- Fizikālās un ķīmiskās īpašības
- Reaģētspēja un bīstamība
- Lietošana un uzglabāšana
- Sintēze
- Lietojumprogrammas
- Atsauces
Bromūdeņradis , savienojums ar formulu HBR ķīmiskās vielas ir no diviem atomiem sastāvošs molekula ar kovalentu saiti. Savienojumu klasificē kā ūdeņraža halogenīdu kā bezkrāsainu gāzi, kas, izšķīdinot ūdenī, veido bromūdeņražskābi, istabas temperatūrā piesātinot to ar 68,85 masas%.
Ūdens šķīdumi ar 47,6 masas% masu veido nemainīgu viršanas azotropisko maisījumu, kas vārās pie 124,3 grādiem pēc Celsija. Mazāk koncentrēti viršanas šķīdumi atbrīvo H2O, līdz tiek panākts nemainīgi viršanas azeotropa maisījuma sastāvs.
1. attēls. Ūdeņraža bromīda struktūra.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Ūdeņraža bromīds ir bezkrāsaina gāze istabas temperatūrā ar skābu, kairinošu smaku. Savienojums ir stabils, bet, pakļaujoties gaisam vai gaismai, pakāpeniski kļūst tumšāks, kā parādīts 2. attēlā (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, SF).
2. attēls: bromūdeņraža parādīšanās.
Tā molekulmasa ir 80,91 g / mol un blīvums 3,307 g / L, kas padara to smagāku par gaisu. Gāze kondensējas, iegūstot bezkrāsainu šķidrumu ar viršanas temperatūru -66,73 grādi pēc Celsija.
Turpinot atdzist, šķidrums sacietē, iegūstot baltus kristālus, kuru kušanas temperatūra ir -86,82 grādi pēc Celsija, ar blīvumu 2,603 g / ml (Egon Wiberg, 2001). Šo kristālu izskats ir parādīts 3. attēlā.
3. attēls: bromūdeņraža parādīšanās.
Savienojuma attālums starp bromu un ūdeņradi ir 1,414 angstromi, un to disociācijas enerģija ir 362,5 kJ / mol.
Ūdeņraža bromīds vairāk šķīst ūdenī nekā hlorūdeņradis, un 221 g var izšķīdināt 100 ml ūdens pie 0 grādiem pēc Celsija, kas ir ekvivalents 612 litru šīs gāzes apjomam uz katru ūdens litru. Tas šķīst arī spirtā un citos organiskos šķīdinātājos.
Ūdens šķīdumā (bromūdeņražskābē) dominē HBr skābās īpašības (tāpat kā HF un HCl gadījumā), un saitē starp ūdeņradi un halogēnu tas ir vājāks bromūdeņraža gadījumā nekā ūdeņraža hlorīds.
Tāpēc, ja caur ūdeņraža bromīdu izvada hloru, tiek novērota brūno tvaiku veidošanās, kas raksturīga molekulārajam bromam. Reakcija, kas to izskaidro, ir šāda:
2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2
Tas norāda, ka bromūdeņradis ir spēcīgāks reducētājs nekā hlorūdeņradis un ka ūdeņraža hlorīds ir labāks oksidētājs.
Ūdeņraža bromīds ir stipra bezūdens skābe (bez ūdens). Ātri un eksotermiski reaģē ar visu veidu bāzēm (ieskaitot amīnus un amīdus).
Eksotermiski reaģē ar karbonātiem (ieskaitot kaļķakmeni un kaļķakmeni saturošus celtniecības materiālus) un ūdeņraža karbonātiem, veidojot oglekļa dioksīdu.
Reaģē ar sulfīdiem, karbīdiem, borīdiem un fosfīdiem, veidojot viegli uzliesmojošas vai toksiskas gāzes.
Reaģē ar daudziem metāliem (ieskaitot alumīniju, cinku, kalciju, magniju, dzelzi, alvu un visiem sārmu metāliem), veidojot viegli uzliesmojošu ūdeņraža gāzi.
Vardarbīgi reaģēt ar:
- etiķskābes anhidrīds
- 2-aminoetanols
- amonija hidroksīds
- kalcija fosfīds
- hlorsulfoskābe
- 1,1-difluoretilēns
- etilēndiamīns
- etilēnimīns
- kūpoša sērskābe
- perhlorskābe
- b-propriolaktons
- propilēna oksīds
- sudraba perhlorāts
- Urāna (IV) fosfīds
- vinilacetāts
- kalcija karbīds
- rubīdija karbīds
- cēzija acetilīds
- rubidija acetilīds
- magnija borīds
- dzīvsudraba (II) sulfāts
- kalcija fosfīds
- kalcija karbīds (Ķīmiskā datu lapa, 2016).
Reaģētspēja un bīstamība
Ūdeņraža bromīds tiek klasificēts kā kodīgs un kairinošs savienojums. Tas ir ārkārtīgi bīstams, ja nonāk saskarē ar ādu (kairinošs un kodīgs) un acīm (kairinošs), kā arī norīšanas un ieelpošanas gadījumos (kairinošs plaušām).
Savienojumu uzglabā spiedienam sašķidrinātās gāzes traukos. Ilgstoša uguns vai intensīva karstuma ietekmē spiedienam pakļauta tvertne var spēcīgi plīst, un to var atbrīvot, izdalot kairinošus toksiskus izgarojumus.
Ilgstoša zemu koncentrāciju iedarbība vai īslaicīga augsta koncentrācija var izraisīt nelabvēlīgu ietekmi uz veselību ieelpošanas dēļ.
Termiskā sadalīšana bezūdens ūdeņraža bromīdā rada toksiskas broma gāzes. Tas var kļūt uzliesmojošs, ja tas reaģē, atbrīvojot ūdeņradi. Saskarē ar cianīdu tas rada toksiskas cianīda ūdeņraža gāzes.
Ieelpošana izraisa smagu deguna un augšējo elpošanas ceļu kairinājumu, kas var izraisīt plaušu traumu.
Norīšana izraisa apdegumus mutē un kuņģī. Kontakts ar acīm izraisa smagu kairinājumu un apdegumus. Kontakts ar ādu izraisa kairinājumu un apdegumus.
Ja šī ķīmiskā viela nonāk saskarē ar acīm, tās nekavējoties jāizskalo ar lielu daudzumu ūdens, laiku pa laikam paceļot apakšējo un augšējo plakstiņu.
Strādājot ar šo ķīmisko vielu, nedrīkst valkāt kontaktlēcas. Ja acu audi ir sasaluši, nekavējoties meklējiet medicīnisko palīdzību.
Ja audi nav sasaluši, nekavējoties un rūpīgi vismaz 15 minūtes skalojiet acis ar lielu daudzumu ūdens, laiku pa laikam paceļot apakšējo un augšējo vāku.
Ja kairinājums, sāpes, pietūkums vai asarošana saglabājas, pēc iespējas ātrāk sazinieties ar ārstu.
Ja šī ķīmiskā viela nonāk saskarē ar ādu un neizraisa apsaldējumus, nekavējoties skalojiet piesārņoto ādu ar ūdeni.
Ja šī ķīmiskā viela nokļūst uz apģērba, nekavējoties noņemiet apģērbu un mazgājiet ādu ar ūdeni.
Ja notiek apsaldējumi, nekavējoties meklējiet medicīnisko palīdzību. Neberzējiet skartās vietas un neskalojiet ar ūdeni. Lai novērstu audumu turpmāku sabojāšanu, nemēģiniet noņemt sasalušu apģērbu no salnas vietām.
Ja ieelpo lielu daudzumu šīs ķīmiskās vielas, pakļautā persona nekavējoties jāpārvieto svaigā gaisā. Ja elpošana ir apstājusies, veiciet reanimāciju no mutes mutē. Upuris jāuztur silts un miera stāvoklī, un pēc iespējas ātrāk jāmeklē medicīniskā palīdzība.
Ja šī ķīmiskā viela šķīdumā ir norīta, nekavējoties meklējiet medicīnisko palīdzību.
Lietošana un uzglabāšana
Ūdeņraža bromīda baloni jāuzglabā vēsā, labi vēdinātā vietā. Ar to rīkojas ar pietiekamu ventilāciju. Tas jāuzglabā tikai tad, kad temperatūra nepārsniedz 52 grādus pēc Celsija.
Tvertnēm jābūt stingri nostiprinātām vertikālā stāvoklī, lai nepieļautu to krišanu vai triecienu. Uzstādiet arī vārsta aizsargvāciņu, ja tāds ir, stingri vietā ar rokām, kā arī atsevišķi un pilnus un tukšus konteinerus uzglabājiet (praxair inc., 2016).
Pārvietojot produktu zem spiediena, jāiztur pareizi izstrādāta santehnika un aprīkojums, lai izturētu radušos spiedienu. Nekad nestrādājiet ar paaugstināta spiediena sistēmu un cauruļvadā izmantojiet pretplūsmas novēršanas ierīci. Gāzes skābekļa trūkuma dēļ var izraisīt ātru nosmakšanu.
Svarīgi ir uzglabāt un lietot ar atbilstošu ventilāciju. Ja rodas noplūde, aizveriet tvertnes vārstu un droši un videi drošā veidā aizveriet sistēmu. Pēc tam labojiet noplūdi. Nekad nenovietojiet trauku vietā, kur tas var būt daļa no elektriskās ķēdes.
Rīkojoties ar cilindriem, jāvalkā ādas aizsargcimdi un piemēroti apavi. Tie ir jāaizsargā, un tāpēc no tiem ir jāizvairās, velciet, velmējiet vai slīdiet.
Pārvietojot cilindru, noņemamajam vārsta pārsegam vienmēr jābūt vietā. Nekad nemēģiniet pacelt balonu aiz tā vāciņa, kas paredzēts tikai vārsta aizsardzībai.
Pārvietojot cilindrus, pat nelielos attālumos, izmantojiet ratiņus (ratiņi, kravas automašīnas utt.), Kas paredzēti balonu pārvadāšanai.
Priekšmetu (piemēram, uzgriežņu atslēgu, skrūvgriezi, spieķu stieni) nekad nedrīkst ievietot pārsega atverēs, jo tas var sabojāt vārstu un izraisīt noplūdi.
Pielāgojamu siksnas uzgriežņu atslēgu izmanto, lai noņemtu pārāk stingrus vai sarūsējušus vāciņus. Vārstam vajadzētu lēnām atvērties, un, ja tas nav iespējams, pārtrauciet tā lietošanu un sazinieties ar savu piegādātāju. Protams, tvertnes vārsts ir jāaizver pēc katras lietošanas reizes.
Minētais konteiners ir jātur aizvērts pat tukša. Liesmu vai lokālu karstumu nekādā gadījumā nedrīkst uzklāt tieši uz jebkuru trauka daļu. Augsta temperatūra var sabojāt trauku un izraisīt priekšlaicīgu spiediena samazināšanas ierīces kļūmi, iztukšojot konteinera saturu (praxair inc., 2016).
Sintēze
Gāzveida bromīda bromīdu var ražot laboratorijā, brominot tetralīnu (1,2,3,4-tetrahidro-naftalīnu). Negatīvie ir tas, ka puse broma tiek zaudēta. Iznākums ir aptuveni 94% vai tas pats, 47% broma nonāk kā HBr.
C 10 H 12 + 4 Br 2 → C 10 H 8 Br 4 + 4 HBr
Ūdeņraža bromīda gāzi var sintezēt arī laboratorijā, reaģējot ar koncentrētu sērskābi ar nātrija bromīdu.
NaBr (s) + H 2 SO 4 → HBr (g) + NaHSO 4
Šīs metodes trūkums ir tāds, ka liela daļa produkta tiek zaudēta, oksidējoties ar lieko sērskābi, veidojot bromu un sēra dioksīdu.
2 HBr + H 2 SO 4 → Br 2 + SO 2 + 2 H 2 O
Ūdeņraža bromīdu var pagatavot laboratorijā, reaģējot starp attīrītu ūdeņraža gāzi un bromu. To katalizē azbests no platīna, un to veic kvarca mēģenē 250 ° C temperatūrā.
Br 2 + H 2 → 2 HBr
Bezūdens ūdeņraža bromīdu nelielā apjomā var iegūt arī, termiski apstrādājot trifenilfosfonija bromīdu ksilolā ar refluksu.
HBr var iegūt ar sarkanā fosfora metodi. Vispirms ūdens reaktorā pievieno sarkano fosforu un vēlāk, lēnām, maisot bromu un ar bromūdeņražskābes un fosforskābes reakciju, sedimentējot, filtrējot un iegūtā destilācija būs bromūdeņražskābe.
P 4 +6 Br 2 +12 H 2 O → 12 HBr + 4 H 3 PO 3
Ūdeņraža bromīds, kas sagatavots ar iepriekšminētajām metodēm, var kļūt piesārņots ar Br 2 , ko var noņemt, istabas temperatūrā gāzi izlaižot caur fenola šķīdumu tetrahlormetānā vai citā piemērotā šķīdinātājā, iegūstot 2,4,6-tribromfenolu un tādējādi veidojot plus HBr.
Šo procesu var veikt arī ar augstas temperatūras vara skaidu vai vara marles palīdzību (Ūdeņradis: ūdeņraža bromīds, 1993.-2016.).
Lietojumprogrammas
HBr tiek izmantots organisko bromīdu, piemēram, metilbromīda, brometāna utt., Un neorganisko, piemēram, nātrija bromīda, kālija bromīda, litija bromīda un kalcija bromīda, ražošanā.
To izmanto arī fotografēšanai un farmācijai, kā arī sedatīvu un anestēzijas līdzekļu sintēzei. Turklāt tas tiek izmantots rūpnieciskajā žāvēšanā, tekstilizstrādājumu apdares, pārklāšanas līdzekļos, virsmas apstrādes līdzekļos un ugunsdrošībā.
Savienojumu izmanto arī polisilīcija loksņu kodināšanai datoru mikroshēmu ražošanai (Interscan Corporation, 2017).
Ūdeņraža bromīds ir labs dažu metālu minerālu šķīdinātājs, ko izmanto augstas tīrības pakāpes metālu attīrīšanā.
Naftas rūpniecībā to izmanto kā alkoksi un fenoksi savienojumu atdalīšanu un ciklisku ogļūdeņražu un ķēdes ogļūdeņražu oksidācijas katalizatoru par ketoniem, skābi vai peroksīdu. To lieto arī sintētiskās krāsvielās un garšvielās.
Pusvadītāju izejvielu kodināšanai un tīrīšanai tiek izmantota augstas kvalitātes gāze no HBr (SHOWA DENKO KK, nd).
Savienojumu izmanto kā analītisku reaģentu sēra, selēna, bismuta, cinka un dzelzs noteikšanai alvas atdalīšanai no arsēna un antimona. Tas ir alkilēšanas katalizators un reducētājs, ko izmanto organiskajā sintēzē.
Ūdeņraža bromīda ražošanai var izmantot bromūdeņradi. Sālūdeņražskābe ir ļoti spēcīga minerālskābe, spēcīgāka par sālsskābi.
HBr ir ļoti reaģējošs un kodīgs lielākajai daļai metālu. Skābe ir parasts reaģents organiskajā ķīmijā, to izmanto oksidēšanai un katalizēšanai. Tas ir efektīvs arī noteiktu metālu minerālu ieguvē (Ūdeņraža bromīds, 2016).
Atsauces
- Interscan korporācija. (2017). Ūdeņraža bromīda un ūdeņraža bromīda uzraudzības instrumenti. Saņemts no gasdetection.com.
- Ķīmiskā datu lapa. (2016). Iegūts no ūdeņraža atoma, ANHIDROKS: cameochemicals.noaa.gov.
- Egons Vībergs, NW (2001). Neorganiskā ķīmija. Akadēmiskā prese.
- Ūdeņraža bromīds. (2016). Izgūts no ChemicalBook.
- Ūdeņradis: bromūdeņradis. (1993-2016). Izgūts no WebElements.
- Materiālu drošības datu lapa Ūdeņraža bromīds. (2005. gads, 9. oktobris). Izgūts no sciencelab.com.
- Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (SF). PubChem salikto datu bāze; CID = 260. Saturs iegūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- praxair inc. (2016, 17. oktobris). Ūdeņraža bromīds, bezūdens drošības datu lapa P-4605. Izgūts no praxair.com.
- ŠOVA DENKO KK (nd). bromūdeņradis. Izgūts no vietnes www.sdk.co.jp.