Бромид
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК Бромид [1] | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| 3587179 | |||
| ЧЭБИ | |||
| ЧЕМБЛ | |||
| ХимическийПаук | |||
| 14908 | |||
| КЕГГ | |||
ПабХим CID | |||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Характеристики | |||
| Бр − | |||
| Молярная масса | 79.904 g·mol −1 | ||
| Конъюгатная кислота | Бромистый водород | ||
| Термохимия | |||
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 82 Дж·моль −1 ·К −1 [2] | ||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −121 кДж·моль −1 [2] | ||
| Фармакология | |||
| N05CM11 ( ВОЗ ) | |||
| Фармакокинетика : | |||
| 12 дней | |||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы | фторид | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
представляет Бромид- ион собой отрицательно заряженную форму ( Br − ) элемента брома , члена группы галогенов Менделеева таблицы . Большинство бромидов бесцветны. Бромиды имеют множество практических функций: они содержатся в противосудорожных средствах, огнезащитных материалах и клеточных красителях. [3] Хотя это и редкость, хроническая токсичность бромида может привести к бромизму , синдрому с множественными неврологическими симптомами. Токсичность бромида также может вызвать кожную сыпь, см. бромид калия . Бромид-ион имеет ионный радиус 196 пм. [4]
Естественное явление
[ редактировать ]Бромид присутствует в типичной морской воде (35 PSU ) в концентрации около 65 мг/л, что составляет около 0,2% от всех растворенных солей . Морепродукты и глубоководные растения обычно содержат более высокие уровни, чем продукты наземного происхождения. Бромаргирит — природный кристаллический бромид серебра — является наиболее распространенным известным бромидным минералом, но все еще очень редок. Помимо серебра, в минералах есть также бром в сочетании с ртутью и медью. [5]
Образование и реакции бромида
[ редактировать ]Диссоциация бромистых солей
[ редактировать ]Бромидные соли щелочных , щелочноземельных металлов и многих других металлов растворяются в воде (и даже в некоторых спиртах и некоторых эфирах) с образованием бромид-ионов. Классический случай — бромид натрия, который полностью диссоциирует в воде:
- NaBr → Na + + Бр −
Бромид водорода, представляющий собой двухатомную молекулу , при контакте с водой приобретает солеподобные свойства, образуя ионный раствор, называемый бромистоводородной кислотой . Процесс часто упрощенно описывают как включающий образование гидроксониевой соли бромида:
- HBr + H 2 O → H 3 O + + Бр −
Гидролиз брома
[ редактировать ]Бром легко реагирует с водой, т. е. подвергается гидролизу:
- Br 2 + H 2 O → HOBr + HBr
При этом образуется бромистоватистая кислота (HOBr) и бромистоводородная кислота (HBr в воде). Раствор называется « бромная вода ». Гидролиз брома более благоприятен в присутствии основания, например гидроксида натрия :
- Br 2 + NaOH → NaOBr + NaBr
Эта реакция аналогична производству отбеливателя , где хлор растворяется в присутствии гидроксида натрия. [6]
Окисление бромида
[ редактировать ]Проверить наличие бромид-иона можно, добавив окислитель. В одном методе используется разбавленная HNO 3 .
Метод Баларда и Лёвига можно использовать для извлечения брома из морской воды и некоторых рассолов. Для проверки образцов на достаточную концентрацию бромида при добавлении хлора образуется бром (Br 2 ): [7]
- Кл 2 + 2 Бр − → 2 Кл − + 2 руб.
Приложения
[ редактировать ]Основная коммерческая ценность бромида заключается в его использовании в производстве броморганических соединений , которые сами по себе довольно специализированы. Броморганические соединения обычно используются в качестве бромированных антипиренов . [8] Некоторые бромированные антипирены были идентифицированы как стойкие, биоаккумулятивные и токсичные как для человека, так и для окружающей среды, и предположительно вызывали нейроповеденческие эффекты и эндокринные нарушения . [9] [10]
Многие бромиды металлов производятся в промышленных масштабах, в том числе LiBr , NaBr , NH 4 Br , CuBr , ZnBr 2 и AlBr 3 . AgBr используется в устаревшем фотографическом желатин-серебряном процессе . [11]
Лекарственное и ветеринарное использование
[ редактировать ]
Народная и прошлая медицина
[ редактировать ]Бромид лития использовался в качестве седативного средства с начала 1900-х годов. Однако в 1940-х годах он впал в немилость из-за растущей популярности более безопасных и эффективных седативных средств (в частности, барбитуратов ), а также из-за того, что некоторые сердечные пациенты умерли после использования заменителя соли (см. хлорид лития ). [12] Подобно карбонату и хлориду лития , он использовался для лечения биполярного расстройства .
С 1954 по 1977 год австралийский биохимик Ширли Эндрюс исследовала безопасные способы использования лития для лечения маниакально-депрессивных заболеваний , работая в психиатрической больнице Ройал-Парк в Виктории . Проводя это исследование, она обнаружила, что бромид вызывает симптомы психических заболеваний, что привело к значительному сокращению его использования. [13]
Бромидные соединения, особенно бромид калия , часто использовались в качестве седативных средств в 19 и начале 20 веков. Их использование в безрецептурных седативных средствах и средствах от головной боли (таких как Бромо-Зельтцер ) в Соединенных Штатах продолжалось до 1975 года, когда бромиды были исключены из числа ингредиентов из-за хронической токсичности . [14] Такое использование придало слову «бромид» разговорный оттенок утешительного клише . [15]
Говорят, что во время Первой мировой войны британским солдатам давали бромид, чтобы обуздать сексуальные побуждения. [16] Лорд Дансени (1919) упоминает солдата, которому давали бромид как успокоительное средство от нервного истощения и переутомления в своей пьесе «Слава и поэт» . [17]
Бромидные соли используются в гидромассажных ваннах в качестве мягких бактерицидных средств для образования in situ гипобромита .
Бромид-ион оказывает противоэпилептическое действие и в виде бромидной соли используется в ветеринарии в США. Почки выделяют бромид-ионы. Период полураспада бромида в организме человека (12 дней) длительный по сравнению со многими фармацевтическими препаратами, что затрудняет корректировку дозировки. (Новой дозе может потребоваться несколько месяцев для достижения равновесия.) Концентрация бромид-ионов в спинномозговой жидкости составляет около 30% от концентрации в крови и сильно зависит от поступления хлоридов в организм и метаболизма. [18]
Поскольку бромид все еще используется в ветеринарной медицине в Соединенных Штатах, ветеринарные диагностические лаборатории могут регулярно измерять уровень бромида в крови. Однако это не обычный тест в медицине человека в США, поскольку для бромида не существует одобренного FDA применения. Терапевтические уровни бромида измеряются в европейских странах, таких как Германия , где бромид до сих пор используется в терапевтических целях при эпилепсии у людей.
Биохимия
[ редактировать ]Бромид редко упоминается в биохимическом контексте. Некоторые ферменты используют бромид в качестве субстрата или кофактора .
Субстрат
[ редактировать ]Ферменты бромпероксидазы используют бромид (обычно в морской воде) для создания электрофильных бромирующих агентов. сотни броморганических соединений В результате этого процесса образуются . Ярким примером является бромоформ, тысячи тонн которого ежегодно производятся таким способом. Исторический краситель Тирианский пурпур производится аналогичными ферментативными реакциями. [19]
Кофактор
[ редактировать ]В одном специализированном отчете бромид является важным кофактором в перекисном катализе сульфониминовых сшивок в коллагене IV. Эта посттрансляционная модификация происходит у всех животных, а бром является важным микроэлементом для человека. [20]
Эозинофилам бромид необходим для борьбы с многоклеточными паразитами. Гипобромит производится с помощью эозинофильной пероксидазы , фермента, который может использовать хлорид, но предпочтительно использует бромид. [21]
Средняя концентрация бромида в крови человека в Квинсленде, Австралия, составляет 5,3 ± 1,4 мг/л и варьируется в зависимости от возраста и пола. [22] Гораздо более высокие уровни могут указывать на воздействие бромированных химикатов. Он также содержится в морепродуктах.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]Энциклопедические статьи и книги
[ редактировать ]- Кристе К. и С. Шнайдер (2020), Бром, Британская энциклопедия.
- Эмерсон С. и Дж. Хеджес (2011), Химическая океанография и морской углеродный цикл, издательство Кембриджского университета, Кембридж.
- Глазов, Р. фон и К. Хьюз (2014), Биогеохимические циклы: бром, Энциклопедия атмосферных наук (второе издание).
- Найт Дж. и Н. Шлагер (2002), Реальная химия, Gale Group, Детройт, Мичиган.
- Миллеро, Ф.Дж. (2013), Химическая океанография, Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон.
- Ньютон Д.Э. (2010), Бром (пересмотренный), Химические элементы: от углерода до криптона.
- Райли, Дж. П., Г. Скирроу и Р. Честер (1975), Химическая океанография, Academic Press, Лондон.
- Росс Р. (2017), Факты о броме, LiveScience.
- Стил, Дж. Х., С. А. Торп и К. К. Турекян (2001), Энциклопедия наук об океане, Academic Press, Сан-Диего.
- Стил, Дж. Х., С. А. Торп и К. К. Турекян (2009), Энциклопедия наук об океане, Academic Press, Бостон.
- Уоткинс, Т. (2011), Бром, Экологическая энциклопедия.
Рецензируемые журнальные статьи по брому (Br)
[ редактировать ]- Висняк, Дж. (2002), История брома от открытия до коммерческого использования, NOPR.
Рецензируемые журнальные статьи по бромиду (Br − )
[ редактировать ]- Анбар, А.Д., Ю.Л. Юнг и Ф.П. Чавес (1996), Бромистый метил: источники океана, поглотители океана и чувствительность климата, Журналы AGU.
- Фоти, С.К., и Военно-морская артиллерийская лаборатория Уайт-Оук, штат Мэриленд (1972), Концентрация бромид-ионов в морской воде путем изотопного обмена с бромидом ртути, DTIC.
- Гриббл, Г.В. (2000), Естественное производство броморганических соединений, Наука об окружающей среде и исследования загрязнения, 7 (1), 37–49, два : 10.1065/espr199910.002 .
- Лери А. (2012), Химия брома в наземной и морской среде, Science Highlight.
- Магазинович Р.С., Б.С. Николсон, Д.Е. Малкахи и Д.Е. Дэйви (2004), Уровни бромидов в природных водах: их взаимосвязь с уровнями как хлоридов, так и общего количества растворенных твердых веществ, а также последствия для очистки воды, Chemосфера, 57(4), 329– 335, doi : 10.1016/j.chemSphere.2004.04.056 .
- Пилинис К., Д.Б. Кинг и Э.С. Зальцман (1996), Океаны: источник или поглотитель бромистого метила?, Письма о геофизических исследованиях, 23(8), 817–820, дои : 10.1029/96gl00424 .
- Стеммлер И., И. Хенс и Б. Квак (2015), Морские источники бромоформа в открытом океане – глобальные закономерности и выбросы, Biogeosciences, 12(6), 1967–1981, дои : 10.5194/bg-12-1967-2015 .
- Сузуки А., Лим Л., Хирои Т. и Такеучи Т. (20 марта 2006 г.). Быстрое определение бромида в пробах морской воды методом капиллярно-ионной хроматографии с использованием монолитных колонок с силикагелем, модифицированных ионом цетилтриметиламмония.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Бромид - Публичная химическая база данных PubChem» . Проект ПабХим . США: Национальный центр биотехнологической информации. Архивировано из оригинала 3 ноября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы (6-е изд.). Хоутон Миффлин. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ Рэттли, Мэтт (2012). «Неоднозначный бром» . Природная химия . 4 (6): 512. Бибкод : 2012НатЧ...4..512Р . дои : 10.1038/nchem.1361 . ПМИД 22614389 .
- ^ Шеннон, РД (1976). «Пересмотренные эффективные ионные радиусы и систематические исследования межатомных расстояний в галогенидах и халькогенидах». Акта Кристаллографика А. 32 (5): 751–767. Бибкод : 1976AcCrA..32..751S . дои : 10.1107/s0567739476001551 .
- ^ «Mindat.org — Шахты, полезные ископаемые и многое другое» . www.mindat.org . Архивировано из оригинала 2 марта 2001 года . Проверено 29 апреля 2018 г.
- ^ Химия элементов, Н. Н. Гринвуд, А. Эрншоу, Elsevier, 2012, стр. 789.
- ^ Магазинович, Родни С.; Николсон, Брентон С.; Малкахи, Деннис Э.; Дэйви, Дэвид Э. (2004). «Уровень бромида в природных водах: его связь с уровнями хлоридов и общего количества растворенных твердых веществ, а также значение для очистки воды» . Хемосфера . 57 (4): 329–335. Бибкод : 2004Chmsp..57..329M . doi : 10.1016/j.chemSphere.2004.04.056 . ПМИД 15312731 . Архивировано из оригинала 25 мая 2021 г. Проверено 7 марта 2021 г.
- ^ Майкл Дж. Дагани, Генри Дж. Барда, Теодор Дж. Бенья, Дэвид К. Сандерс: соединения брома , Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a04_405
- ^ «Краткое содержание плана действий в отношении полибромдифениловых эфиров (ПБДЭ) | Существующие химические вещества | OPPT | Агентство по охране окружающей среды США» . Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 г. Проверено 3 декабря 2012 г.
- ^ «Бромированные антипирены в окружающей среде» (PDF) . Колумбийский центр экологических исследований. Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2016 г. Проверено 3 декабря 2012 г.
- ^ Уивер, Гавейн (2008). «Руководство по состоянию и ухудшению состояния и ухудшения состояния серебряно-желатиновой печати на волокнистой основе» (PDF) . Дом Джорджа Истмана, Международный музей фотографии и кино . Проверено 30 октября 2009 г.
- ↑ Биполярное расстройство . Архивировано 24 февраля 2022 г. в Wayback Machine . webmd.com
- ^ «Документы Ширли Эндрюс» . Трове . Проверено 26 октября 2022 г.
- ^ Адамс, Сэмюэл Хопкинс (1905). Великое американское мошенничество . Пресса Американской медицинской ассоциации. .
- ^ «определение бромида» . Словарь.com . Архивировано из оригинала 24 декабря 2016 года . Проверено 21 декабря 2016 г.
- ^ Танака, Юки (2002) «Женщины для утешения Японии: сексуальное рабство и проституция во время Второй мировой войны и американской оккупации» , Routledge, с. 175. ISBN 0415194008 .
- ^ Лорд Дансени (август 1919 г.). «Слава и поэт». Атлантический Ежемесячник : 175–183.
- ^ Гудман, Л.С.; Гилман, А., ред. (1970). «10. Снотворные и седативные средства». Биологические основы терапии (4-е изд.). Лондон: Макмиллан. п. 121.
- ^ Гриббл, Гордон В. (1999). «Разнообразие встречающихся в природе броморганических соединений». Обзоры химического общества . 28 (5): 335–346. дои : 10.1039/a900201d .
- ^ Макколл, А. Скотт; Каммингс, Кристофер Ф.; Бхаве, Гаутама; Ванакор, Роберто; Пейдж-Маккоу, Андреа; Хадсон, Билли Г. (2014). «Бром является важным микроэлементом для сборки каркасов коллагена IV в развитии и архитектуре тканей» . Клетка . 157 (6): 1380–1392. дои : 10.1016/j.cell.2014.05.009 . ПМК 4144415 . ПМИД 24906154 .
- ^ Майено, Артур Н.; Карран, А. Джейн; Робертс, Роберт Л.; Фут, Кристофер С. (5 апреля 1989 г.). «Эозинофилы преимущественно используют бромид для создания галогенирующих агентов» . Журнал биологической химии . 264 (10): 5660–5668. дои : 10.1016/s0021-9258(18)83599-2 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 2538427 .
- ^ Ольшовы, HA; Росситер, Дж; Хегарти, Дж; Геогеган, П. (1998). «Фоновые уровни бромида в крови человека» . Журнал аналитической токсикологии . 22 (3): 225–30. дои : 10.1093/jat/22.3.225 . ПМИД 9602940 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
