Vandenilio bromido (HBr) charakteristikos, sintezė ir panaudojimas



The vandenilio bromido, Cheminis junginys, turintis formulę HBr, yra diatominė molekulė su kovalentiniu ryšiu. Junginys klasifikuojamas kaip vandenilio halogenidas, kuris yra bespalvis dujas, kuris, ištirpinant vandenyje, kambario temperatūroje sudaro 68,85% m / m..

Vandeniniai tirpalai, turintys 47,6% m / m, sudaro pastovų virimo azeotropinį mišinį, verdantį 124,3 ° C temperatūroje. Mažiau koncentruoti, verdantys tirpalai atpalaiduoja H2O, kol pasieks pastovaus virimo azeotropinio mišinio sudėtį.

Indeksas

  • 1 Fizinės ir cheminės savybės
  • 2 Reaktingumas ir pavojai
  • 3 Naudojimas ir sandėliavimas          
  • 4 Sintezė
  • 5 Naudojimas
  • 6 Nuorodos

Fizinės ir cheminės savybės

Vandenilio bromidas yra bespalvė dujų temperatūra kambario temperatūroje su rūgštiniu ir dirginančiu kvapu. Junginys yra stabilus, bet šiek tiek tamsesnis, kai yra veikiamas oru ar šviesa, kaip parodyta 2 paveiksle (Nacionalinis biotechnologijos informacijos centras, S.F.).

Jo molekulinė masė yra 80,91 g / mol ir tankis yra 3,307 g / l, todėl sunkesnis už orą. Dujos kondensuojasi, susidarančios bespalvį skystį, kurio virimo temperatūra yra –66,73 ° C..

Toliau atvėsus, skystis kietėja, gaunant baltus kristalus, kurių lydymosi temperatūra yra -86,82 ° C, o tankis yra 2,603 ​​g / ml (Egon Wiberg, 2001). Šių kristalų išvaizda pavaizduota 3 paveiksle.

Ryšio atstumas tarp bromo ir vandenilio yra 1,414 angstromas ir jo disociacijos energija yra 362,5 kJ / mol.

Vandenilio bromidas yra labiau tirpus vandenyje nei vandenilio chloridas, nes jis gali ištirpinti 221 g 100 ml vandens 0 laipsnių Celsijaus laipsniu, kuris atitinka 612 litrų šio dujų tūrį kiekvienam vandens litrui. Jis taip pat tirpsta alkoholyje ir kituose organiniuose tirpikliuose.

Vandeniniame tirpale (vandenilio bromido rūgštyje) dominuoja rūgščios HBr savybės (kaip ir HF ir HCl atveju), o vandenilio halogeno junginyje jis yra silpnesnis vandenilio bromido atveju nei vandenilio chloridas.

Todėl, jei chloras patenka per vandenilio bromidą, atsiranda rudųjų garų, būdingų molekuliniam bromui, susidarymas. Reakcija, kuri paaiškina, yra tokia:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

Tai rodo, kad vandenilio bromidas yra stipresnis redukcinis agentas nei vandenilio chloridas ir kad vandenilio chloridas yra geresnis oksidatorius.

Vandenilio bromidas yra stipri bevandenė rūgštis (be vandens). Greitai ir egzotermiškai reaguoja su visų tipų bazėmis (įskaitant aminus ir amidus).

Eksotermiškai reaguoja su karbonatais (įskaitant kalkakmenį ir statybines medžiagas, turinčias kalkakmenį) ir vandenilio karbonatus, kad susidarytų anglies dioksidas.

Reaguoja su sulfidais, karbidais, boridais ir fosfidais, kad susidarytų toksiškos ar degios dujos.

Reaguoja su daugeliu metalų (įskaitant aliuminį, cinką, kalcio, magnio, geležies, alavo ir visų šarminių metalų), kad susidarytų degios vandenilio dujos.

Atsakydami į:

  • acto anhidridas
  • 2-aminoetanolis
  • amonio hidroksido
  • kalcio fosfidas
  • chlorosulfono rūgšties
  • 1,1-difluoretilenas
  • etilendiaminas
  • etileniminas
  • deguonies sieros rūgštis
  • perchloro rūgštis
  • b-propiolaktonas
  • propileno oksidas
  • sidabro perchloratas
  • Urano fosfidas (IV)
  • vinilo acetatas
  • kalcio karbidas
  • rubidžio karbidas
  • cezio acetilido
  • rubidžio acetilido
  • magnio boridas
  • gyvsidabrio sulfatas (II)
  • kalcio fosfidas
  • kalcio karbidas (Chemical Datasheet, 2016).

Reaktingumas ir pavojai

Vandenilio bromidas klasifikuojamas kaip korozinis ir dirginantis junginys. Jis yra ypač pavojingas sąlyčio su oda (dirginantis ir ėsdinantis) ir akių (dirginantis) atveju ir nurijus ir įkvėpus (plaučių dirginantis)..

Junginys laikomas suslėgtose dujose esančiose slėginėse talpyklose. Ilgalaikis gaisro ar intensyvaus karščio poveikis gali sukelti smarkiai suslėgto konteinerio plyšimą, dėl kurio gali išsiskirti dirginantys toksiški garai..

Ilgalaikis mažos koncentracijos poveikis arba trumpalaikis didelių koncentracijų poveikis gali sukelti neigiamą poveikį sveikatai dėl įkvėpus.

Vandenilio bromido terminis skilimas gamina toksiškas bromo dujas. Jis gali tapti degus, jei jis reaguoja išleidžiant vandenilį. Susilietus su cianidu, susidaro toksiškos vandenilio cianido dujos.

Įkvėpimas sukelia stiprų nosies ir viršutinių kvėpavimo takų dirginimą, kuris gali sukelti plaučių pažeidimą.

Nurijimas sukelia burnos ir skrandžio nudegimus. Patekus į akis sukelia stiprų dirginimą ir nudegimus. Kontaktas su oda sukelia dirginimą ir nudegimus.

Jei ši cheminė medžiaga susiliečia su akimis, nedelsiant juos reikia plauti dideliu kiekiu vandens, kartais pakeldami apatinius ir viršutinius vokus.

Dirbant su šia medžiaga, kontaktiniai lęšiai neturėtų būti dėvimi. Jei akių audinys užšaldytas, nedelsdami kreipkitės į gydytoją.

Jei audinys neužšaldomas, akis nedelsiant ir visiškai plaukite dideliais kiekiais vandens mažiausiai 15 minučių, kartais pakeldami apatinius ir viršutinius vokus.

Jei dirginimas, skausmas, patinimas ar plyšimas išlieka, kuo greičiau kreipkitės į gydytoją.

Jei ši tirpalo cheminė medžiaga patenka į odą ir nesukelia užšaldymo, nedelsiant nuplaukite vandeniu užterštą odą..

Jei ši cheminė medžiaga patenka į drabužius, nedelsiant išimkite drabužius ir nuplaukite odą vandeniu.

Jei atsiranda šalčio, nedelsiant kreipkitės į gydytoją. Negalima patrinti pažeistų vietų arba nuplauti vandeniu. Siekiant išvengti tolesnių audinių pažeidimų, nebandykite pašalinti šaldytų drabužių iš užšalimo vietų..

Jei įkvepiama didelė šios cheminės medžiagos dalis, eksponuojamas asmuo turi būti nedelsiant perkeliamas į gryną orą. Jei kvėpavimas sustojo, atgaivinkite burną į burną. Nukentėjusysis turi būti laikomas šilta ir ramioje vietoje, be to, kaip galima greičiau gauti medicininę pagalbą.

Jei ši cheminė medžiaga yra nurijus, nedelsiant kreipkitės į gydytoją

Naudojimas ir saugojimas          

Vandenilio bromido balionai turi būti laikomi vėsioje ir gerai vėdinamoje vietoje. Naudojimas turi būti tinkamai ventiliuojamas. Jis turėtų būti laikomas tik tada, kai temperatūra neviršija 52 laipsnių Celsijaus.

Konteineriai turi būti tvirtai pritvirtinti vertikalioje padėtyje, kad būtų išvengta jų kritimo ar smūgio. Be to, įdėkite vožtuvo apsauginį dangtelį, jei jis yra, tvirtai užfiksuojamas ranka, taip pat saugokite pilnus ir tuščius konteinerius atskirai (praxair inc., 2016).

Dirbant su gaminiu esant slėgiui, turi būti naudojami tinkamai suprojektuoti vamzdžiai ir įranga, kad atlaikytų susidariusį slėgį. Niekada nedirbkite slėginėje sistemoje ir naudokite grįžtamojo srauto prevencijos įrenginį. Dujos gali sukelti greitą uždusimą dėl deguonies trūkumo.

Svarbu laikyti ir naudoti su tinkama ventiliacija. Jei nuteka, uždarykite konteinerio vožtuvą ir išjunkite sistemą saugiai ir aplinkai tinkamu būdu. Tada pataisykite nuotėkį. Niekada nedėkite konteinerio, kur jis gali būti elektros grandinės dalis.

Dirbant su balionais reikia dėvėti odines apsaugines pirštines ir batus. Jie turi būti apsaugoti ir tai padaryti, turite vengti juos vilkti, riedėti arba stumti.

Perkeliant cilindrą, nuimamas vožtuvo dangtelis visada turi būti laikomas vietoje. Niekada nebandykite pakelti cilindro nuo jo dangčio, kuris skirtas tik apsaugoti vožtuvą.

Perkeliant cilindrus, net ir trumpais atstumais, naudokite vežimėlį (vežimėlį, rankinį krautuvą ir kt.), Skirtą cilindrų transportavimui..

Objekto (pvz., Veržliarakčio, atsuktuvo, pry bar) negalima įkišti į dangčio angas, nes tai gali sugadinti vožtuvą ir sukelti nuotėkį.

Reguliuojamas diržo veržliaraktis naudojamas pernelyg įtemptoms ar nerūdijančioms dangoms pašalinti. Vožtuvas turi atidaryti lėtai ir, jei tai neįmanoma, turite nutraukti naudojimą ir kreiptis į savo tiekėją. Žinoma, po kiekvieno naudojimo konteinerio vožtuvas turi būti uždarytas.

Ši talpykla turi būti laikoma uždaryta net ir tuoj pat. Niekada nedėkite liepsnos ar lokalizuotos šilumos tiesiai į bet kurią konteinerio dalį. Aukšta temperatūra gali sugadinti talpyklą ir sukelti slėgio ribotuvą per anksti, išleidžiant indo turinį (praxair inc., 2016).

Sintezė

Dujinis vandenilio bromidas gali būti gaminamas laboratorijoje tetralino (1, 2,3, 4-tetrahidronaftaleno) brominimu. Trūkumas yra tas, kad pusė bromo prarandama. Išeiga yra maždaug 94% arba tai yra, 47% bromo baigiasi kaip HBr.

C10H12 + 4 Br2 → C10H8Br4 + 4 HBr

Vandenilio bromido dujos taip pat gali būti sintezuojamos laboratorijoje, kai koncentruota sieros rūgštis reaguoja su natrio bromidu.

NaBr (s) + H2SO4 → HBr (g) + NaHSO4

Šio metodo trūkumas yra tas, kad didžioji dalis produkto prarandama oksiduojant perteklių sieros rūgštimi, kad susidarytų bromas ir sieros dioksidas..

2 HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2 H2O

Vandenilio bromidas gali būti paruoštas laboratorijoje reakcija tarp išgrynintos vandenilio ir bromo. Tai katalizuoja platinos asbestas ir atliekamas kvarciniame vamzdyje esant 250 ° C temperatūrai.

Br2 + H2[Pt] → 2 HBr

Nedidelis bevandenis vandenilio bromidas taip pat gali būti gaminamas termolizuojant trifenilfosfonio bromidą, grįžtamai virinant ksilenu..

HBr galima gauti naudojant raudoną fosforo metodą. Pirma, raudonasis fosforas įpilamas į vandens reaktorių, o po to lėtai maišant bromą ir hidrombromido rūgšties ir fosforo rūgšties reakciją, nusodinant, filtruojant ir gautą distiliavimą, bus hidrobromido rūgštis.

P4+6 Br2+12 H2O → 12 HBr + 4 H3PO3

Vandenilio bromidas, pagamintas pirmiau minėtais metodais, gali būti užterštas Br2, kuris gali būti pašalintas išleidžiant dujas per fenolio tirpalą tetrachlormetane arba kitu tinkamu tirpikliu kambario temperatūroje, gaminant 2,4,6-tribromfenolą ir taip sukuriant daugiau HBr..

Šis procesas taip pat gali būti atliekamas naudojant vario lustą arba vario tinklelį aukštoje temperatūroje (vandenilis: vandenilio bromidas, 1993-2016)..

Naudojimas

HBr naudojamas gaminant organinius bromidus, tokius kaip metilbromidas, brometanas ir kt., Ir neorganiniai, pavyzdžiui, natrio bromidas, kalio bromidas, ličio bromidas ir kalcio bromidas ir kt..

Jis taip pat naudojamas fotografijos ir farmacijos reikmėms arba raminamųjų ir anestetikų sintezei. Be to, jis naudojamas pramoniniam džiovinimui, tekstilės apdailai, dengimo medžiagoms, paviršiaus apdorojimui ir ugniai atspariems agentams.

Junginys taip pat naudojamas polisilikoninių lakštų etchavimui, kompiuterinių lustų gamybai (Interscan Corporation, 2017).

Vandenilio bromidas yra geras tirpiklis kai kuriems metaliniams mineralams, naudojamiems švariems metalams valyti.

Naftos pramonėje jis naudojamas kaip alkoksi ir fenoksi junginių atskyrimas ir katalizatorius ciklinių angliavandenilių ir angliavandenilių oksidavimui grandinėje į ketonus, rūgštį arba peroksidą. Jis taip pat naudojamas sintetiniuose dažuose ir prieskoniuose.

Aukštos kokybės HBr dujos naudojamos puslaidininkinių žaliavų deginimui ir valymui (SHOWA DENKO K.K, s.f.).

Junginys naudojamas kaip analitinis reagentas nustatant sierą, seleną, bizmutą, cinką ir geležį., Skardos atskyrimui nuo arseno ir antimono. Tai alkilinimo katalizatorius ir redukuojantis agentas, naudojamas organinėje sintezėje.

Vandenilio bromidas gali būti naudojamas vandenilio bromido gamybai. Vandenilio rūgštis yra labai stipri mineralinė rūgštis, stipresnė už druskos rūgštį.

HBr yra labai reaktyvus ir korozinis daugumai metalų. Rūgštys yra dažnas organinės chemijos reagentas, naudojamas oksidacijai ir katalizei. Jis taip pat veiksmingas ekstrahuojant tam tikrus metalinius mineralus (vandenilio bromidas, 2016).

Nuorodos

  1. „Interscan Corporation“. (2017). Vandenilio bromido ir vandenilio bromido stebėjimo prietaisai. Gauta iš gasdetection.com.
  2. Cheminių duomenų lapas. (2016). Gauta iš HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noaa.gov.
  3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Neorganinė chemija Akademinė spauda.
  4. Vandenilio bromidas. (2016). Gauta iš „ChemicalBook“.
  5. Vandenilis: vandenilio bromidas. (1993-2016). Gauta iš „WebElements“.
  6. Medžiagos saugos duomenų lapas Vandenilio bromidas. (2005 m. Spalio 9 d.). Gauta iš sciencelab.com.
  7. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (S.F.). „PubChem Compound“ duomenų bazė; CID = 260. Gauta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. praxair inc. (2016 m. Spalio 17 d.). Vandenilio bromidas, bevandenis saugos duomenų lapas P-4605. Gauta iš praxair.com.
  9. SHOWA DENKO K.K. (s.f.). vandenilio bromido. Gauta iš www.sdk.co.jp.