Для чего нужен бром в организме человека

Журнал для профессионалов аптечного бизнеса

Регистрация

Бром: забытое лекарство

Из пены морской

Права на открытие этого химического элемента принадлежат Монпелье. Неподалеку от этого французского города, на побережье Средиземного моря, находились солевые прииски. Добыча велась нехитрым способом: морскую воду заливали в неглубокие бассейны, оставляли на солнце и через некоторое время вычерпывали выкристаллизовавшуюся соль. А оставшийся раствор выливали обратно в море.

Ассистент кафедры естественных наук местного университета Антуан Жером Балар изучал воду из бассейнов – ее состав был его первой самостоятельной исследовательской темой. Подойдя к работе со всей серьезностью, молодой человек испробовал все имевшиеся у него реагенты. Особенно интересным оказался результат пропускания газообразного хлора: раствор стал красно-бурым. Что вызвало изменение цвета, было непонятно, и Балар продолжил опыты. И после ряда неудачных попыток смог с помощью пиролюизита (оксида марганца (II)) и серной кислоты получить зловонную и тяжелую красно-бурую жидкость, которая не подходила ни под одно известное описание.

Сообщение о неожиданной находке поступило в Парижскую академию наук в 1825 году. Комиссия в составе 3 выдающихся французских химиков – Луи Воклена, Луи Тенара и Жозефа Гей-Люссака – подтвердила, что никому не известный 23-летний исследователь действительно совершил выдающееся открытие.

Новый элемент решили назвать по аналогии с его ближайшими родственниками хлором и йодом. В качестве имен для них использовались греческие слова, обозначавшие одно из свойств: хлор – от χλωρός, «зелёный», а йод — ἰώδης, «фиалковый». Поскольку пахло открытие Балара довольно неприятно, выбор остановили на βρῶμος – «вонь», «зловоние».

Повышенным содержанием соединений брома объясняются целебные свойства воды Мертвого моря и подземных источников

Всех излечит, исцелит…

Уже через 10 лет после открытия бром пришел в медицину. У растворов бромидов натрия и калия обнаружились легкие седативные свойства. Намного позже ученик Павлова П.М. Никифоровский,уточнил механизм действия брома, показав, что он не уменьшает возбуждение в коре головного мозга, а усиливает торможение.

В различных модификациях препараты с бромом применялись вплоть до конца XX века, а эфиры бромизовалериановой кислоты до сих пор можно найти в домашних аптечках россиян. Трибромфенолят висмута, более известный как ксероформ, показал себя как неплохой антисептик и даже входил в состав знаменитой мази Вишневского. Можно вспомнить еще брометон, бромалин, бромурал и бромтетрациклин. Почему все они со временем вышли из употребления?

Жертвы успокоительных

Дело в том, что бром токсичен. При длительном приеме его солей внутрь развивается состояние, именуемое бромизмом. По данным некоторых недавних исследований, в XIX–XX веках от 5 до 10% стационарной психиатрической патологии приходилось именно на пролеченных бромсодержащими препаратами, а также на тех, кто применял их в целях самолечения.

Симптомы бромизма связаны со снижением способности мембран нейронов реагировать на проходящие по ним импульсы. Если учесть, что период полувыведения бромидов составляет 9–12 дней, накопить опасную дозу не такая уж сложная задача. Тем более что эти препараты назначались в дозировке 3–5 г в сутки нередко длительными курсами. По современным представлениям для развития токсического эффекта достаточно 0,–1 г в сутки в течение нескольких недель (срок варьируется в зависимости от индивидуальной чувствительности).

В начале Первой мировой войны французские войска применяли против немцев этилбромацетат в качестве слезоточивого газа. Позже это позволило германской пропаганде заявлять о том, что страны Антанты первыми применили химическое оружие

Спектр возможных неприятностей – от сомноленции до полноценного делирия. Возможны нарушения речи, частичная утрата рефлексов, например глотательного, тремор, атаксия. Раздражающее действие на слизистые оболочки приводит к поносу и бронхиту.

Характерная для отравления бромом сыпь – бромодерма – представляет собой темно-красные узелки с уплотненным основанием и красным венчиком вокруг узелка. Они появляются на лице, затылке, спине и груди, иногда сливаясь в большие бляшки, покрытые коркой. Если ее удалить, обнаруживается мокнущая поверхность с обильным отделением. Бромодерма часто наблюдалась у грудных детей, матери которых принимали бромиды в качестве успокоительных.

После прекращения приема лекарств симптомы постепенно проходили в течение нескольких недель. И хотя летальных исходов официально зарегистрировано не было, в связи с большим количеством сообщений о нежелательных реакциях в 1975 году Администрация по продуктам и лекарствам США запретила использование препаратов брома в клинической практике. В СССР и России прямого запрета не было, однако со временем произошло естественное вытеснение бромидов более эффективными и безопасными ЛС.

Желтый туман

Бромированные растительные масла используются в производстве газированных напитков

Разлитый чистый бром действует как удушающее отравляющее вещество. До более летучего и ядовитого хлора ему далеко, но головокружение, слюно- и слезотечение, кашель и приступы удушья он вызывает при самых незначительных концентрациях в воздухе – от 0,001%. Возможен и летальный исход, правда, для этого нужно очень долго оставаться в эпицентре разлива.

Поскольку бром все-таки жидкость, хотя и быстро образующая пары, спастись от него можно, просто выбравшись на возвышение. Надев противогаз, а еще лучше костюм химзащиты (ОЗК), можно чувствовать себя в полной безопасности. А вот медицинские маски и противопылевые респираторы в данном случае совершенно бесполезны.

Жидкий бром, попавший на кожу, нужно смыть большим количеством воды. Если под рукой есть сода – добавить ее в воду и использовать этот раствор. Отравление бромом успешно лечится введением в организм большого количества хлоридов – например, физраствора. Летальных исходов почти всегда удается избежать. Равно как и долговременных последствий – бромизм у пострадавших не развивается.

Солдатский чай

Естественно, не обойтись в рассказе о броме без разоблачения мифа о том, что это вещество якобы добавляют в чай солдатам, чтобы они меньше думали о прекрасном поле. Как военный врач, работавший в войсковом звене, ответственно заявляю: ничего подобного в армии нет и никогда не было.

Во-первых, подобные манипуляции определенно должны быть обязанностью медицинской службы. Соответственно имелись бы инструкция, приказ или другие руководящие документы, регулирующие планирование, учет препарата, его хранение на складах и так далее. А ведь бромида понадобилось бы немало – на часть в 2500 человек примерно 25 кг в год. Никакой подобной отчетности и документации не существует.

Наконец, в армии есть куда более действенные способы немедикаментозного «укрощения плоти»: интенсивные физические нагрузки довольно ощутимо снижают сексуальную напряженность. И мысль у солдата под вечер только одна – добраться до подушки.

В 2003 году New England Journal of Medicine опубликовал описание случая развития бромодермы у 63-летнего любителя газировки, выпивавшего до 8 литров напитка в день

Но ведь что-то же сыплют! Многие видели, как медик (фельдшер, санинструктор, иногда и лично начмед), подкравшись к чану с компотом, сдабривал его каким-то белым порошком, да еще и в поистине промышленных количествах! Без паники: это обычный витамин С. Медслужба исправно получает десятки килограммов аскорбинки для витаминизации третьего блюда, и это мероприятие детально оговорено массой документов, указывающих, что, куда и сколько сыпать. Ну и напоследок: бромиды дают соленый вкус, так что добавить их незаметно куда-либо просто невозможно. Соленого чая с компотом не бывает даже в армии.

Источник

Бром (Br, Bromum)

История брома

Открытие брома произошло в первой трети XIX столетия, независимо друг от друга немецкий химик Карл Якоб Лёвих в 1825 году, а француз Антуан Жером Балар – в 1826 представили миру новый химический элемент. Интересный факт – изначально Балар назвал свой элемент муридом (от латинского muria – рассол), потому что открытие своё сделал, изучая средиземноморские соляные промыслы.

Общая характеристика Брома

Нахождение брома в природе

Бром – широко распространённый химический элемент, во внешней среде встречается практически везде. Особенно много брома находится в солёной воде – морей и озёр, там он имеется в виде бромида калия, бромида натрия и бромида магния. Наибольшее количество брома образуется при испарении морской воды, есть он и в некоторых горных породах, а также в растениях.

В организме человека находятся до 300 мг брома, в основном в щитовидной железе, так же бром содержит кровь, почки и гипофиз, мышцы и костная ткань.

Физические и химические свойства брома

Бром обычно представляет собой едкую тяжёлую жидкость, имеет красно-бурый цвет и резкий, очень неприятный (зловонный) запах. Является единственным из неметаллов, при комнатной температуре находящийся в жидком состоянии.

Бром (а также – пары брома)– токсичное и ядовитое вещество, при работе с ним необходимо применять средства химической защиты, потому что при попадании на кожу и слизистые человека бром образует ожоги.

Состав природного брома – два стабильных изотопа ( 79 Br и 81 Br), молекула брома состоит из двух атомов и имеет химическую формулу Br_2.

Суточная потребность организма в броме

Потребность здорового организма в броме – не более 0,8-1 г.

Продукты питания богатые бромом

Наряду с имеющимся в организме, бром человек получает с пищевыми продуктами. Основными поставщиками брома являются орехи (миндаль, фундук, арахис), бобовые (фасоль, горох и чечевица), пшеница и макаронные изделия из твёрдых сортов пшеницы, ячневая крупа, молочные продукты, водоросли и практически все виды морской рыбы.

Опасность и вред брома

Не рекомендуется применять препараты брома людям, в силу специфики работы нуждающимся в стабильной концентрации внимания (водителям, альпинистам, монтажникам-высотникам).

Признаки избытка брома

Переизбыток данного вещества обычно бывает при передозировке препаратов брома, для людей категорически нежелательна, потому что может представлять реальную опасность для здоровья. Основные признаки избытка брома в организме – воспаления и высыпания на коже, сбои в работе пищеварительной системы, общая вялость и подавленность, постоянные бронхиты и риниты, не связанные с простудами и вирусами.

Признаки нехватки брома

Нехватка в организме брома проявляется бессонницей, замедлением роста у детей и подростков, понижением уровня гемоглобина в крови, но, не всегда эти симптому связывают именно с недостаточным количеством брома, поэтому для подтверждения подозрений, нужно посетить доктора и сдать необходимые анализы. Часто из-за нехватки брома повышается риск самопроизвольного прерывания беременности (выкидыш на разных сроках, вплоть до третьего триместра).

Полезные свойства брома и его влияние на организм

Бром (в виде бромидов) применяется при различных заболеваниях, основное его действие – седативное, поэтому препараты брома часто назначаются при нервных расстройствах и нарушениях сна. Соли брома являются эффективным средством для лечения заболеваний, вызывающих судороги (особенно эпилепсии), а также нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы и некоторых желудочно-кишечных недугов (язвы желудка и двенадцатиперстной кишки).

Усвояемость брома

Усвояемость брома замедляют хлор, алюминий, йод и фтор, поэтому принимать препараты, содержащие соли брома нужно только после консультации с врачом.

Бром и его влияние на мужскую потенцию

Вопреки ничем не подтверждённым слухам (больше похожим на анекдоты), бром не оказывает угнетающего воздействия на половое влечение и потенцию мужчин. Якобы бром в виде белого порошка добавляют в еду молодым бойцам в армии, а также пациентам мужского пола в псих-диспансерах и заключённым в тюрьмах и колониях. Этому нет ни одного научного подтверждения, а слухи можно объяснить способностью брома (его препаратов) оказывать успокаивающее воздействие.

По некоторым источникам, бром способствует активизации половой функции у мужчин и увеличению как объёма эякулянта, так и количества сперматозоидов, в нём содержащихся.

Применение брома в жизни

Бром применяется не только в медицине (бромид калия и бромид натрия), но и в других областях, например в фотографии, нефтедобыче, в производстве моторного топлива. Бром используется при изготовлении боевых отравляющих веществ, что ещё раз подчёркивает необходимость осторожного обращения с данным элементом.

Источник

Для чего нужен бром в организме человека

Содержание брома в продуктах (на 100 г):

Что собой представляет бром?

Продукты питания, богатые бромом

Максимальные дозировки брома присутствуют в морепродуктах. Водоросли, креветки, рыба являются основными его источниками.

Из «наземных» продуктов бром присутствует в составе злаков, хлеба, орехов, бобовых.

Суточная потребность в броме

Предполагается, что она составляет порядка 1 мг в день.

Увеличение потребности в броме

Беременные, кормящие женщины, люди, интенсивно занимающиеся спортом и подвергающиеся высоким нагрузкам, всегда имеют повышенную потребность в поступлении брома в организм.

Усвоение брома из пищи

Дополнительное применение брома требуется не так часто, потому что в составе обычного рациона много источников этого элемента, а усваивается он хорошо.
Природными антагонистами брома являются йод, фтор, алюминий, хлор. Они мешают его всасыванию. Однако несмотря на то, что многие продукты содержат сразу все эти элементы, из смешанной пищи человек получает достаточное количество брома.

Биологическая роль брома

Функции брома:

Это не связано со свойствами брома напрямую, однако на его основе изготавливаются препараты для терапии язвенной болезни, инфекций и даже опухолей.

Признаки нехватки брома

Нехватка минерала выявляется достаточно редко. Однако если человек получает недостаточные дозировки брома, то у него могут развиться следующие симптомы:

• Импотенция у мужчин
• Склонность к выкидышам у женщин
• Бесплодие у лиц обоих полов
• Нарушения сна
• Раздражительность, нервозность
• Анемия
• Гастрит.

Признаки избытка брома

При усиленном потреблении пищи, содержащей бром, и даже при приеме больших доз брома в составе минеральных комплексов его избыток маловероятен. Но добиться передозировки все же возможно, если часто и помногу принимать бром в составе лекарственных препаратов.

Передозировка брома ведет к повышенной сонливости, угнетению сознания, снижению памяти, подавлению работы щитовидной железы, расстройствам со стороны ЖКТ, в тяжелых случаях к нарушениям функции печении и почек. Если в организм человека попадет доза брома более 35 мг, это может дать летальный исход.

Факторы, влияющие на содержание в продуктах брома

Бром сохраняется в продуктах питания при любом виде их кулинарной обработки.

Почему возникает дефицит брома

Недостаток элемента встречается, но нечасто.

Обычно дефицит брома испытывают те, кто скудно питаются, сидят на строгих диетах или страдают заболеваниями ЖКТ, сопровождающимися снижением всасывания питательных веществ.

Бром: цена и продажа

Ассортимент нашего магазина включает множество наименований витаминно-минеральных, минеральных комплексов и БАДов с содержанием брома. Купить бромсодержащие составы можно у нас по самой низкой цене.

Они будут доставлены Вам в кратчайшие сроки, а их прием поможет Вам укрепить здоровье и избежать проблем с минеральным обменом.

Для регионов действует номер 8 800 550-52-96.

Источник

Инструкция по применению АДОНИС-БРОМ (ADONIS-BROM)

Форма выпуска, состав и упаковка

Таблетки, покрытые оболочкой светлого коричневато-желтого цвета, с двояковыпуклой поверхностью, на поперечном разрезе видны два слоя.

1 таб.
густой экстракт адониса	69.07 мг
калия бромид	250 мг

Вспомогательные вещества: магния карбонат основной, крахмал картофельный, тальк, кальция стеарат, Аквариус Префед (гипромеллоза, кополивидон, полиэтиленгликоль, каприловый каприновый триглицерид, полидекстроза (Е1200), титана диоксид (E171), железа оксид желтый (E172)).

Фармакологическое действие

Лекарственное средство растительного происхождения, оказывает седативное и кардиотоническое действие.

Адонис-бром концентрирует и усиливает процессы торможения в коре головного мозга. Восстанавливает равновесие между процессами возбуждения и торможения в ЦНС.

Фармакокинетика

После приема внутрь активные компоненты всасываются быстро и достаточно полно. C max цимарина (гликозид адониса) и бромид-ионов достигается через 1-2 ч после приема. Биодоступность составляет 47% для цимарина и около 96% для бромид-ионов. В крови около 51-59% цимарина циркулирует в связанном с белками плазмы состоянии.Бромид-ионы с белками плазмы практически не связываются.

В организме цимарин и бромид-ионы распределяются равномерно, в основном во внеклеточной жидкости. В спинномозговой жидкости концентрации бромид-иона и цимарина составляют 37% от их концентрации в плазме. Бромид-ионы не подвергаются метаболизму, цимарин частично биотрансформируется в печени и стенке кишечника. Элиминация бромид-ионов и цимарина осуществляется в основном почками.

Бромид-ионы выводятся путем гломерулярной фильтрации, но в последующем подвергаются канальцевой реабсорбции, конкурируя с хлорид-ионами. T 1/2 бромид-ионов составляет в среднем 11.9±1.4 сут и зависит от уровня потребления соли (укорачивается при увеличении потребления натрия хлорида). Дополнительными путями элиминации бромид-ионов являются кишечник, потовые и молочные железы.

Цимарин элиминируется в виде метаболитов и неизмененного вещества (около 21% введенной дозы). Коэффициент суточной элиминации составляет 50%. T 1/2 около 13-23 ч.

Показания к применению

Применяют при начальных стадиях хронической сердечной недостаточности, раздражительности.

Источник

Для чего нужен бром в организме человека

БРОМ (Bromum, Br) – элемент 17 (VIIa) группы периодической системы, атомный номер 35, относительная атомная масса 79,904. Природный бром состоит из двух стабильных изотопов: 79 Br (50,69 ат.%) и 81 Br (49,31 ат.%), а всего известно 28 изотопов с массовыми числами от 67 до 94. В химических соединениях бром проявляет степени окисления от –1 до +7, в природе встречается исключительно в степени окисления –1.

История открытия.

Вплотную к открытию брома практически одновременно подошли сразу трое ученых, но официально признанным первооткрывателем суждено было стать только одному из них.

В 1825 молодой французский химик Антуан Жером Балар (Antoine-Jérôme Balard), работавший препаратором в Фармакологической школе при университете небольшого южного городка Монпелье, приступил к своим первым самостоятельным научным исследованиям. С древнейших времен Монпелье был знаменит своими соляными промыслами. Для добычи соли на берегу моря вырывали бассейны и заполняли их морской водой. После того, как под действием солнечных лучей вода испарялась, выпавшие кристаллы соли вычерпывали, а оставшийся маточный раствор (рапу) возвращали обратно в море.

Руководитель Балара, профессор Жозеф Англада (Joseph Anglada), поручил ему изучить химический состав сливаемого рассола и прибрежных морских водорослей. Действуя на рапу различными реактивами, Болар заметил, что при пропускании через нее хлора раствор приобретает интенсивный желтый цвет. Аналогично окрашивал хлор и щелочной экстракт золы водорослей. Вначале Балар предположил, что наблюдаемая окраска вызвана присутствием в исследуемых образцах иода, который, реагируя с хлором, и образует неизвестное вещество. Для начала он экстрагировал его последовательно эфиром и водным гидроксидом калия. Обработав полученный щелочной раствор пиролюзитом (MnO₂) в сернокислой среде, Балар выделил неприятно пахнущую красно-бурую жидкость и попробовал разделить ее на составные части. Когда все попытки не принесли результата, стало ясно, что это новый элемент. Определив плотность и температуру кипения жидкости, а также изучив ее важнейшие химические свойства, 30 ноября 1825 Балар отправил доклад о своих опытах в Парижскую академию наук. В нем, в частности, для нового элемента было предложено название «мурид» (от латинского слова «muria» – рассол).

Для проверки сообщения была назначена комиссия из трех химиков: Луи Вокелена (Louis Nicolas Vauquelin), Луи Тенара (Louis Jacques Thénard) и Жозефа Гей-Люссака. Повторив описанные эксперименты, они подтвердили выводы Балара, но название «мурид» признали неудачным, т.к. что соляная кислота называлась тогда acidum muriaticum – муриевой (от гипотетического элемента мурия), а ее соли – муриатами и употребление столь похожих названий «мурид» и «мурий» могло вызвать недоразумения. Согласно рекомендации номенклатурного комитета при академии наук новый элемент было предложено назвать бромом от греческого brwmoV – зловонный. В России название «бром» утвердилось не сразу, в течение долгого времени для элемента № 35 использовались названия «вром», «мурид», и «вромид».

Позднее выяснилось, что впервые элементарный бром получил не Балар а студент известного немецкого химика Леопольда Гмелина Карл Левиг (Carl Jacob Löwig, Leopold Gmelin), который в 1825 в Гейдельбергском университете выделил его из воды источника в Крейцнахе. Пока он приготовлял большее количество препарата для исследования, появилось сообщение Балара.

Вплотную к открытию брома подошел и знаменитый немецкий химик Юстус Любих, точно так же, как и Балар, принявший его за соединение хлора и иода.

Можно сказать, что открытие брома лежало на поверхности, и французский химик Шарль Жерар (Charles Frédéric Gerhardt) сказал даже, что «Не Балар открыл бром, а бром открыл Балара».

В природе бром почти всегда встречается вместе с хлором в виде изоморфной примеси в природных хлоридах (до 3% в сильвине KCl и карналлите KCl·MgCl₂·6H₂O). Собственные минералы брома: бромаргирит AgBr, бромсильвинит KMgBr₃·6H₂O и эмболит Ag(Br, Cl) – встречаются редко и промышленного значения не имеют. Они были открыты гораздо позже элементарного брома (бромаргирит – в Мексике, в 1841). Кларк (среднее содержание в земной коре) брома в земной коре составляет 2,1·10 –4 %.

Большое количество брома содержится в гидросфере Земли (около 3/4 от имеющегося в земной коре): в океанах (6,6·10 –3 %), соляных озерах, подземных рассолах и грунтовых водах. Наибольшая концентрация растворенных бромидов – около 6 мг/л – отмечена в воде Мертвого моря, а общее количество брома в нем оценивается в 1 млрд. тонн. Вместе с брызгами соленой воды соединения брома попадают в атмосферу.

Получение брома.

Промышленное производство брома началось в 1865 на базе Страссфуртского соляного месторождения в Германии, двумя годами позже бром стали добывать в США, в штате Вирджиния. В 1924 на борту судна «Этила» была продемонстрирована возможность добычи брома из морской воды, а в 1934 организовано промышленное производство, основанное на этом методе. В России первый бромный завод был построен в 1917 на соляном озере Сакское.

Все промышленные способы получения брома из соляных растворов основаны на его вытеснении хлором из бромидов:

При получении брома методом выдувания исходное сырье (рапу соляных озер, попутные воды нефтяных скважин, морскую воду) подкисляют серной кислотой до pH » 3,5 и обрабатывают избыточным количеством хлора. Затем рассол, содержащий растворенный бром, подают в верхнюю часть колонны, заполненной небольшими керамическими кольцами. Раствор стекает по кольцам, а навстречу ему продувают мощную струю воздуха, при этом бром переходит в газовую фазу. Бромовоздушную смесь пропускают через раствор карбоната натрия:

3Na₂CO₃ + 3Br₂ = 5NaBr + NaBrO₃ + 3CO₂

Для выделения брома из полученной смеси бромида и бромата натрия, ее подкисляют серной кислотой:

Если содержание бромидов в исходном сырье достаточно велико, то вместо воздуха экономически выгоднее использовать водяной пар.

Другие предложенные способы извлечения брома из хлорированного рассола: экстракция углеводородами или адсорбция ионообменными смолами – не получили широкого распространения.

Часть используемых в промышленности растворов бромидов (в США до 35%) отправляют на повторную переработку с целью получения дополнительных количеств брома.

Мировое производство брома (по данным на 2003) составило около 550 тыс. тонн в год, большая часть его производится в США (39,4%), Израиле (37,6%), и Китае (7,7%). Динамика производства брома в различных странах мира приведена в таблице 1.

Таблица 1. Динамика мирового производства брома

Табл. 1. ДИНАМИКА МИРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА БРОМА (в тыс. тонн).
Страна	1999	2000	2001	2002	2003
США	239	228	212	222	216
Израиль	181	210	206	206	206
Китай	42	42	40	42	42
Великобритания	55	32	35	35	35
Иордания	–	–	–	5	20
Япония	20	20	20	20	20
Украина	3	3	3	3	3
Азербайджан	2	2	2	2	2
Франция	1,95	2	2	2	2
Индия	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Германия	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Италия	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Туркменистан	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
Испания	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Всего в мире	547	542	523	540	548

Цена элементного брома колеблется от 700 до 1000 долл. за тонну. Годовая потребность России в броме оценивается в 20–25 тыс. тонн, она удовлетворяется, в основном, за счет импорта из США и Израиля.

В лаборатории бром можно получить взаимодействием бромидов с подходящим окислителем, например перманганатом калия или диоксидом марганца, в кислой среде.

Выделившийся бром отделяют экстракцией неполярными растворителями или перегонкой с водяным паром.

Простое вещество.

В твердом, жидком и газообразном состоянии бром существует в виде двухатомных молекул Br₂, заметная диссоциация на атомы начинается только при 800° C, диссоциация происходит и под действием света. Элементный бром является сильным окислителем, он непосредственно реагирует почти со всеми неметаллами (за исключением инертных газов, кислорода, азота и углерода) и многими металлами, эти реакции зачастую сопровождаются воспламенением (например, с фосфором, сурьмой, оловом):

Многие металлы медленно реагируют с безводным бромом из-за образования на их поверхности пленки 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, легко реагирует с ним, образуя AuBr₃.

В водной среде бром окисляет нитриты до нитратов, аммиак до азота, иодиды до свободного иода, серу и сульфиты до серной кислоты:

2NH₃ + 6Br₂ = N₂+ 6HBr

Бром умеренно растворим в воде (3,58 г в 100 г при 20° C), при охлаждении этого раствора до 6° C из него выпадают гранатово-красные кристаллы клатратного гидрата брома состава 6Br₂·46H₂O. Растворимость брома существенно возрастает при добавлении бромидов за счет образования прочных комплексных соединений:

В водном растворе брома («бромной воде») существует равновесие между молекулярным бромом, бромид-ионом и оксокислотами брома:

В насыщенном растворе бром диссоциирован на 0,85%, в 0,001-молярном – на 17%.

При хранении бромной воды на свету она постепенно разлагается с выделением кислорода из-за фотолиза бромноватистой кислоты:

2HOBr + hv = 2HBr + O₂

При взаимодействии брома с растворами щелочей образуются соответствующие бромиды и гипобромиты (на холоду) или броматы:

Br₂ + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H₂O (при t 3 ) бесцветный газ с резким запахом, дымящий на воздухе из-за взаимодействия с парами воды. При охлаждении до –67° C бромоводород переходит в жидкое состояние. HBr хорошо растворим в воде: при 0° C в одном объеме воды растворяется 612 объемов бромоводорода, в растворе HBr диссоциирует на ионы:

Водный раствор HBr называется бромоводородной кислотой, она относится к числу сильных кислот (pK_a = –9,5). В HBr бром имеет степень окисления –1 и поэтому бромоводородная кислота проявляет восстановительные свойства, она окисляется концентрированной серной кислотой и кислородом воздуха (на свету):

H₂SO₄ + 2HBr = Br₂ + SO₂+ 2H₂O

При взаимодействии с металлами, а также с оксидами и гидроксидами металлов бромоводородная кислота образует соли – бромиды:

HBr + KOH = KBr + H₂O

В промышленности бромоводород получают прямым синтезом из элементов в присутствии катализатора (платины или активированного угля) H₂ + Br₂ = 2HBr и, в качестве побочного продукта, при бромировании органических соединений:

В лаборатории HBr может быть получен при действии концентрированной фосфорной кислоты на бромиды щелочных металлов при нагревании:

Удобным лабораторным методом синтеза HBr является также взаимодействие брома с бензолом или декалином в присутствии железа:

Бромоводород применяется для получения бромидов и некоторых органических соединений брома.

Бромид калия KBr – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде (65 г в 100 г воды при 20° C), t_пл = 730° C. Бромид калия применяется при изготовлении фотоэмульсий и в качестве противовуалирующего вещества в фотографии. KBr хорошо пропускает инфракрасные лучи и поэтому служит материалом для изготовления линз для ИК-спектроскопии.

Бромид лития LiBr, представляет собой бесцветное гигроскопичное вещество (t_пл = 552° C), хорошо растворимое в воде (63,9% при 20° C). Известен кристаллогидрат LiBr·2H₂O. Бромид лития получают при взаимодействии водных растворов карбоната лития и бромоводородной кислоты:

Li₂CO₃ + 2HBr = 2LiBr + H₂O + CO₂

Бромид лития применяют при лечении психических заболеваний и хронического алкоголизма. Из-за высокой гигроскопичности LiBr используется как осушающее вещество в системах кондиционирования воздуха и для обезвоживания минеральных масел.

Бромноватистая кислота HOBr относится к слабым кислотам, она существует лишь в разбавленных водных растворах, которые получают взаимодействием брома с суспензией оксида ртути:

Соли бромноватистой кислоты называются гипобромитами, они могут быть получены взаимодействием брома с холодным раствором щелочи (см. выше), при нагревании щелочных растворов гипобромиты диспропорционируют:

3NaBrO = 2NaBr + NaBrO₃

Степени окисления брома +3 соответствует бромистая кислота HBrO2, которая в настоящее время не получена. Известны только ее соли – бромиты, которые можно получить окислением гипобромитов бромом в щелочной среде:

Бромноватая кислота HBrO3 получена в растворах при действии разбавленной серной кислоты на растворы ее солей – броматов:

При попытке получения растворов с концентрацией выше 30% бромноватая кислота разлагается со взрывом.

Бромноватая кислота и броматы являются сильными окислителями:

Бромат калия KBrO3 – бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде (в 100 г воды при 20° C растворяется 6,9 г KBrO₃, при 100° C – 49,7 г). При нагревании до 434° C разлагается без плавления:

Бромат калия получают электролизом растворов KBr или взаимодействием гидроксида калия с бромом и хлором:

KBrO₃ применяется в аналитической химии в качестве окислителя при броматометрическом титровании, он входит в состав нейтрализаторов для химической завивки.

Наиболее устойчивой из оксокислот брома является бромная кислота HBrO₄, которая существует в водных растворах с концентрацией, не превышающей 6 моль/л. Несмотря на то, что HBrO₄ – самый сильный окислитель среди кислородных кислот брома, окислительно-восстановительные реакции с ее участием протекают очень медленно. Так, например, бромная кислота не выделяет хлор из одномолярного раствора соляной кислоты, хотя эта реакция термодинамически выгодна. Особая устойчивость иона BrO₄ – связана с тем, что атомы кислорода, окружая атом брома по тетраэдру, эффективно защищают его от атаки восстановителя. Растворы бромной кислоты можно получить подкислением растворов ее солей – перброматов, которые, в свою очередь, синтезируют электролизом растворов броматов, а также окислением щелочных растворов броматов фтором или фторидами ксенона:

NaBrO₃ + XeF₂ + 2NaOH = NaBrO₄ + 2NaF + Xe+ H₂O

Из-за сильных окислительных свойств перброматов они были синтезированы только во второй половине 20 в. американским ученым Эваном Эпплманом (Evan H.Appelman) в 1968.

Кислородные кислоты брома и их соли могут быть использованы в качестве окислителей.

Биологическая роль и токсичность соединений брома.

Многие аспекты биологической роли брома в настоящее время еще не выяснены. В организме человека бром участвует в регуляции деятельности щитовидной железы, так как является конкурентным ингибитором иода. Некоторые исследователи полагают, что соединения брома участвуют в деятельности эозинофилов – клеток иммунной системы. Пероксидаза эозинофилов окисляет бромид-ионы до бромноватистой кислоты, которая помогает разрушать чужеродные клетки, в том числе и раковые. Недостаток брома в пище приводит к бессоннице, замедлению роста и уменьшению числа эритроцитов в крови. Ежедневное поступление брома в организм человека с пищей составляет 2–6 мг. Особенно богаты бромом рыба, злаки и орехи.

Применение брома и его соединений.

Первым известным применением соединений брома было производство пурпурного красителя. Его добывали еще во втором тысячелетии до нашей эры из моллюсков вида «мурекс», накапливающих бром из морской воды. Процесс извлечения красителя был очень трудоемок (из 8000 моллюсков можно получить всего 1 грамм пурпура) и позволить себе носить окрашенную им одежду могли только очень богатые люди. В древнем Риме носить ее могли только представители высшей власти, поэтому он получил название «королевский пурпур». Структуру действующего начала этого красителя установили только во второй половине 19 в., им оказалось соединение брома – 6,6’– диброминдиго. Бромпроизводные индиго, синтезируемые искусственно, используются для окрашивания тканей (в основном, хлопковых) и сейчас.

В 19 в. главными областями использования соединений брома были фотография и медицина.

Бромид серебра AgBr стал применяться как светочувствительный материал около 1840. Современные фотоматериалы на основе AgBr позволяют делать снимки с выдержкой 10 –7 секунды. Для изготовления фотопленки на основе бромида серебра, эта соль синтезируется в водном растворе желатина, при этом выпавшие кристаллики AgBr равномерно распределяются по всему объему раствора. После застывания желатина образуется тонкодисперсная суспензия, которую тонким слоем (толщиной от 2 до 20 мкм) равномерно наносят на поверхность носителя – прозрачной пленки, изготовленной из ацетата целлюлозы. В каждом квадратном сантиметре полученного слоя содержится несколько сот миллионов зерен бромида серебра, окруженных желатиновой пленкой. При попадании света на такую фотопленку происходит фотолитическое разложение AgBr:

Протеканию в фотоэмульсии обратного процесса – окисления серебра бромом, препятствует желатина. Фотолиз приводит к образованию в микрокристаллах AgBr групп атомов серебра с размерами 10 –7 –10 –8 см, так называемых центров скрытого изображения. Для получения видимого изображения бромид серебра на засвеченных участках восстанавливают до металлического серебра. Центры скрытого изображения катализируют (ускоряют) реакцию восстановления и позволяют провести ее, практически не затронув неосвещенных кристалликов AgBr. После растворения оставшегося бромида серебра на фотопленке получается черно-белое изображение (негатив), устойчивое к действию света. Для создания позитивного изображения нужно повторить процесс, освещая (обычно) фотобумагу через пленку, на которой с негативным изображением.

Соли брома оказались очень эффективными лекарственными средствами для лечения многих нервных болезней. Знаменитый русский физиолог И.П.Павлов сказал: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает таким драгоценным для нервной системы препаратом, как бром». Использование KBr в медицине в качестве седативного (успокоительного) и противосудорожного средства при лечении эпилепсии началось в 1857. В то время водные растворы бромида калия и натрия были известны под общим названием «бром». В течение долгого времени механизм действия препаратов брома оставался неизвестным, считалось, что бромиды уменьшают возбудимость, действуя аналогично снотворным. Лишь в 1910 один из учеников Павлова П.М.Никифоровский экспериментально показал, что бромиды усиливают процессы торможения в центральной нервной системе. Сейчас бромиды натрия и калия практически вышли из употребления при лечении нервных заболеваний. Они были вытеснены более эффективными броморганическими препаратами.

Теперь основной областью использования брома является производство антипиренов (от 40% мирового потребления брома). Антипирены – вещества, защищающие материалы органического происхождения от воспламенения. Их используют для пропитки тканей, изделий из древесины и пластмасс, производства негорючих красок. В качестве антипиренов применяются, в основном, ароматические бромпроизводные: дибромстирол, тетрабромфталевый ангидрид, декабромдифенилоксид, 2,4,6-трибромфенол и другие. Бромхлорметан используется в качестве наполнителя огнетушителей, предназначенных для тушения электропроводки.

Значительная часть брома (в США – 24%) в форме бромидов кальция, натрия и цинка расходуется для изготовления буровых растворов, которые закачивают в скважины для увеличения объема добытой нефти.

До 12% брома идет на синтез пестицидов и инсектицидов, используемых в сельском хозяйстве и для защиты деревянных изделий (метилбромид).

Элементный бром и его соединения применяются в процессах водоочистки и водоподготовки. Бром иногда используют для мягкой дезинфекции воды в бассейнах при повышенной чувствительности к хлору. На эти цели расходуется 7% производимого брома.

Около 17% брома расходуется на производство фотографических материалов, фармацевтических препаратов и высококачественной резины (бромбутилкаучука).

Органические соединения брома применяют для ингаляционного наркоза (галотан – 1,1,1-трифтор-2-хлор-2-бромэтан, CF₃CHBrCl), в качестве обезболивающих, успокоительных, антигистаминных и антибактериальных препаратов, при лечении язвенных болезней, эпилепсии, сердечно-сосудистых заболеваний. Изотоп брома с атомной массой 82 находит применение в медицине при лечении опухолей и при изучении поведения бромсодержащих препаратов в организме.

Бромбутилкаучук получают в промышленности при неполном бромировании бутилкаучука – сополимера 97–98% изобутилена CH₂=C(CH₃)₂ и ne 2–3% изопрена CH₂=C(CH₃)CH=CH₂. В этом процессе происходит бромирование только изопреновых звеньев макромолекулы каучука:

Введение брома в бутилкаучук существенно повышает скорость его вулканизации. Бромбутилкаучук не имеет запаха, не выделяет вредных веществ при хранении и переработке, он отличается высокой степенью совулканизации с ненасыщенными каучуками и лучшей, чем у бутилкаучука, адгезией к другим полимерам. Галогенированные бутилкаучуки используются для герметизации резиновых изделий из других полимеров (например, в производстве автомобильных шин), для изготовления теплостойких транспортных лент с высоким сопротивлением истиранию, резиновых пробок, химически стойких обкладок емкостей.

Источник