Бром

Бром

БРОМ, Br, атомный вес 79,92, химический элемент галоидной подгруппы VII группы периодической системы (порядковый номер 35); отличается от остальных галоидов отсутствием соединения типа R2О5 и свойствами промежуточными между хлором и йодом. Бром - тяжелая черно-бурая, прозрачная лишь в тонких слоях жидкость, дающая оранжево-бурые пары с крайне удушливым запахом, откуда произошло название: по-гречески: brom 1 - зловонный. D04 = 3,188, D420= 3,12, температура плавления -7,25°, температура кипения 58,7°. Упругость пара:

Упругость пара

Бром растворим в воде и дает с ней два слоя:

Бром растворим в воде и дает с ней два слоя

Присутствие хлора и растворенных солей (натриевых, аммонийных и особенно бромистых) повышает растворимость брома. Бром растворим в целом ряде органических галоидопроизводных, в минеральных галоидангидридах, в жидком сернистом ангидриде и т. д. Бром очень легко соединяется с другими элементами и соединениями, в особенности с калием, фосфором, оловом, причем происходит вспышка и бром разбрызгивается; более или менее медленно он действует на все металлы и органические соединения, но особенно легко присоединяется к ненасыщенным. Он сильно разъедает кожу, и пораженные места трудно залечиваются; в смеси с воздухом (даже 1 : 100000) бром очень вредно действует на слизистые оболочки. Основные запасы природных соединений брома находятся в морской воде, где на 1 м3 приходится 54 г брома в виде бромистых солей. Бромом всегда сопровождается хлор в соляных источниках. Бром содержится в морских растениях и животных, особенно в красящем веществе пурпурных улиток (Purpura, Muricidae) (бром-индиго с 40% брома).

Бром идет преимущественно на приготовление бромистых солей для фотографии, для изготовления многих органических соединений, особенно красящих веществ (например, эозина), имеет применение в лабораторной практике; и т. д. При добыче брома приходится считаться с весьма малым содержанием его в растворах; например, в Стассфурте в «конечном растворе» содержится лишь 2—4,5 г брома при содержании почти 400 г хлористых солей в 1 л. Поэтому при выделении свободного брома приходится пользоваться действием хлора, который или готовят в том же сосуде, где находятся бромистые щелока, или в отдельных приборах, или же, наконец, пользуются готовыми бомбами с хлором.

В Германии приняты следующие сорта брома: 1) «сырой», с 2—5% хлора, 2) «очищенный» (рафинированный), не больше чем с 0,3%: хлора, 3) химически чистый бром, иногда содержащий небольшое количество органических бромопроизводных.

Месторождения и промышленная обработка брома. Бром содержится гл. обр. в морской воде (в 1 м3 воды до 54 г брома). В Мертвом море (Палестина) содержится в 1 м3 воды (удельный вес 1,2) около 4,8 кг брома. Равным образом значительное количество брома находится в соленых озерах, наземных и подземных, образовавшихся вследствие испарения воды из отделившихся от моря мелководных бассейнов (озера в штатах Мичиган, Огайо, Пенсильвания и Виргиния США, подземное озеро Sebka-el-Melah около Larzis в 600 км к югу от Туниса). К такому же типу озер относятся те соленые озера в СССР, которые являются или могут являться источниками для добывания брома (Сакское озеро близ Евпатории, разрабатываемое ныне в промышленном масштабе, расположенное близ него Сасык-Сивашское озеро и некоторые озера близ Баку). Но наиболее богатым источником для добывания брома являются калиевые месторождения: Стассфуртские в Германии и в особенности Соликамские в СССР. Кроме того, можно рассчитывать на получение брома из калиевых месторождений в Эльзасе, в которых обнаружен сильванит с содержанием до 0,3% брома. Впервые с промышленной целью стали разрабатываться Стассфуртские месторождения брома. Германское общество «Deutsche Bromkonvention», конкурируя с возникшими позднее американскими предприятиями «Associated American Producers», понизило цену на бром с 95 марок до 0,70 марок за 1 кг в 1909 г. Эта цена, однако, поднялась в 1913г. до 2 марок за 1 кг. Испытывая острую нужду в броме во время войны французская промышленность обратилась к использованию тунисских месторождений брома: в 1916 г. близ озера Sebka был выстроен завод с производством до 850 т брома. При тех же условиях был организован бромный завод в Саках, добыча которого, возрастая с каждым годом, в последний год приблизилась к удовлетворению потребности брома во всесоюзном масштабе (80—100 т в год) как для медицинских, так и для промышленных целей, а на предстоящий операционный год сможет даже с избытком покрыть эту потребность. Однако рост производства кинопленок и фотографических пластинок и бумаги, требующих для эмульсии соединений брома, вызывает необходимость увеличения выработки брома в СССР, что является вполне возможным как путем эксплуатации соседнего с Сакским озером Сасык-Сивашского озера (устройство «солепровода»), так и в особенности организацией извлечения брома из колоссальных по своей мощности залежей Соликамского карналлита, содержащего около 0,25—0,30% брома в виде магнезиальной соли (MgBr2∙6Н2О).

Производство брома в промышленном масштабе основано на следующих двух принципах: 1) вытеснение брома при помощи газообразного (или, вернее, жидкого) хлора с последующей отгонкой брома водяным паром в виду его крайне легкой летучести (температура кипения 58,7°); 2) получение брома с помощью электролиза бромистых соединений.

Очевидно, что рентабельность первого способа находится в зависимости от цены жидкого хлора, а рентабельность второго способа - от стоимости гидроэлектрической энергии. Электролитический бром (метод Kossuth’а – электролиз без диафрагмы) чище и содержит весьма незначительную примесь хлора, но настолько дорог, что не выдерживает конкуренции с бромом, полученным методом вытеснения при помощи хлора. Последний метод, разработанный Кубиршским, принят в Германии и у нас на Сакском заводе. В колонну из кварцита или лавы впускают сверху подогретый раствор, содержащий бромистые соли, снизу - водяной пар, а в середине колонны - хлор. Последний выделяет из бромистых соединений бром, который с водяными парами и небольшим количеством хлора выходит из верхней трети колонны. Возможность падения тяжелых паров брома внутри колонны исключена благодаря устройству промежуточных пластин Лунге-Бормана, из которых сложена колонна. Выходящие пары сгущаются в змеевике и собираются в делительном сосуде в виде нижнего слоя брома и верхнего - «кислотного» слоя. По цвету последнего можно следить за правильностью хода процесса. Полученный бром содержит немного хлора и направляется в очистную (рафинировочную) башню, устроенную почти так же, как предыдущая, но меньшего размера и с подогревом снизу, откуда и вытекает бром, почти лишенный хлора. Розлив брома должен производиться осторожно, т. к. пары его очень вредны. Бром обычно сохраняют в синих стеклянных бутылях с хорошо притертыми пробками, причем в бутыли помещается около 2,5—3,5 кг; бутыли ставят в хорошо вентилируемом помещении. При пересылке притертые пробки залепляются глиной и обертываются растительным пергаментом. Американские методы получения брома скрыты, но они немногим отличаются от стассфуртского. Кроме того в Америке (Мичиган) применяется также и электролитический метод («Dow Chemical Company», Midland). Русский инженер Б. Г. Пантелеймонов предложил метод извлечения брома углеводородами (такой же метод был предложен в Англии Велярди). В своей статье Пантелеймонов приводит интересный факт экспедиции американского судна-завода фирмы «Ethyl Gasolin Corporation» для извлечения экстракционным методом бром непосредственно из морской воды, причем в случае удачи имелся в виду охват всего мирового рынка по снабжению бромом. Перегонные колонны и аппаратура изготовлены из вулканической лавы, весьма стойкой по отношению к действию брома. Имеются Ам. патенты «Dow Chemical Company» извлечения брома из смеси брома и хлора (Ам. П. 1 376 610, 1921 и Ам. П. 1 386 117, 1921). Транспортирование брома в больших сосудах было чрезвычайно опасно, ибо бром невозможно было, подобно хлору, наливать в железные сосуды (бром, в противоположность хлору, хотя и медленно, но все же разъедает железо при отсутствии даже следов влаги). Лишь с 1917—18 гг. найден способ применения металлической тары для брома. В виду изложенного, бром обычно транспортируется не в свободном виде, а в виде железной бромисто-бромной соли (Fe3Br8) с содержанием 80% брома и 20% железа. Из этой соли на фармацевтическом заводе вырабатывают бромистый натрий, бромистый калий, бромистый аммоний и другие бромистые соединения, применяемые для фотографии и медицины. В продаже существуют следующие препараты брома: 1) Бром свободный (разной степени чистоты), 2) бромистое железо (вернее, бромисто-бромное железо Fe3Br8 = Fe2Br6 + FeBr2), 3) смесь бромистых солей (приблизительно следующего состава: 2NaBr + 1 NaBrО3); последняя смесь применяется при экстрагировании золота в золотопромышленности.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.

Избранное