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技術文章
溴的用途
發布時間:2021-07-03        瀏覽次數:1002        返回列表
(簡介、用途、來源)

,就是非金屬單質里面唯一的液體,也是漢字中唯一有“水”旁的元素。

單質概述
棕紅色的液體,揮發,惡臭的氣味,是我們對溴的初步印象。溴的英文名字"Bromine"正是從拉丁文的"Bromos"(惡臭)而來的。實際上,溴和鹵素家族的其它成員還是很像的:有顏色、揮發性、刺溴激的氣味,以及強烈的氧化性。正是由于這樣,我們平時保存溴的
時候才把它用水封起來,不然,一用起溴來,滿屋子都是刺激性的臭氣,還怎么做實驗呢?
溴有毒,和氯氣相似,溴的蒸汽若是通過空氣進入呼吸道,會產生氫溴酸并強烈的刺激粘膜,引起呼吸困難。溴也有強烈的腐蝕性,由于溴是液體,它對皮膚的傷害比氯和都要強烈。液溴與皮膚接觸會產生疼痛,并造成難以治愈的創傷。曾經看見某老師的手被溴燒傷了,一個月都纏著厚厚的繃帶。因此,如果你有機會使用純溴(不是溴水,溴水的傷害還小些),一定要記得戴手套去取,并且要十分小心。
發現史
溴的發現史是一個極其發人深思的故事。在那個年代,人們已經知道氯和碘這兩種元素,但是當時并不知道他們之間有什么聯系。而提到溴的發現,則需要提及當時的一位大化學家李比希(Liebig,U.1803-1873)。在發現溴的前四年,李比希曾經從一個德國商人那里收到過一瓶棕紅色的液體,那個商人希望知道液體的成分。這本是一個極好的發現新事物的機會。可惜的是,大化學家只是簡單的看了看,就得出結論說是氯化碘。于是這瓶棕紅色的液體在實驗室的柜子里一擱就是四年。
直到1826年,一位叫做巴拉爾(Balard,A.J.1802-1876)的法國化學家宣布,他發現了一種新的元素,這種元素是棕紅色的液體,具有刺鼻的惡臭,其性質介于氯和碘之間。巴拉爾在研究鹽湖的植物時,將大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃燒成灰,再浸泡得
到提取液,他向提取液中通入氯氣得到了溴。這個發現震驚了化學界。當李比希聽到這個消息時,猛然想到了柜子里那瓶“氯化碘”,他急忙把那瓶液體拿出來,仔細分析,才發現,原來那瓶擱置已久的液體,正是這種新元素。這對李比希來說,是一個既激動又痛心的事情,一個重大發現,就這樣與大化學家失之交臂了。他為了警誡自己,特別把那瓶棕色液體放在原來的柜子里,并把柜子搬到大廳中,在上面貼上一個工整的字條:“錯誤之柜”。
故事到這里就告一段落了,除了發現史本身,這個故事說明了什么,相信也無需我多說。真理從不垂青于權威或是大家。這和元素釩的發現史,似乎有異曲同工之妙。
存在與應用
如前所述,溴也是大海的元素。海水中有大量的溴,除此之外,鹽湖和一些礦泉水中也有溴。由于其單質活潑的性質,在自然界中很難找到單質溴。最常見的形式是溴化物和溴酸鹽。海藻等水生植物中也有溴的存在,最早溴的發現就是從海藻的浸取液中得到的。
cosmos XPS-7 溴化氫氣體檢測器 現在當然不是用燒海帶的辦法得到溴了。向海水中通氯氣,是比較通用的得到溴和碘的工業途徑。
也許有人會覺得溴這個元素離我們的生活很遠,只能在實驗室里看到它和它的化合物。的確,溴不像氧那樣與我們的生命有密切關系,也不像金子那樣被人們所推崇和追逐,
更不像那樣與我們的生活息息相關。但其實溴的化合物用途也是十分廣泛的,溴化被用作照相中的感光劑。當你“咔嚓”按下快門的時候,相片上的部分溴化銀就分解出銀,從而得到我們所說的底片。溴化鋰制冷技術則是最近廣為使用的一項環保的空調制冷技術,其特點是不會碘有氟利昂帶來的污染,所以很有發展前景。溴在有機合成中也是很有用的一種元素。在高中的時候我們很多人就做過乙烯使溴水褪色的實驗,這實際上就代表了一類重要的反應。在制藥方面,有很多藥里面也是有溴的。滅火器中也有溴,我們平時看到的諸如“1211”滅火器,就是分子里面有一個溴原子的多鹵代烷烴,不僅能撲滅普通火險,在泡沫滅火器無法發揮作用的時候,例如油火,它也能撲滅火險。
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現在醫院里普遍使用的鎮靜劑,有一類就是用溴的化合物制成的,如溴化、溴化鈉、溴化銨等,通常用以配成“三溴片”,可治療神精衰弱和歇斯底里癥。大家熟悉的紅藥水,也是溴與汞的化合物。此外,青霉素等抗菌素生產也需要溴,溴還是制造農業殺蟲劑的原料。
溴可以用來制作防爆劑。把溴的一種采購化合物與鉛的一種有機化合物同時摻入汽油中,可以有效地防止發動機爆烯。只不過這種含鉛汽油燃燒會造成空氣污染,目前,在我國許多大城市已不再允許銷售、使用摻加這種防爆劑的汽油。溴化銀是一種重要的感光材料,被用于制作膠卷和相紙等。我國近年已制造出了溴鎢燈,成為取代碘鎢燈的新光源。
溴在地殼中含量只有0.001%,而且沒有集中形成礦層,無法開采;而海洋中溴的濃度雖然僅有0.0067%,但它的儲量卻占地球上溴的總儲量的99%,這樣,人們所需求的溴就只能取自海洋了,這也是溴被稱為“海洋元素”的原因所在。溴在海洋中,大多是以可溶的化合物形成如溴化鈉、溴化總氮鉀等而存在。
從海水中提取溴,首先要使溴從化合特中脫離出來,變成單獨分子狀態的溴。為此,可以往海水中通氯氣,讓氯取代溴化合物的地位,氯成了化合物中的離子,而溴就成了游離狀態的物質,但這時它仍然溶解在海水中。如何使它再脫離海水呢?這時可以用蒸餾法,使它和水蒸氣一起跑出來,再經過幾首工序,就能得到溴的液體。
用濃縮鹽鹵提取溴,比直接用海水要好。在海水淡化工廠和使用海水冷卻的核電站,同時進行提取溴的生產,經濟上會更為合算。一個日產10萬噸的淡化水廠,每天要處理15萬噸海水,可得到10萬噸淡水和5萬噸鹵水。用這些鹵水可提煉10噸溴。
目前,世界上有不少國家在進行海水提溴工作。美國年產溴約13萬噸,日本年產溴約1萬噸。我國一直是從鹽化工尾料中提以溴,年產僅3000-4000噸,遠遠滿足不了需要,每年都需要進口溴。因此,我國正在大力開展海水提溴的研究和開發工作。
溴的用途很廣,但也是劇毒物質,所以一些農藥和防爆劑要控制使用。溴代甲烷對大氣臭氧層可能有一定的影響,這一點已引起科學家們的關注。
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