות, רותחות, משחררות את H2O עד להגעה להרכב התערובת האאזוטרופית הקבועה.
איור 1: מבנה של מימן ברומיד.
תכונות פיזיקליות וכימיות
מימן ברומיד הוא גז חסר צבע בטמפרטורת החדר עם ריח חמוץ ומרגיז. המתחם יציב, אך מתכהה בהדרגה כאשר הוא נחשף לאוויר או לאור כפי שמודגם בתרשים 2 (המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי, SF).
איור 2: מראה של ברום מימן.
יש לו משקל מולקולרי של 80.91 גרם / מול וצפיפות של 3.307 גרם / ליטר, מה שהופך אותו לכבד יותר מאוויר. הגז מתעבה ומייצר נוזל חסר צבע עם נקודת רתיחה של -66.73 מעלות צלזיוס.
כאשר הוא ממשיך להתקרר, הנוזל מתמצק, וקבל גבישים לבנים שנקודת ההתכה שלהם היא -86.82 מעלות צלזיוס בצפיפות של 2.603 גרם / מ"ל (Egon Wiberg, 2001). המראה של גבישים אלה מודגם באיור 3.
איור 3: הופעה של מימן ברומיד.
מרחק הקשר בין הברום למימן הוא 1.414 אנגסטרם ואנרגיית הניתוק שלהם היא 362.5 kJ / mol.
ברומיד מימן מסיס במים יותר מאשר מימן כלוריד, וניתן להמיס 221 גרם במאה מ"ל מים בחומציות של 0 מעלות צלזיוס, המקבילה לנפח של 612 ליטר גז זה לכל ליטר מים. זה גם מסיס באלכוהול ובממסים אורגניים אחרים.
בתמיסה מימית (חומצה הידרוברומית) התכונות החומציות של HBr דומיננטיות, (כמו במקרה של HF ו- HCl), ובקשר בין מימן והלוגן הוא חלש יותר במקרה של מימן ברומיד מאשר ב- מימן כלורי.
לכן, אם כלור מועבר דרך מימן ברומיד, נצפתה היווצרות אדים חומים האופייניים לברום המולקולרי. התגובה שמסבירה זאת היא כדלקמן:
2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2
זה מעיד על כך שמימן ברומיד הוא חומר צמצום חזק יותר מאשר מימן כלוריד וכי מימן כלוריד הוא חומר חמצון טוב יותר.
מימן ברומיד הוא חומצה נטולת מים נטולת מים (ללא מים). מגיב במהירות ואקזוטרמית עם בסיסים מכל הסוגים (כולל אמינים ועמידים).
מגיב באופן אקזוטי עם קרבונט (כולל אבן גיר וחומרי בנייה המכילים אבן גיר) ומימן פחמתי ליצירת פחמן דו חמצני.
מגיב עם סולפידים, קרבידים, בורידים ופוספידים ליצירת גזים דליקים או רעילים.
מגיב עם מתכות רבות (כולל אלומיניום, אבץ, סידן, מגנזיום, ברזל, פח, וכל המתכות האלקליות) ליצירת גז מימן דליק.
הגיב באלימות באמצעות:
- חומצה אצטדית
- 2-אמינו אתנול
- אמוניום הידרוקסיד
- סידן פוספיד
- חומצה כלורוסולפונית
- 1,1-דיפלואורו-אתילן
- אתילנדימין
- אתילן -מין
- חומצה גופרתית מגושמת
- חומצה פרכלורית
- b-propriolactone
- OXID של פרופילן
- פרכלורטת כסף
- אורניום (IV) פוספיד
- ויניל אצטט
- סידן קרביד
- רובידיום קרביד
- צזיום אצטיליד
- אורידיד
- מגנזיום בוריד
- כספית (II) סולפט
- סידן פוספיד
- סידן קרביד (גיליון נתונים כימי, 2016).
תגובתיות ומפגעים
מימן ברומיד מסווג כתרכובת מאכלת ומעצבנת. זה מסוכן ביותר במקרה של מגע עם עור (מרגיז ומאכל) ועיניים (מגרה) ובמקרים של בליעה ושאיפה (מגרה ריאה).
המתחם מאוחסן במיכלי גז מנוזלים בלחץ. חשיפה ממושכת לאש או לחום עז עלולה לגרום לקרע אלים במיכל הלחץ, שיכול להשתחרר ומשחרר אדים רעילים מעצבנים.
חשיפה ממושכת לריכוזים נמוכים או חשיפה לטווח קצר לריכוזים גבוהים עלולה לגרום לתופעות בריאותיות שליליות כתוצאה משאיפה.
פירוק תרמי של מימן ברומיד נטול מים מייצר גזי ברום רעילים. זה יכול להיות דליק אם הוא מגיב על ידי שחרור מימן. במגע עם ציאניד הוא מייצר גזי ציאניד מימן רעילים.
שאיפה גורמת לגירוי קשה באף ובדרכי הנשימה העליונות, העלולים לגרום לפגיעה בריאה.
בליעה גורמת לכוויות בפה ובבטן. מגע עם העיניים גורם לגירוי קשה וכוויות. מגע עם העור גורם לגירוי וכוויות.
אם חומר כימי זה בתמיסה בא במגע עם העיניים, יש לשטוף אותם מיד בכמויות גדולות של מים, ולהרים מדי פעם את העפעפיים התחתונים והעליונים.
אין להרכיב עדשות מגע בעת עבודה עם חומר כימי זה. אם רקמת העיניים קפואה, פנה לטיפול רפואי מיידי.
אם הרקמה אינה קפואה, יש לשטוף את העיניים מייד וביסודיות בכמויות גדולות של מים למשך 15 דקות לפחות, והרימו מדי פעם את העפעפיים התחתונים והעליונים.
אם נמשכים גירויים, כאבים, נפיחות או קריעה, יש לקבל טיפול רפואי בהקדם האפשרי.
אם חומר כימי זה בתמיסה בא במגע עם עור ואינו גורם לכוויות קור, יש לשטוף מייד את העור המזוהם במים.
אם כימיקלים אלה עולים על בגדים, הסר מיד בגדים ושטוף את העור במים.
אם מתרחשת כוויות קור יש לפנות מייד לרופא. אין לשפשף אזורים מושפעים או לשטוף במים. על מנת למנוע נזק נוסף לבדים, אין לעשות שום ניסיון להסיר בגדים קפואים מאזורים קפואים.
אם נשאפים כמויות גדולות של חומר כימי זה, יש להעביר את האדם החשוף לאוויר צח מייד. אם הנשימה נפסקה, בצעו פעולות החייאה מפה לפה. יש לשמור על הקורבן בחום ובמנוחה, ויש לפנות אליו לקבלת טיפול רפואי בהקדם.
אם בלע חומר כימי זה בתמיסה, יש לקבל טיפול רפואי מייד.
טיפול ואחסון
צילינדרים של ברום מימן צריכים להיות מאוחסנים במקום קריר ומאוורר היטב. הטיפול בו צריך להיות עם אוורור מתאים. יש לאחסן אותו רק כאשר הטמפרטורה אינה עולה על 52 מעלות צלזיוס.
יש לאבטח מכולות היטב במצב זקוף כדי למנוע נפילה או מכה. כמו כן, התקן את מכסה ההגנה על השסתום, אם הוא מסופק, במקום בצורה ידנית, וכן יש לאחסן מכלים מלאים וריקים בנפרד (praxair inc., 2016).
בעת טיפול במוצר בלחץ, יש להשתמש באינסטלציה וציוד מעוצבים כראוי בכדי לעמוד בלחצים שנתקלים בהם. לעולם אל תעבוד על מערכת לחץ ולחץ על מכשיר למניעת זרימה חוזרת בצנרת. גזים יכולים לגרום לחנק מהיר בגלל מחסור בחמצן.
חשוב לאחסן ולהשתמש באוורור מתאים. אם מתרחשת נזילה, סגור את שסתום המכולה וכבה את המערכת בצורה בטוחה ושמורה על הסביבה. ואז לתקן את הנזילה. לעולם אל תניח מיכל במקום שהוא יכול להיות חלק ממעגל חשמל.
יש ללבוש כפפות בטיחות מעור ונעליים מתאימות בעת טיפול בצילינדרים. יש להגן על אלה ולשם כך יש להימנע מהם, להיגרר, לגלגל או להחליק.
בעת הזזת הצילינדר, תמיד יש לשמור על כיסוי השסתום הנשלף על מקומו. לעולם אל תנסה להרים גליל באמצעות מכסה הכוונה שנועד אך ורק להגן על השסתום.
בעת הזזת צילינדרים, אפילו למרחקים קצרים, השתמש בעגלה (עגלה, משאית ידיים וכו ') המיועדת להובלת צילינדרים.
אסור להכניס חפץ (לדוגמה, ברגים, מברגים, מוט חטט) לפתחים שבכיסוי, שכן פעולה זו עלולה לפגוע בשסתום ולגרום לדליפה.
מפתח ברגים מתכוונן משמש להסרת כובעים הדוקים או חלודים מדי. השסתום צריך להיפתח באטיות ואם זה בלתי אפשרי, הפסיק להשתמש בו ופנה לספק שלך. כמובן שצריך לסגור את שסתום המכולה לאחר כל שימוש.
יש לשמור על סגור את המכולה האמורה גם כשהיא ריקה. אסור להפעיל ישירות על להבה או חום מקומי ישירות על חלק מהמיכל. טמפרטורות גבוהות עלולות לפגוע במכולה ולגרום למכשיר להקלה על הלחץ להיכשל בטרם עת, אוורור את תוכן המכולה (praxair inc., 2016).
סִינתֶזָה
ניתן לייצר במעבדה ברום מימן גזי באמצעות ברום טטרלין (1,2,3,4-tetrahydronaphthalene). החיסרון הוא שמחצית הברום אבוד. התשואה היא כ- 94%, או מה שזהה, 47% מהברום בסופו של דבר כ- HBr.
C 10 H 12 + 4 Br 2 → C 10 H 8 Br 4 + 4 HBr
ניתן לסנתז גז ברומיד מימן במעבדה על ידי תגובה של חומצה גופרתית מרוכזת עם נתרן ברומיד.
NaBr (ים) + H 2 SO 4 → HBr (g) + NaHSO 4
החיסרון בשיטה זו הוא שחלק גדול מהמוצר הולך לאיבוד על ידי חמצון עם עודף חומצה גופרתית ליצירת ברום דו תחמוצת הגופרית.
2 HBr + H 2 SO 4 → Br 2 + SO 2 + 2 H 2 O
ניתן להכין ברום מימן במעבדה על ידי התגובה בין גז מימן מטוהר לברום. זה מזרז על ידי אסבסט פלטינה ומתבצע בצינור קוורץ בטמפרטורה של 250 מעלות צלזיוס.
Br 2 + H 2 → 2 HBr
ניתן לייצר מימן ברומיד מימי בקנה מידה קטן באמצעות תרמוליזה של טריפניל-פוספוניום ברומיד בקסילן תחת ריפלוקס.
ניתן להשיג HBr בשיטת הזרחן האדום. ראשית, הזרחן האדום מתווסף לכור המים ובהמשך, לאט לאט, הברום הנמצא תחת ערבוב והתגובה של חומצה הידרוברומית וחומצה זרחתית, על ידי שקיעה, סינון והזיקוק שמתקבל יהיו חומצה הידרובומית.
P 4 +6 Br 2 +12 H 2 O → 12 HBr + 4 H 3 PO 3
ניתן לזהם ברומיד מימן המוכן בשיטות לעיל באמצעות Br 2 , אותו ניתן להסיר על ידי העברת הגז דרך תמיסה של פנול בטטרכלורומתאן או ממס מתאים אחר בטמפרטורת החדר, לייצור 2, 4, 6-טריברומופנול ובכך לייצר פלוס HBr.
תהליך זה יכול להתבצע גם באמצעות שבבי נחושת בטמפרטורה גבוהה או גזה נחושת (מימן: מימן ברומיד, 1993-2016).
יישומים
HBr משמש לייצור ברומידים אורגניים, כמו מתיל ברומיד, ברומתאן וכו ', ואורגניים, כגון נתרן ברומיד, אשלגן ברומיד, ליתיום ברומיד וסידן ברומיד וכו'.
הוא משמש גם ליישומי צילום ותרופות או לסינתזה של תרופות הרגעה וחומרי הרדמה. בנוסף, הוא מיושם בייבוש תעשייתי, גימור טקסטיל, חומרי ציפוי, חומרים לטיפול בפני השטח ואבטחת אש.
המתחם משמש גם לצורך חריטת יריעות פוליסיליקון, לייצור שבבי מחשב (Interscan Corporation, 2017).
מימן ברומיד הוא ממס טוב לכמה מינרלים מתכתיים, המשמשים לעידון מתכות בעלות טוהר גבוה.
בתעשיית הנפט הוא משמש כהפרדה של תרכובות אלקוקסי ופנוקסי, וזרז לחמצון של פחמימנים מחזוריים ופחמימנים שרשרת לקטונים, חומצה או חמצן. הוא משמש גם בצבעים סינתטיים ותבלינים.
גז איכותי של HBr משמש לתחריט וניקוי לחומר גלם מוליכים למחצה (SHOWA DENKO KK, nd).
התרכובת משמשת כמגיב אנליטי לקביעת גופרית, סלניום, ביסמוט, אבץ וברזל, להפרדת פח מארסן ואנטימון. זהו זרז אלקילציה וחומר הפחתה המשמש בסינתזה אורגנית.
ניתן להשתמש בברומיד מימן לייצור חומצה הידרוברומית. חומצה הידרוברומית היא חומצה מינרלית חזקה מאוד, חזקה יותר מחומצה הידרוכלורית.
HBr הוא תגובתי מאוד ומאכל לרוב המתכות. חומצה היא מגיב נפוץ בכימיה אורגנית, המשמש לחמצון וקטליזה. זה יעיל גם במיצוי מינרלים מתכתיים מסוימים (מימן ברומיד, 2016).
הפניות
- חברת Interscan. (2017). מכשיר ניטור מימן ברומיד ומימן ברומיד. נשלח מ- gasdetection.com.
- גיליון נתונים כימי. (2016). נלקח מ- HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noaa.gov.
- אגון וויברג, NW (2001). כימיה אורגנית. עיתונות אקדמית.
- מימן ברומיד. (2016). נשלח מ- ChemicalBook.
- מימן: מימן ברומיד. (1993-2016). נשלח מ- WebElements.
- גיליון נתוני בטיחות חומרים ברום מימן. (2005, 9 באוקטובר). נשלח מ- sciencelab.com.
- המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (SF). מסד הנתונים של מתחם PubChem; CID = 260. נשלח מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- praxair inc. (2016, 17 באוקטובר). ברום מימן, גיליון נתוני בטיחות נטול מים P-4605. נשלח מ- praxair.com.
- SHOWA DENKO KK (nd). מימן ברומיד. נשלח מ- www.sdk.co.jp.