Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov

---

---

<< Selen | Oglavlenie | Kripton >>

Brom

Izdatel'stvo "Nauka", 1977

Elektronnaya versiya: "Nauka i Tehnika", 2002

Nachnem stat'yu ob etom elemente slovami Antuana Zheroma Balara, pervootkryvatelya broma: "Toch'-v-toch' kak rtut' est' edinstvennyi metall, kotoryi imeet zhidkuyu fazu pri komnatnoi temperature, brom est' edinstvennyi zhidkii nemetall". "Edinstvennyi zhidkii nemetall" - zhiznenno vazhnyi element.

Element iz morya

Nebol'shoi francuzskii gorod Monpel'e znamenit svoim universitetom, stareishim v strane, osnovannym eshe v XIIIv. No eshe starshe solyanoi promysel, sushestvovavshii v etom gorode s nezapamyatnyh vremen. Solnce isparyalo morskuyu vodu iz special'nyh basseinov, vyrytyh na beregu, sol' kristallizovalas', ee vycherpyvali, a ostavshiesya rastvory (ih nazyvayut matochnymi ili prosto matochnikami) vypleskivali obratno v more.

Antuan Zherom Balar rabotal preparatorom u professora Angada, prepodavavshego himiyu v universitete i v Farmakologicheskoi shkole pri universitete.

Pervoi samostoyatel'noi temoi Balara bylo issledovanie solyanyh matochnyh rastvorov i morskih pribrezhnyh vodoroslei.

Prezhde vsego, on nashel v matochnikah sernokislyi natrii. Otkrytie ne bog vest' kakoe, no imenno ono zastavilo molodogo himika predprinyat' bolee detal'noe issledovanie. On vozdeistvoval na rastvor raznymi reaktivami i ustanovil, chto struya gazoobraznogo hlora, propushennaya cherez matochnik, pridaet emu krasno-buruyu okrasku.

Eshe interesnee vel sebya shelok, poluchennyi iz vodoroslei. Kogda k nemu dobavlyali hlornuyu vodu i krahmal, zhidkost' delilas' na dva sloya: zheltovatyi verhnii i sinii nizhnii. Igra cvetov govorila o tom, chto izvestno seichas kazhdomu shkol'niku, - v morskoi vode est' soli broma i ioda, a hlor vytesnyaet eti elementy. No v 1825 g. eto bylo v dikovinku, nesmotrya na to, chto iod uzhe byl otkryt.

S podobnym rastvorom uzhe stalkivalsya odin iz sovremennikov Balara - znamenityi nemeckii himik Yustus Libih. Kakaya-to firma prislala emu butyl' s zheltovatoi zhidkost'yu i prosila dat' zaklyuchenie o himicheskom sostave rastvora. Odnako Libih ne stal detal'no issledovat' etu zhidkost', reshiv, chto ona soderzhit smes' hlora s iodom i, vozmozhno, ih soedineniya. On ne "uchuyal" neizvestnyi eshe himicheskii element i pozzhe gor'ko raskaivalsya v etom. "Ne mozhet byt' bol'shego neschast'ya dlya himika, - pisal on uzhe posle otkrytiya Balara, - kak to, kogda on sam ne sposoben osvobodit'sya ot predvzyatyh idei, a staraetsya dat' vsem yavleniyam, ne shodyashimsya s etimi predstavleniyami, ob'yasneniya, ne osnovannye na opyte".

Balar tozhe ne srazu napal na sled novogo elementa. Vnachale on polagal, chto okraska verhnego sloya vyzvana prisutstviem soedineniya hlora s iodom, no vse popytki razdelit' predpolagaemoe soedinenie ne dali rezul'tatov. Togda Balar ekstragiroval okrashivayushee veshestvo iz verhnego sloya rastvora, vosstanovil ego s pomosh'yu pirolyuzita MnO₂ i sernoi kisloty i poluchil skverno pahnushuyu tyazheluyu krasno-buruyu zhidkost'. On opredelil ee plotnost', temperaturu kipeniya i nekotorye vazhneishie himicheskie svoistva. Posle etogo somnenii v tom, chto zhidkost' - ne soedinenie hlora s iodom, a novyi element, ih analog, u Balara, vidimo, uzhe ne bylo. On nazval novyi element muridom, ot latinskogo muria, chto znachit rassol, i 30 noyabrya 1825 g. poslal v Parizhskuyu akademiyu nauk "soobshenie ob osobom veshestve, soderzhashemsya v morskoi vode".

Dlya proverki utverzhdenii Balara Akademiya naznachila komissiyu v sostave treh izvestnyh himikov: Lui Nikola Voklena, Lui Tepara i Zhozefa Gei-Lyussaka. Vse okazalos' tak, kak dokladyval molodoi himik iz Monpel'e. Komissiya rekomendovala tol'ko izmenit' nazvanie elementa, polozhiv v osnovu odno iz ego svoistv, kak u hlora i ioda. Tak brom stal bromom. Po-grecheski znachit "zlovonnyi".

Vskore v zhurnale "Annales de chimie et de physique" byla opublikovana stat'ya Balara o novom elemente. Novost' stala dostoyaniem vseh francuzskih himikov, i oni, estestvenno, pospeshili podelit'sya ego s zarubezhnymi kollegami. Vot chto pisal 'ensu Yakobu Berceliusu P'er Lun Dyulong: "On (Balar) poluchil temno-krasnoe zhidkoe veshestvo, kipyashee pri 47 gradusah. Ego udel'nyi ves - 3. Sohranyaetsya pod sernoi kislotoi. Ono soedinyaetsya s metallami i daet neitral'nye soedineniya. Obrazuet neskol'ko letuchih soedinenii".

Pochti vse v etom pis'me verno. Lish' bolee tochnye izmereniya plotnosti i temperatury kipeniya, sdelannye pozzhe, dali neskol'ko otlichnye cifry; 3,18 g/sm³ i 58,8^oC.

Brom vsyudu

Nesmotrya na znachitel'nuyu rasprostranennost', element N 35 otnosyat k rasseyannym, i zasluzhenno. Kak primes', on est' v sotnyah mineralov, a sobstvennyh mineralov broma, kak govoritsya, raz dva i obchelsya. Samyi izvestnyi iz nih - bromargirit AgBr. V otlichie ot bol'shinstva bromidov, bromistoe serebro nerastvorimo v vode. Sobstvennyh mineralov broma malo eshe i potomu, chto ego ion ochen' bol'shoi i ne mozhet nadezhno "zasest'" v kristallicheskoi reshetke vmeste s kationami srednih razmerov.

V zemle brom prisutstvuet glavnym obrazom v vide ionov, kotorye puteshestvuyut vmeste s gruntovymi vodami. Chast' zemnogo broma svyazana v organizmah rastenii v slozhnye i bol'shei chast'yu nerastvorimye organicheskie soedineniya. Nekotorye rasteniya aktivno nakaplivayut brom. Eto v pervuyu ochered' bobovye - goroh, fasol', chechevica - i, konechno, morskie vodorosli. Ved' imenno v more sosredotochena bol'shaya chast' broma nashei planety. Est' on i v vode solenyh ozer, i v podzemnyh "vodohranilishah", soputstvuyushih mestorozhdeniyam goryuchih iskopaemyh, a takzhe kaliinyh solei i kamennoi soli.

Solenaya voda - glavnyi istochnik broma, dobyvaemogo promyshlennymi metodami, bol'shei chast'yu shodnymi s tem metodom, kotorym poluchal ego Balar. Kakovy by ni byli osobennosti togo ili inogo sposoba dobychi broma, iz rastvora ego vsegda vytesnyayut hlorom.

Est' brom i v atmosfere. Podschitano, chto ezhegodno vmeste s morskoi vodoi v vozduh perehodit okolo 4mlnt broma, prichem soderzhanie etogo elementa v vozduhe primorskih raionov vsegda bol'she, chem v raionah s rezko kontinental'nym klimatom.

More - glavnyi postavshik broma. Dovol'no mnogo broma v organizmah ryb. On vsegda prisutstvuet i v organizmah zemnyh zhivotnyh, ne isklyuchaya cheloveka. Potrebnost' v brome u raznyh organov i sistem raznaya. V chelovecheskom organizme etot element obnaruzhen v krovi, pochkah, pecheni i bol'she vsego v mozge. Pochemu, budet yasno iz sleduyushei glavy.

Brom lechit

Personazhi mnogih knig, napisannyh v proshlom veke, chtoby uspokoit'sya, "prinimayut brom". Ne sam brom, razumeetsya, a rastvory bromistogo natriya ili bromistogo kaliya. Primenyat' ih - kak sredstvo ot bessonnicy, nevrastenii, pereutomleniya - nachali uzhe let cherez desyat' posle otkrytiya elementa N 35. Osobenno poleznymi, po mneniyu vrachei, bromistye preparaty okazyvalis' pri narushenii normal'nogo sootnosheniya mezhdu processami vozbuzhdeniya i tormozheniya v kore golovnogo mozga. Vot pochemu mozg koncentriruet, nakaplivaet brom: eto, esli mozhno tak vyrazit'sya, ego samozashita, sposob "avtoregulirovaniya" vzaimosvyazannyh processov.

V nashe vremya rastvory bromidov natriya i kaliya v medicine primenyayutsya vse rezhe. Ih stali vytesnyat' bromorganicheskie preparaty, bolee effektivnye i v otlichie ot bromidov ne razdrazhayushie slizistye obolochki. Seichas soedineniya broma ispol'zuyut ne tol'ko kak uspokaivayushie. Ih primenyayut pri lechenii nekotoryh serdechnososudistyh zabolevanii, pri yazvennoi bolezni, pri epilepsii. God ot goda rasshiryaetsya bromistyi "arsenal" mediciny. Kak horoshie uspokaivayushie sredstva primenyayut brometon, bromalin, bromural. Poslednii ispol'zuyut i kak snotvornoe, a v bol'shih dozah - i dlya narkoza. Chetyrehzameshennye bromidy ammoniya i kseroform (tribromfenolyat vismuta) - prekrasnye antiseptiki. Bromom modificiruyut dazhe antibiotiki; bromtetraciklin nashel shirokoe primenenie v bor'be s infekciyami.

AgBr i fotoemul'sii

Brom i serebro soputstvuyut drug drugu ne tol'ko v mineralah. Ne budet preuvelicheniem skazat', chto bromistoe serebro - glavnaya sol' himiko-fotograficheskoi promyshlennosti, potomu chto AgBr po svetochuvstvitel'nosti namnogo prevoshodit iodid serebra i drugie soli. Sovremennye svetochuvstvitel'nye emul'sii na osnove AgBr pozvolyayut snimat' s vyderzhkoi v odnu desyatimillionnuyu dolyu sekundy.

Zdes' my ne budem ostanavlivat'sya na himizme processov s'emki i proyavleniya, adresuya chitatelei k stat'e "Serebro", a rasskazhem korotko o tom, kak delayut fotomaterialy.

Bromid serebra poluchayut obychno iz bromistogo kaliya i azotnokislogo serebra. No esli gotovit' eto veshestvo ne v vodnoi srede, a v rastvore zhelatiny, to ono ne vypadet v osadok, a raspredelitsya v vide mel'chaishih krupinok po vsei masse zhelatiny. Etu vyazkuyu massu na special'nyh emul'sionno-polivochnyh mashinah nanosyat na poverhnost' prozrachnoi plenki (na osnove triacetata cellyulozy), steklyannyh plastin ili bumagi. Tolshina emul'sionnogo sloya strogo normirovana. Dlya plenki ona mozhet byt' ravna 2, 7, 10, 15 ili 20 mkm, prichem po vsei poverhnosti ogromnogo rulona, kotoryi potom razrezhut na sotni "rolikov", tolshina emul'sii dolzhna byt' neizmennoi, dazhe esli emul'siyu nanosyat v neskol'ko sloev.

Estestvenno, chto etu operaciyu provodyat v usloviyah ideal'noi chistoty, na polnost'yu avtomatizirovannyh tehnologicheskih liniyah. Temperatura i vlazhnost' vozduha v pomeshenii takzhe dolzhny byt' strogo postoyannymi. I za etim sledit avtomatika, v protivnom sluchae horoshih kino- i fotomaterialov ne poluchit'.

V kazhdom kvadratnom santimetre emul'sionnogo sloya v srednem 350 millionov mel'chaishih chastichek - zeren, a kazhdoe zerno - eto miniatyurnyi kristallik galogenida serebra, chashe vsego bromistogo serebra, okruzhennyi zhelatinovoi plenkoi. I, vidimo, ne sluchaino v nazvanie bol'shinstva sortov fotobumagi kak sostavlyayushaya vhodit slovo "brom": "unibrom", "bromportret" i tak dalee. Tem samym podcherkivaetsya, chto emul'siya etoi bumagi soderzhit bromistoe serebro i obladaet vysokoi svetochuvstvitel'nost'yu.

Spravedlivosti radi upomyanem, chto v fotografii shiroko primenyaetsya eshe odna bromistaya sol' - bromistyi kalii. Ego vvodyat v sostav fotograficheskih reaktivov, chtoby na plenke ili otpechatke ne bylo vuali.

Krome mediciny i fotografii

Soedineniya broma nuzhny ne tol'ko medikam i ih pacientam, ne tol'ko fotolyubitelyam i "kinoshnikam". Mnogie otrasli promyshlennosti tozhe ispol'zuyut soedineniya elementa N 35.

Bromistyi natrii dobavlyayut v dubil'nye rastvory, blagodarya chemu kozha stanovitsya tverzhe. V kachestve katalizatorov nekotoryh processov organicheskogo sinteza ispol'zuyut bromidy alyuminiya, berilliya, magniya. Mezhdu prochim, eshe v 1884 g. russkii himik G.G.Gustavson vpervye poluchil kompleksnye soedineniya aromaticheskih uglevodorodov s bromistym alyuminiem.

Iz prozrachnyh kristallov bromistogo kaliya delayut linzy, velikolepno propuskayushie infrakrasnye luchi. Baktericidnye svoistva bromistogo kaliya pomogayut dol'she sohranyat' ovoshi i frukty.

Mnogo "professii" u bromistogo litiya. On predotvrashaet korroziyu v holodil'nyh ustanovkah, obezvozhivaet mineral'nye masla, pomogaet kondicionirovat' vozduh.

Tekstil'shiki shiroko primenyayut organicheskii krasitel' bromindigo, s pomosh'yu kotorogo poluchayut celuyu gammu yarkih i chistyh tonov - ot sinego do krasnogo. Drugoe bromorganicheskoe soedinenie - bromhlormetan - otlichnyi ognetushitel', kotoryi k tomu zhe ne provodit elektrichestva i potomu osobenno effektiven, kogda nuzhno, naprimer, potushit' zagorevshuyusya provodku. Brom-organikoi propityvayut drevesinu, chtoby pridat' ei bol'shuyu stoikost' k atmosfernym vozdeistviyam, gribkam, pleseni.

Dlya polucheniya bol'shinstva etih poleznyh soedinenii, prezhde vsego organicheskih, nuzhen yadovityi, zlovonnyi, agressivnyi, kraine nepriyatnyi v obshenii, no tem ne menee nezamenimyi brom.

Lyubopytnyi fakt

V 1946 g. v "Trudah Biogeohimicheskoi laboratorii AN SSSR" byla opublikovana stat'ya L.S.Selivanova, kotoryi izmeryal soderzhanie broma v vozduhe i stolknulsya s lyubopytnym faktom. Okazalos', chto zimoi v moskovskom vozduhe bylo bol'she broma, chem letom. Kazalos' by, ochen' strannoe yavlenie! No ob'yasnilos' vse prosto. V to vremya bol'shinstvo moskovskih kotel'nyh topili uglem, a ugol', kak izvestno, obrazovalsya iz drevnih rastenii. Mnogie rasteniya koncentriruyut brom, rasseyannyi v pochve, prirodnyh vodah i atmosfere. Po-vidimomu, etoi sposobnost'yu obladali i te rasteniya, iz kotoryh poluchilsya kamennyi ugol'. A esli tak, to dym kotel'nyh dolzhen byl "obogashat'" vozduh etim ne ochen' redkim, no rasseyannym elementom.

Rasseyannost'yu broma chastichno ob'yasnyaetsya tot fakt, chto brom byl otkryt lish' v 1825 g., na 14 let pozzhe svoego namnogo bolee redkogo analoga - ioda. Sravnite klarki (chisla, vyrazhayushie soderzhanie elementa v zemnoi kore v vesovyh procentah) - 1,6ž10^-4 i 4ž10^-5.

List'ya, korni i griby

Brom vsegda est' v rasteniyah, no raznye chasti rasteniya (list'ya, stebli, korni) snabzheny bromom neodinakovo. Zelenye chasti, kak pravilo, soderzhat bol'she broma, chem korni. I eshe odna lyubopytnaya detal': dovol'no mnogo broma v s'edobnyh gribah. V borovikah, podberezovikah, podosinovikah - primerno 1,4ž10^-3% elementa N 35.

Pochemu u sobaki slyunki tekli

Uzhe bolee stoletiya mediki pol'zuyutsya bromistymi preparatami dlya lecheniya nervnyh boleznei, odnako, dolgoe vremya mehanizm deistviya etih preparatov na nervnuyu sistemu ostavalsya neizvestnym.

Dumali, chto bromidy ponizhayut vozbudimost' dvigatel'noi sfery golovnogo mozga, umen'shaya intensivnost' vozbuditel'nyh processov v central'noi nervnoi sisteme. V uspokaivayushem deistvii bromistyh soedinenii nahodili shodstvo s deistviem snotvornogo. Deistvitel'no, pri vvedenii zhivotnomu bol'shoi dozy bromistogo natriya udavalos' uvelichit' porog vozbudimosti kory golovnogo mozga k deistviyu elektricheskogo toka, rezkim zvukam i drugim razdrazhitelyam. I lish' v 1910 g. odin iz uchenikov I.P.Pavlova, P.M.Nikiforovskii, nashel pravil'noe ob'yasnenie deistviyu broma na nervnuyu sistemu.

Byl postavlen takoi opyt. V techenie neskol'kih dnei sobake davali cherez kazhdye 5 minut suhoi myasnoi poroshok i podschityvali kapli padayushei v ballonchik slyuny. Pri etom proveryali, kak deistvuyut na sobaku razlichnye razdrazhiteli: telefonnyi zvonok, stuk mayatnika, bul'kan'e vody, vspyshka lampochki, - i snova podschityvali kaplp slyuny. Spustya nekotoroe vremya za chas do opyta sobaku stali podkarmlivat' molokom, smeshannym s rastvorom bromistogo natriya. V ostal'nom usloviya opyta ne menyali. S kazhdym razom zhelezy zhivotnogo vydelyali vse men'she c men'she slyuny v otvet na razdrazhenie, a spustya mesyac vydelenie slyuny i vovse prekratilos'; sobaka perestala reagirovat' i na zvonok, i na stuk, i na svet. No kak tol'ko sobake perestali davat' bromistye soli, u nee snova "potekli slyunki" pri gudenii telefona, stuke mayatnika, vspyshke lampochki.

Teper' uzhe ni u kogo ne ostalos' somnenii, chto brom ne umen'shaet vozbudimost', a usilivaet tormozhenie: v etom i zaklyuchaetsya ego celitel'noe deistvie na nervnuyu sistemu.

Razumeetsya, zloupotreblyat' bromnymi preparatami opasno. Nakoplenie bol'shogo kolichestva broma v organizme vyzyvaet otravlenie.

Brom-80 i izomeriya atomnyh yader

Brom okazalsya prichasten k odnomu iz vazhnyh otkrytii v oblasti yadernoi fiziki.

Eshe v 1921 g. nemeckii fizik Otto Gan obnaruzhil dve raznovidnosti yader urana-234. Yadra atomov, bezuslovno, prinadlezhashih odnomu i tomu zhe izotopu, veli sebya po-raznomu: odni raspadalis' s periodom poluraspada 6,7 chasa, drugie - vsego 1,14 minuty...

Eto yavlenie nazvali izomeriei atomnyh yader, no v techenie mnogih let fiziki schitali utverzhdenie Gana o sushestvovanii yader-izomerov ne slishkom obosnovannym, tem bolee chto drugih primerov etogo yavleniya naiti nikto ne mog. Dazhe spustya 15 let izvestnyi avstriiskii fizik Lize Maitner govorila na fizicheskom s'ezde v Parizhe: "V nastoyashee vremya trudno poverit' v sushestvovanie "izomernyh atomnyh yader", to est' takih yader, kotorye pri ravnom atomnom vese i ravnom atomnom nomere obladayut razlichnymi radioaktivnymi svoistvami". Maitner ne znala, chto godom ran'she v leningradskom Fiziko-tehnicheskom institute molodoi eshe Igor' Vasil'evich Kurchatov vmeste s bratom Borisom Vasil'evichem, L.I.Rusinovym i L.V.Mysovskim nablyudal eto yavlenie na iskusstvenno poluchennyh izotopah.

Pri obluchenii broma neitronami oni obnaruzhili, chto obrazuyutsya radioaktivnye izotopy s periodami poluraspada 18 minut, 4,2 chasa (na eti izotopy ukazyval takzhe Fermi) i 36 chasov. A poskol'ku izvestny lish' dva stabil'nyh izotopa broma ⁷⁹Vr i ⁸¹Vr, obrazovanie treh vidov radioaktivnyh yader popachalu kazalos' neob'yasnimym. No fiziki dokazali, chto u atomov broma-80 est' dva "sorta" yader i tem samym otkryli izomeriyu yader iskusstvennyh izotopov. Posle etogo i samo yavlenie poluchilo "prava grazhdanstva".

Seichas izvestno uzhe bol'she 100 yadernyh izomerov, a chislo iskusstvennyh izotopov broma dostiglo 16. Nekotorye iz nih primenyayut na praktike. Tak, izotopom brom-82 naryadu s kobal'tom-60 i natriem-24 lechat nekotorye zlokachestvennye opuholi. S pomosh'yu togo zhe izotopa (ego period poluraspada 35,8 chasa) issledovali mehanizm deistviya bromsoderzhashih lechebnyh preparatov. Chto zhe kasaetsya stabil'nyh izotopov broma s massovymi chislami 79 i 81, to oni rasprostraneny pochti odinakovo. Imenno poetomu atomnyi ves elementa N 35 blizok k 80, on raven 79,904; legkogo izotopa v prirodnom brome nemnogo bol'she.

Tehnika bezopasnosti

Brom yadovit. Poetomu, rabotaya s nim, nuzhno byt' ostorozhnym. Predel'no dopustimaya koncentraciya parov broma v vozduhe 0,5 mg/m³. Bol'shee (poryadka 0,001%) soderzhanie broma v vozduhe privodit k golovokruzheniyu, razdrazheniyu slizistyh obolochek, kashlyu, udush'yu. Pri legkom otravlenii parami broma neobhodimo dat' postradavshemu vdyhat' ammiak. Esli zhidkii brom popal na ruki, to vo izbezhanie ozhogov i medlenno zazhivayushih yazv ego neobhodimo srazu zhe smyt' bol'shim kolichestvom vody, a eshe luchshe rastvorom sody. Zatem porazhennoe mesto nuzhno smazat' maz'yu, soderzhashei bikarbonat natriya.

---

<< Selen | Oglavlenie | Kripton >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva Publikacii so slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva
Sm. takzhe: Proishozhdenie himicheskih elementov Konferenciya v chest' 150-letiya tablicy Mendeleeva Otkuda poyavilis' himicheskie elementy? Otkuda proizoshli himicheskie elementy? Stepeni desyatki Ostatok sverhnovoi Kassiopeya A v rentgenovskih luchah Tumannost' Rozetka v svete atomov vodoroda, kisloroda, sery Vse publikacii na tu zhe temu >>