ბრომი

ბრომი(ლათ. Bromum). წარმოადგენს ქიმიური ელემენტს, რომლის სიმბოლოა Br, ხოლო ატომური ნომერი 35. ბრომი არის ქიმიურად აქტიური არამეტალი, 17 ჯგუფის, მე-4 პერიოდის ელემენტი, ჰალოგენი. არის კოროზიული და ტოქსიკური. ნორმალურ პირობებში ბრომი მურა წითელი ფერის მძიმე სითხეა, ძალიან არასასიამოვნო სუნით. ბრომის მოლეკულა ორატომიანია (ფორმულა Br₂). ბუნებრივი ბრომი ორ იზოტოპს შეიცავს: ⁷⁹Br და ⁸¹Br , ხელოვნურად მიღებულია ბრომის თერთმეტი რადიაქტიური იზოტოპი.

ისტორია

ბრომი შედარებით ”ახალგაზრდა” ელემენტია. მას შემდეგ, რაც ის ცნობილი გახდა კაცობრიობისათვის, გავიდა მხოლოდ 180 წელი.

ბრომი აღმოაჩინეს დამოუკიდებლად ორმა ქიმიკოსმა ანტუან ბალარდმა (Antoine Balard) 1826 წელს და კარლ იაკობ ლოვიგმა (Carl Jacob Löwig) 1825 წელს და მეტად უსიამოვნო სუნის გამო წოდებულ იქნა ბრომად.

ბრომი არის D ელემენტი, ბევრ რამეში უჩვეულო. ის არის ერთადერთი არამეტალი, რომელიც ნორმალურ პირობებში არის თხევადი. ბრომის აღმოჩენის ისტორია არის ძალიან მოკრძალებული. ბრომის გამოყოფა ისევე როგორც იოდისა აღმოჩნდა საკმაოდ ადვილი, თუმცა ის იქნა აღმოჩენილი ცოტა მოგვიანებით ვიდრე სხვა ჰალოგენები. ბრომი არის გაფანტული (მიმობნეული) ელემენტი. მინერალები, რომელშიც ბრომი არის მთავარი შემადგენელი კომპონენტი, ბუნებაში იშვიათად გვხვდება. ყველაზე ცნობილი მათ შორის არის ბრომარგირიტი ან ბრომირიტი, AgBr. შედარებით დიდი რაოდენობით ბრომს შეიცავს ზღვის წყალი, მინერალური წყლები და ზღვის წყალმცენარეები. ცნობილია ზოგიერთი ღრუბელი, მოლუსკები და მარჯნები, რომელთა სხეულები ძირითადად შედგება ბრომის ორგანული ნაერთებისაგან.

უძველესი დროიდან ცნობილი და კარგად შეფასებული საღებარი პურპური, მოიპოვებოდა ზოგიერთი სახის ზღვის მოლუსკებიდან. ბუნებრივი წყლებიდაბ ბრომის მიღების სამრეწველო მეთოდი დაფუძვნებულია ბრომიდების ჟანგვაზე მიმდინარეობს შემდეგი სქემის მიხედვით:

2Br^- + Cl₂ = Br₂ + 2Cl^-

1826 წელს ერთ ფრანგულ სამეცნიერო ჟურნალში გამოქვეყნდა სტატია სათაურით ”მემუარი სპეციფიკურ ნივთიერებაზე, რომელსაც შეიცავს ზღვის წყალი”. მას ხელს აწერდა ვინმე ა. ბალარი, ფარმაცევტული სკოლის პრეპარატორი ქალაქ მონპელიეში, სამხრეთ საფრანგეთში. 1825 წელს ა. ბალარმა, როდესაც თუთქის, ზღვის წყალმცენარეების ნაღვერდალის დამუშავებით ქლორიანი წყლით, გამოყო მურა წითელი ფერის სითხე მკვეთრი, არასასიამოვნო სუნით. ივარაუდა, რომ ეს ნაერთი იყო იოდის ქლორიდი, ა. ბალარი ამაოდ ცდილობდა არმოეჩინა იოდი. მან ასევე ვერ შეძლო ამ ნივთიერების დაშლა. შეისწავლა რა ამ ახალი ნივთიერების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები ა. ბალარი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ აღმოაჩინა მარტივი ნივთიერება, რომელიც თავისი ქიმიური თვისებებით ძალიან ჰგავდა ქლორსა და იოდს, თუმცა მას ახასაითებდა ასევე განმასხვავებელი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ა. ბალარმა ამ ახალ ნივთიერებას უწოდა მურიდი (ლათინური სიტყვიდან muria - მარილწყალი). 1825 წლის 15 ნოემბერს მკვლევარმა გააგზავნა შეტყობინება პარიზის მეცნიერებათა აკადემიაში აღმოჩენასთან დაკავშირებით, რომელიც მოსმენილ იქნა 1826 წლის 3 ივლისს. სეიქმნა სპეციალური კომისია, რომლის შემადგენლობაში შედიოდნენ ცნობილი ქიმიკოსები ჟ.გეი-ლუსაკი, ლ. ტენნარი და ლ. ვოკლენი. 1826 წლის 14 აგვისტოს დაადასტურეს ა. ბალარის აღმოჩენა.

კომისიამ, რომელმაც ა. ბალარდის მეთოდის თანახმად მიიღო ბრომი და შეისწავლა მისი თვისებები, ერტხამს მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ბრომი არის ახალი მარტივი ნივთიერება. კომისიისგან იყო შემოთავაზება, რომ ამ ნივთიერებისათვის ეწოდებინათ ბრომი (ბერძნული სიტყვიდან ”ბრომოს” –ცუდსუნიანი, მყრალი). დასასრულს კომისიამ აღნიშნა, რომ ბრომის აღმოჩენა არის ძალიან მნიშვნელოვანი ეტაპი ქიმიაში და ა. ბალარდი შეყავთ გამოცენილი მეცნიერების წრეში.

ბრომის აღმოჩენისათვის ა. ბალარდს მიანიჭეს ლონდონის სამეფო საზოგადოების მედალი, რომლის მინიჭება ხდებოდა მხოლოდ მნიშვნელოვანი სამეცნიერო დამსახურებისათვის. თუმცა ა. ბალარდი არ იყო ერთადერთი, ვინც შეძლო ბრომის გამოყოფა.

1825 წელს ქალაქ გეიდელბერგის (გერმანია), მოვიდა ახალი სტუდენტი კარლ ლევიგი. მან მაშინვე დააინტერესა თავისი მასწავლებელი - ცნობილი პროფესორი ქიმიასა და მედიცინაში ლეოპოლდ გმელინი - სახლიდან მოტანილი, რაღაც უცნაური სითხით. ლევიგმა მიიღო სითხე შემდეგი გზით: მან გაატარა ქლორი ხსნარში, რომელიც რჩებოდა მარილების კრისტალიზაციის შემდეგ, ერთ-ერთი მინერალური საბადოდან მის ქვეყანაში.

წარმოქმნილი ნივთიერების გამოწვლილვას ახდენდა ეთერით, შემდეგ ხდიდა ეთერს და შედეგად ღებულობდა, რაღაც მძიმე, მურა-წითელი ფგერის სითხეს საკმაოდ ცუდი სუნით.

პროფესორმა გმელინმა შესთავაზალევიგს მიეღო ეს სითხე უფრო დიდი რაოდენობით. ლევიგი მონდომებით შეუდგა ამ საქმეს, როდესაც უცებ პარიზის ერთ-ერთ სამეცნიერო ჟურნალში გამოქვეყნდა ქიმიკოს ა. ბალარდის სტატია, რომელიც ეძღვნებოდა ახალი ნივთიერების აღმოჩენას, რომელიც თავისი თვისებებით იმდენად მსგავსი იყო ლევიგის მიერ აღმოჩენილი მურა-წითელი ფერის სითხის თვისებებთან, რომ არანაირ ეჭვს არ იწვევდა ის ფაქტი, რომ ფრანგმა ქიმიკოსმა დაასწრო გერმანელს. ბალარდმა გააკეთა ტავისი არმოცენა ძალიან ახალგაზრდამ.

შემდგომში, ბალარდმა უფრო დაწვრილებით შეისწავლა ბრომის თვისებები. ის მიხვდა, რომ ბრომის მიღება ისევე როგორც ქლორის შესაძლებელია მისი მარილებიდან მატზე გოგირდმჯავასა და მანგანუმის (IV) ოქსიდის ურთიერთქმედებით. ”ბალარდი ამბობდა , ზუსტად ისევე როგორ ვერცხლისწყალი არის ერთადერთი მეტალი, რომელიც ოტახის ტემპერატურაზე არის თხევადა, ასევე ბრომი არის ერთადერთი თხევადი არამეტალი”.

ბალარდმა ”გამოსტაცა” ეს აღმოჩენა არამარტო ლევიგს, რომელიც მაშინ იყო ყველასათვის უცნობი სტუდენტი, არამედ დიდ გერმენელ ქიმიკოსს ლიბიხს. ბრომის აღმოჩენამდე ცოტა ხნით ადრე ლიბიხმა ანალიზისათვის მიიღო ბოთლი სითხით, რომელიც იყო შეღებილი მუქ-წითელ ფერში. ქიმიური ანალიზის ჩატარების გარეშე, გარეგნული შეხედულების და სუნის საფუძველზე ლიბიხმა დაასკვნა, რომ სითხეში არის ნაერთი ქლორის იოდთან. როგორც კი გაიგო ა. ბალარდის აღმოჩენის შესახებ მან მაშინვე ჩაატარა ანალიზი და დარწმუნდა იმაში, რომ ხელიდან გაუშვა ბრომის აღმოჩენის შანსი. თავის თავზე განაწყენებულმა ლიბიხმა, გაღიზიანებულმა წარმოთქვა:”ბალარდმა კი არ არმოაჩინა ბრომი, ბრომმა აღმოაჩინა ბალარდი”.

მაშინ ბრომის აღმოჩენის ზღვარზე იყო რამოდენიმე ქიმიკოსი. 1824 წელს გერმანელი ქიმიკოსები დ. ჯოსსი და ვ. მეისნერი ასევე ძალიან ახლოს იყვნენ ბრომის აღმოჩენასთან, თუმცა პირველმა ის ჩათვალა სელენად, ხოლო მეორემიოდის ქლორიდად. ხოლო ბალარდის არმოჩენამ მისცა მათ შესაძლებლობა დარწმუნებულიყვნენ თავიანთ შეცდომაში.

.

ფიზიკური თვისებები

ჩვეულებრივ პირობებში ბრომი არის მურა წითელი ფერის სითხე, არასასიამოვნო სუნით, მომწამლავი, კანთან შეხებისას იწვევს დამწვრობას. ბრომი არის ერთ-ერთი იმ მარტივი ნივთიერებებიდან ვერცხლიწყალთან ერთად, რომელიც ოთახის ტემპერატურაზე არის თხევადი. სიმკვრივე 0°C -ზე - 3.19გ/სმ³. ლღობის ტემპერატურა (გამყარების) ბრომის - 58.8°C, დუღილისას ბრომი სითხიდან გარდაიქმნება მურა-ყავისფერ ორთქლად, რომლის ცასუნთქვისას ხდება სასუნთქი გზების გაღიზიანება. სტანდარტული ელექტროდული პოტენციალი Br₂/Br− წყალხსნარში ტოლია +1.065ვ.

ჩვეულებრივი ბრომი შედგება ორი იზოტოპისაგან ⁷⁹Br (50.56 %) და ⁸¹Br (49.44 %). სინთეზურად კი მიღებულია რადიოაქტიური იზოტოპები.

ქიმიური თვისებები

ბუნებაში ბრომი გვხვდება ნაერთების სახით კალიუმთან, ნატრიუმთან და მაგნიუმთან 0.00003%–ის რაოდენობით. ბრომით მდიდარია ყირიმის მლაშე ტბები. იგი გროვდება ზოგიერთ მცენარეში, მაგ: ბარდა, ლობიო, წყალმცენარეები. ბრომს შეიცავს თევზისა და სხვა ზღვის ცხოველების სხეულები.

თავისუფალი სახით ბრომი არსებობს ორატომი მოლეკულის სახით Br₂. მოლეკულის დისოციაცია ატომებად შესამჩნევია 800 °C ტემპერატურის დროს და სწრაფად იზრდება ტემპერატურის შემდგომი გაზრდით. Br₂ მოლეკულის დიამეტრი ტოლია 0.323ნმ, ბირთვებსშორის მანძილი ამ მოლეკულაში - 0.228ნმ.

როგორც ყველა ჰალოგენი, ისიც მეტად აქტიურია და იძლევა ნაერთებს თითქმის ყველა ელემენტთან. განსაკუთრებით აქტიურად მიმდინარეობს რეაქცია მეტალებთან.

ბრომი მცირე რაოდენობით, თუმცა სხვა ჰალოგენებთან შედარებით უფრო კარგად იხსნება წყალში (3.58გ 100გ წყალში 20 °C ტემპერატურაზე), ხსნარს უწიდებენ ბრომიან წყალს, ბრომიან წყალში მიმდინარეობს რეაქცია ბრომწყალბადისა და უმდგრადი ბრომოვანი მჟავების წარმოქმნით.

Br₂ + H₂O →HBr + HBrO

მრავალ ორგანულ გამხცნელში ბრომო ერევა ნებისმიერი თანმიმდევრობით, ამ დროს ხშირად მიმდინარეობს ბრომირება ორგანული გამხსნელების მოლეკულებში.

ქიმიური აქტიურობის მიხედვით ბრომი იკავებს შუალედურ ადგილს ქლორსა და იოდს შორის. ბრომის ურთიერთქმედებით იოდიდების ხსნართან წარმოიქმნება თავისუფალი იოდი.

Br₂ + 2KI → I₂¯ + 2KBr

პირიქით, ქლორის ურთიერთქმედებით ბრომიდებთან, რომელიც იმყოფება წყალხსნარებში, გამოიყოფა თავისუფალი ბრომი.

Cl₂ + 2NaBr → Br₂ + 2NaCl

ბრომის ურთიერთქმედებით გოგირდთან წარმოიქმნება S₂Br₂, ხოლო ფოსფორთან ურთიერტქმედებისას კი PBr₃ და PBr₅. ბრომი ურთიერთქმედებს აგრეთვე არამეტალებთან: სელენთან და ტელურთან.

რეაქცია ბრომსა და წყალბადს შორის მიმდინარეობს გაცხელებით, რის შედეგადაც წარმოიქმნებაბრომწყალბადი HBr. HBr-ის წყალხსნარი ეს არის ბრომწყალბადმჟავა, რომელიც თავისი სიძლიერით ახლოსაა მარილმჟავასთან HCl. ბრომწყალბადმჟავას მარილები - ბრომიდები (NaBr, MgBr₂, AlBr₃ და სხვა). თვისობრივი რეაქცია ბრომიდ-იონების არსებობაზე ხსნარში - ეს არის Ag⁺ იონებთან ღია-ყვითელი ფერის ნალექის, ვერცხლის ბრომიდის AgBr წარმოქმნა, რომელიც პრაქტიკულად უხსნადია წყალში.

ბრომი ჟანგბადთან და აზოტთან პირდაპირ არ რეაგირებს. ბრომი წარმოქმნის დიდი რაოდენობით სხვადასხვა ნაერთებს დანარცენ ჰალოგენებთან. მაგალითად, ფტორთან ბრომი წარმოქმნის არამდგრად BrF₃და BrF₅, იოდთან - IBr. ბრომი მეტალებთან ურთიერთქმედებით წარმოქმნის ბრომიდებს. მაგალითად, AlBr₃, CuBr₂, MgBr₂ და სხვა. ბრომის ზემოქმედების მიმართ მდგრადია ტანტალი და პლატინა, შედარებით ნაკლებად - ვერცხლი, ტიტანი და ტყვია.

ბრომი ძლიერი დამჟანგველია, ის ჟანგავს სულფიტ-იონს სულფატამდე, ნიტრიტ-იონს ნიტრატამდე და ა.შ.

ხოლო ორგანულ ნაერთებთან ურთიერთქმედებისას,რომლებიც შეიცავენ ორმაგ ბმას, მიმდინარეობს ბრომის მიერთება და წარმოიქმნება შესაბამისი დიბრომწარმოებული:

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

ბრომს იერთებს ასევე ორგანული მოლეკულები, რომელთა შემადგენლობაშია სამმაგი ბმა. ბრომიანი წყლის გაუფერულება, მასში გაზის გატარებით ან სითხის დამატებით, იმის მანიშნებელია, რომ გაზში ან სიტხეში არის უჯერი ნაერთი.

გაცხელებით, კატალიზატორის თანაობისას ბრომი ურთიერთქმედებს ბენზოლთან ბრომბენზოლის წარმოქმნით C₆H₅Br (ჩანაცვლების რეაქცია).

ბრომის ურთიერთქმედებით ტუტის ხსნარებთან ად ნატრიუმის ან კალიუმის კარბონატების ხსნარებთან წარმოიქმნება შესაბამისი ბრომიდები და ბრომატები, მაგალითად:

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

ბრომშემცველი მჟავები

გარდა უჟანგბადო ბრომწყალბადმჟავისა HBr, ბრომი წარმოქმნის მთელ რიგ ჟანგბადშემცველ მჟავებს: ბრომმჟავა HBrO₄, ქვებრომმჟავა HBrO₃, ბრომოვანიმჟავა HBrO₂, ქვებრომოვანი მჟავა HBrO.

გამოყენება

ქიმიაში

ნაერთები ბრომის საფუძველზე ძირითადად გამოიყენება ორგანულ სინთეზში.

ტექნიკაში

ვერცხლის ბრომიდი AgBr გამოიყენება ფოტოგრაფიაში, როგორც შუქმგრძნობიარე ნივთიერება.

გამოიყენება ანტიპირენების შესაქმნელად - დანამატი, რომელიც ანიჭებს ცეცხლგამძლეობას პლასტმასებს, ხის და საფეიქრო მასალებს.

ბრომის პენტაფტორიდი ზოგჯერ გამოიყენება, როგორც ძლიერი დამჟანგველი სარაკეტო საწვავისათვის.

1.2-დიბრომმეთანი ამჟამად გამოიყენება, როგორც ანტიდეტონირებადი დანამატი საავტომობილო საწვავში, ტყვიისტეტრაეთილენის ნაცვლად.

ბრომიდების ხსნარები გამოიყენება ნავტობის მოსაპოვებლად.

მედიცინაში

ბრომი გამოიყენება მედიცინაში. მისგან ამზადებენ მედიკამენტებს შინაგანი და გარეგანი მოხმარებისათვის. მედიცინაში ნატრიუმის ბრომიდი და კალიუმის ბრომიდი გამოიყენება, როგორც დამამშვიდებელი საშუალება.

იგი აგრეთვე გამოყენებულია ფოტოკინოტექნიკაში და საღებავების დასამზადებლად.

იარაღის წარმოებაში

პირველი მსოფლიო ომის დროიდან ბრომი გამოიყენება, საბრძოლო მომწამლავი ნივთიერებების წარმოებისათვის.

ფიზიოლოგიური ზემოქმედება

თუკი ჰაერში ბრომის შემცველობა აღწევს 0.001% კონცენტრაციას დაახლოებით (მოცულობით), იწვევს ლორწოვანი გარსის გაღიზიანებას, თავბრუსხვევას, ხოლო უფრო მაღლი კონცენტრაციები კი - სასუნთქი გზების სპაზმს, მოგუდვას. ბრომის ორთქლის ზღვრულად დასაშვები კონცენტრაციაა 0.5მგ/მ³. ორგანიზმში მოხვედრისას ტოქსიკურ დოზას შეადგენს 3გ, ხოლო ლეტალური - 35გ. ბრომის ორთქლით მოწამვლისას, დაზარალებული დაუყოვნებლივ უნდა გაიყვანონ სუფთა ჰაერზე, სუნთქვის აღდგენამდე, მცირე დროის განმავლობაში იყენებენ ტამპონებს, რომელიც გაჟღენთილია ნიშადურის სპირტით და რომელიც ხანმოკლე დროის განმავლობაში პერიოდულად მიაქვთ დაზარალებულის ცხვირთან. შემდგომი მკურნალობა კი უნდა გაგრძელდეს ექიმის მეთვალყურეობით. თხევადი ბრომის კანთან შეხება იწვევს მძიმე, მტკივნეულ და ხანგრძლივ მოუშუშებელ დამწვრობას.

ბრომის იონებია ტვინში, ჰიპოფიზში მაღალმოლეკულური ორგანული ნაერთის სახით. არსებობს აზრი იმის შესახებ, რომ ჰიპოფიზი ბრომ–ჰორმონს გამოყოფს, რომელსაც ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში შეკავების უნარის აღდგენისა და გაძლიერების თვისება აქვს.

მუშაობის განსაკუთრებულობა

ბრომთან მუშაობისას უნდა გამოვიყენოთ სპეცტანსაცმელი (დამცავი ტანსაცმელი), აირწინაღი და სპეციალური ხელთათმანები. მისი მაღალი ქიმიური აქტიურობისა და ტოქსიკურობის გამო, როგორც აირადი ისე თხევადი ბრომი უნდა ინახებოდეს მინის, სქელკედლიან მჭიდროდ დახურულ ჭურჭელში. ბრომიან ჭურჭელს ინახავენ სილით შევსებულ კონტეინერში, რომელიც ხელს უშლის შენჯღრევისას ბოთლის გატეხვას. ბრომის მაღალი სიმკვრივის გამო არავითარ შემთხვევაში არ შეიძლება ბრომიან ჭურჭელს მოვკიდოთ მხოლოდ ბოთლის ყელში (ბოთლის ყელი შეიძლება მოძვრეს და ბრომი დაიღვაროს იატაკზე).

დაღვრილი ბრომის ნეიტრალიზაციისათვის, ზედაპირზე უნდა მოვასხათ ნატრიუმის სულფიტის ხსნარი Na₂SO₃.

ზემოთ მითითებული რეაქციისათვის მიზანშეწონილია დავაყაროთ ნატრიუმის კარბონატი.

3Br₂ + 3Na₂CO₃ → 5NaBr + NaBrO₃+ 3CO₂↑

ან ტენიანი საჭმელი სოდით:

6NaHCO₃+3Br₂=NaBrO₃+5NaBr+6CO₂+3H₂O

მითები და ლეგენდები

არსებობს ფართოდ გავრცელებული ლეგენდა იმაზე, რომ ჯარში თითქოს საჭმელში უმატებენ ბრომს სექსუალური სურვილების შესამცირებლად. ამ მითს არ გააჩნია არავითარი საფუძველი - სურვილების დაქვეითება წარმატებით ხორციელდება ფიზიკური დატვირთვით, ხოლო სინამდვილეში საჭმელში დანამატის სახით ხშირად უმატებენ ასკორბინის მჟავას ავიტამინოზის პრევენციისათვის. გარდა ამისა, ბრომის პრეპარატები მლაშე გემოს მატარებლები არიან და არ ახდენენ გავლენას პოტანციაზე. მათ გააჩნიათ დამამშვიდებელი და დასაძინებელი ეფექტი.

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით