بروميد الهيدروجين (HBr) الخصائص والتوليف والاستخدامات

ال بروميد الهيدروجين, مركب كيميائي له الصيغة HBr ، هو جزيء ثنائي الذرة له رابطة تساهمية. يصنف المركب على أنه هاليد هيدروجين ، كونه غاز عديم اللون ، وعند الذوبان في الماء ، يكون حمض الهيدروبروميك مشبعًا بنسبة 68.85٪ وزن / وزن عند درجة حرارة الغرفة.

تشكل المحاليل المائية عند 47.6٪ من وزنها / درجة غليانًا من خليط أزيوتروبي يغلي دائمًا عند درجة حرارة 124.3 درجة مئوية. المحاليل الأقل تركيزًا والغليان تطلق H2O حتى يتم الوصول إلى تركيبة خليط الغليان المستمر المغلي.

مؤشر

• 1 الخصائص الفيزيائية والكيميائية
• 2 التفاعل والمخاطر
• 3 المناولة والتخزين          
• 4 التوليف
• 5 الاستخدامات
• 6 المراجع

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

بروميد الهيدروجين هو غاز عديم اللون في درجة حرارة الغرفة مع رائحة حامضة ومزعجة. يكون المركب مستقرًا ، لكنه يغمق قليلاً شيئًا فشيئًا عندما يتعرض للهواء أو الضوء كما هو موضح في الشكل 2 (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، S.F).

ويبلغ وزنه الجزيئي 80.91 جم / مول وكثافة 3.307 جم / لتر ، مما يجعله أثقل من الهواء. يتكثف الغاز لإنتاج سائل عديم اللون بنقطة غليان تبلغ -66.73 درجة مئوية..

من خلال الاستمرار في البرودة ، يصلب السائل للحصول على بلورات بيضاء ، تبلغ درجة انصهارها -86.82 درجة مئوية بكثافة 2.603 جم / مل (Egon Wiberg ، 2001). يتضح مظهر هذه البلورات في الشكل 3.

تبلغ المسافة الرابطة بين البروم والهيدروجين 1.414 أنجستروم وطاقة تفككها 362.5 كيلو جول / مول.

يعد بروميد الهيدروجين قابلاً للذوبان في الماء أكثر من كلوريد الهيدروجين ، حيث إنه قادر على إذابة 221 غرام في 100 مل من الماء بمعدل 0 درجة مئوية ، أي ما يعادل حجم 612 لترًا من هذا الغاز لكل لتر من الماء. كما أنه قابل للذوبان في الكحول والمذيبات العضوية الأخرى.

في المحاليل المائية (حمض الهيدروبروميك) تكون الخصائص الحمضية لـ HBr هي الغالبة ، (كما في حالة HF و HCl) ، وفي الرابطة الهيدروجينية للهالوجين ، تكون أضعف في حالة بروميد الهيدروجين كلوريد الهيدروجين.

لذلك ، إذا تم تمرير الكلور عبر بروميد الهيدروجين ، يتم ملاحظة تكوين الأبخرة البنية المميزة للبروم الجزيئي. رد الفعل الذي يفسر ذلك هو:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

هذا يدل على أن بروميد الهيدروجين هو عامل تقليل أقوى من كلوريد الهيدروجين وأن كلوريد الهيدروجين هو عامل مؤكسد أفضل.

بروميد الهيدروجين هو حمض مائي قوي (بدون ماء). يتفاعل بسرعة وبحرارة مع قواعد من جميع الأنواع (بما في ذلك الأمينات والأميدات).

يتفاعل بالطرد الحراري مع الكربونات (بما في ذلك الحجر الجيري ومواد البناء التي تحتوي على الحجر الجيري) وكربونات الهيدروجين لتوليد ثاني أكسيد الكربون.

يتفاعل مع الكبريتيدات ، الكربيدات ، البوريدات والفوسفيدات لتوليد غازات سامة أو قابلة للاشتعال.

يتفاعل مع العديد من المعادن (بما في ذلك الألومنيوم والزنك والكالسيوم والمغنيسيوم والحديد والقصدير وجميع المعادن القلوية) لتوليد غاز الهيدروجين القابل للاشتعال.

الرد بعنف باستخدام:

• أنهيدريد الخل
• 2-aminoethanol
• هيدروكسيد الأمونيوم
• فوسفيد الكالسيوم
• حمض الكلوروسلفونيك
• 1،1-difluoroethylene
• الإيثيلين
• ethyleneimine
• دخن حامض الكبريتيك
• حمض البيركلوريك
• ب-بروبيولاكتون
• أكسيد البروبيلين
• بيركلورات الفضة
• فوسفيد اليورانيوم (الرابع)
• خلات الفينيل
• كربيد الكالسيوم
• كربيد الروبيديوم
• أسيتيل السيزيوم
• أسيتيد الروبيديوم
• بوريد المغنيسيوم
• كبريتات الزئبق (II)
• فوسفيد الكالسيوم
• كربيد الكالسيوم (ورقة البيانات الكيميائية ، 2016).

التفاعل والمخاطر

يصنف بروميد الهيدروجين على أنه مركب تآكل ومهيج. إنه أمر خطير للغاية في حالة ملامسة الجلد (مهيج ومسبب للتآكل) والعينين (مهيج) وفي حالات الابتلاع والاستنشاق (مهيج الرئة).

يتم تخزين المركب في حاويات مضغوطة من الغاز المسال. يمكن أن يؤدي التعرض المطول للحريق أو الحرارة الشديدة إلى تمزق عنيف في الحاوية المضغوطة ، مما قد يؤدي إلى إطلاق أبخرة سامة مزعجة.

إن التعرض لفترات طويلة لتركيزات منخفضة أو التعرض على المدى القصير لتركيزات عالية قد يؤدي إلى آثار صحية ضارة بسبب الاستنشاق.

يؤدي التحلل الحراري لبروميد الهيدروجين اللامائي إلى إنتاج غازات البروم السامة. يمكن أن تصبح قابلة للاشتعال إذا تفاعلت عن طريق إطلاق الهيدروجين. في اتصال مع السيانيد تنتج غازات سامة من سيانيد الهيدروجين.

استنشاق يسبب تهيج شديد في الأنف والجهاز التنفسي العلوي ، والتي قد تسبب إصابة في الرئة.

يسبب الابتلاع حروقًا في الفم والمعدة. ملامسة العين تسبب تهيج شديد وحروق. ملامسة الجلد يسبب تهيج وحروق.

في حالة ملامسة هذه المادة الكيميائية في المحلول للعينين ، يجب غسلها على الفور بكميات كبيرة من الماء ، وأحيانًا ترفع الجفون السفلي والعلوي.

يجب عدم ارتداء العدسات اللاصقة عند العمل مع هذه المادة الكيميائية. إذا تم تجميد أنسجة العين ، فيجب أن تطلب رعاية طبية فورية.

إذا لم يتم تجميد الأنسجة ، شطف العينين على الفور وبالكامل مع كميات كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل ، وأحيانًا ترفع الجفون العلوية والسفلية.

إذا استمر تهيج أو ألم أو تورم أو تمزق فيجب الحصول على رعاية طبية في أسرع وقت ممكن.

في حالة ملامسة هذه المادة الكيميائية بالجلد ولا تتسبب في تجمدها ، فعليك شطف الجلد فورًا بالماء..

إذا اخترقت هذه المادة الكيميائية الملابس ، قم بإزالة الملابس على الفور وغسل الجلد بالماء.

في حالة حدوث قضمة الصقيع ، التمس العناية الطبية على الفور. لا تفرك المناطق المصابة أو تشطف بالماء. من أجل منع المزيد من تلف الأنسجة ، لا تحاول إزالة الملابس المجمدة من المناطق ذات الصقيع..

في حالة استنشاق كميات كبيرة من هذه المادة الكيميائية ، يجب نقل الشخص المكشوف إلى الهواء النقي على الفور. إذا توقف التنفس ، فقم بإنعاش الفم إلى الفم. يجب أن تبقى الضحية دافئة وفي راحة ، بالإضافة إلى محاولة الحصول على العناية الطبية في أقرب وقت ممكن.

إذا تم ابتلاع هذه المادة الكيميائية في المحلول ، احصل على عناية طبية على الفور

المناولة والتخزين          

يجب تخزين أسطوانات بروميد الهيدروجين في مكان بارد وجيد التهوية. يجب أن يكون التعامل مع التهوية الكافية. يجب أن يتم تخزينه فقط عندما لا تتجاوز درجة الحرارة 52 درجة مئوية.

يجب أن تكون الحاويات مؤمنة بإحكام في وضع عمودي لمنعها من السقوط أو التعرض للضرب. بالإضافة إلى ذلك ، قم بتثبيت الغطاء الواقي للصمام ، إذا تم توفيره ، في مكانه بإحكام بإحكام ، وكذلك تخزين الحاويات الفارغة الكاملة على حدة (praxair inc. ، 2016).

عند التعامل مع المنتج تحت الضغط ، يجب استخدام الأنابيب والمعدات المصممة بشكل جيد لتحمل الضغوط التي تواجهها. لا تعمل أبدًا في نظام مضغوط ولا تستخدم جهازًا لمنع تدفق الإرجاع في خط الأنابيب. يمكن أن تسبب الغازات الاختناق السريع بسبب نقص الأكسجين.

تخزين واستخدام مع التهوية الكافية هو المهم. في حالة حدوث تسرب ، أغلق صمام الحاوية وأغلق النظام بطريقة آمنة وصحيحة من الناحية البيئية. ثم إصلاح تسرب. لا تضع أبدًا حاوية حيث يمكن أن تكون جزءًا من دائرة كهربائية.

يجب ارتداء قفازات وأحذية الأمان الجلدية عند التعامل مع الاسطوانات. يجب أن تكون محمية ويجب القيام بذلك للقيام بسحبها أو تدويرها أو تحريكها.

عند تحريك الأسطوانة ، يجب دائمًا تثبيت غطاء الصمام القابل للإزالة في مكانه. لا تحاول أبدًا رفع الأسطوانة بواسطة غلافها ، والذي يهدف فقط إلى حماية الصمام.

عند تحريك الأسطوانات ، حتى لمسافات قصيرة ، استخدم عربة (عربة ، شاحنة يدوية ، إلخ) مصممة لنقل الأسطوانات.

يجب عدم إدخال كائن (على سبيل المثال ، مفتاح ربط ، مفك البراغي ، شريط التنصت) أبدًا في الفتحات الموجودة في الغطاء ، لأن القيام بذلك يمكن أن يتلف الصمام ويسبب تسربًا.

يتم استخدام مفتاح ربط قابل للتعديل لإزالة الأغطية التي تكون ضيقة جدًا أو صدئة. يجب أن يفتح الصمام ببطء وإذا كان هذا مستحيلًا ، يجب عليك التوقف عن استخدام المورد والاتصال به. بالطبع ، يجب إغلاق صمام الحاوية بعد كل استخدام.

يجب أن تبقى هذه الحاوية مغلقة حتى عندما تكون فارغة. لا تضع أبدًا لهبًا أو حرارة موضعية مباشرة على أي جزء من الحاوية. درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن تتلف الحاوية وتسبب فشل جهاز تخفيف الضغط قبل الأوان ، مما يؤدي إلى تهوية محتويات الحاوية (praxair inc. ، 2016).

تركيب

يمكن تصنيع بروميد الهيدروجين الغازي في المختبر عن طريق بروم التترالين (1 ، 2 ، 3 ، 4-رباعي هيدرونافثالين). العيب هو أن نصف البروم ضائع. العائد هو حوالي 94 ٪ ، أو ما هو نفسه ، وينتهي 47 ٪ من البروم كما HBr.

C₁₀H₁₂ + 4 غرف₂ → ج₁₀H₈ر₄ + 4 HBr

يمكن أيضًا تصنيع غاز بروميد الهيدروجين في المختبر عن طريق تفاعل حمض الكبريتيك المركز على بروميد الصوديوم.

NaBr (s) + H₂SW₄ → HBr (g) + NaHSO₄

عيب هذه الطريقة هو فقدان جزء كبير من المنتج عن طريق الأكسدة مع حامض الكبريتيك الزائد لتشكيل البروم وثاني أكسيد الكبريت.

2 HBr + H₂SW₄ → ر₂ + SW₂ + 2 ساعة₂O

يمكن تحضير بروميد الهيدروجين في المختبر عن طريق التفاعل بين غاز الهيدروجين المنقى والبروم. يتم تحفيز هذا بواسطة الأسبست البلاتيني ويتم تنفيذه في أنبوب الكوارتز عند 250 درجة مئوية.

ر₂ + H₂[حزب العمال] → 2 HBr

يمكن أيضًا إنتاج بروميد الهيدروجين اللامائي على نطاق صغير عن طريق التحلل الحراري لبروميد ثلاثي فينيل فسفونيوم في ارتداد الزيلين.

يمكن الحصول على HBr بواسطة طريقة الفسفور الأحمر. أولاً ، يضاف الفسفور الأحمر في مفاعل الماء ، وبعد ذلك ببطء ، يكون البروم تحت التحريض وتفاعل حمض الهيدروبروميك وحمض الفوسفور ، بواسطة الترسيب والترشيح والتقطير الناتج عبارة عن حمض الهيدروبروميك.

P₄+6 ر₂+12 ساعة₂O → 12 HBr + 4 H₃PO₃

بروميد الهيدروجين المحضّر بالطرق المذكورة أعلاه يمكن تلويثه بـ Br₂, التي يمكن إزالتها عن طريق تمرير الغاز من خلال محلول الفينول في رباعي كلورو الميثان أو مذيب مناسب آخر في درجة حرارة الغرفة ، وإنتاج 2،4،6 - ثلاثي بروموفينول وبالتالي توليد المزيد من HBr.

يمكن أيضًا تنفيذ هذه العملية من خلال رقائق النحاس أو الشاش النحاسي في درجة حرارة عالية (الهيدروجين: بروميد الهيدروجين ، 1993-2016).

تطبيقات

يستخدم HBr في تصنيع البروميد العضوي ، مثل بروميد الميثيل ، البروموإيثان ، إلخ ، وغير العضوية ، مثل بروميد الصوديوم ، بروميد البوتاسيوم ، بروميد الليثيوم وبروميد الكالسيوم ، إلخ..

كما أنها تستخدم في التطبيقات الفوتوغرافية والصيدلانية أو لتخليق المهدئات والتخدير. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطبيقها في التجفيف الصناعي ، إنهاء الأقمشة ، عوامل الطلاء ، المعالجة السطحية و عوامل مقاومة للحريق.

يستخدم المجمع أيضًا لحفر ألواح البولي سيليكون لتصنيع رقائق الكمبيوتر (Interscan Corporation، 2017).

بروميد الهيدروجين هو مذيب جيد لبعض المعادن المعدنية ، ويستخدم في صقل المعادن عالية النقاء.

في صناعة البترول ، يتم استخدامه لفصل مركبات alkoxy و phenoxy ، ومحفز لأكسدة الهيدروكربونات الحلقية والهيدروكربونات في السلسلة إلى الكيتونات ، حمض أو بيروكسيد. كما أنها تستخدم في الأصباغ والتوابل الاصطناعية.

يتم استخدام غاز HBr عالي الجودة لحرق وتنظيف المواد الخام شبه الموصلة (SHOWA DENKO K.K، s.f.).

يستخدم المركب ككاشف تحليلي في تقدير الكبريت والسيلينيوم والبزموت والزنك والحديد. ، لفصل القصدير عن الزرنيخ والأنتيمون. وهو محفز الألكلة وعامل الاختزال المستخدمة في التخليق العضوي.

يمكن استخدام بروميد الهيدروجين لإنتاج حمض الهيدروبروميك. حمض الهيدروبروميك حمض معدني قوي للغاية ، أقوى من حمض الهيدروكلوريك.

HBr هو رد الفعل للغاية وتآكل لمعظم المعادن. حمض هو كاشف شائع في الكيمياء العضوية ، وتستخدم للأكسدة والحفز. كما أنه فعال في استخراج بعض المعادن المعدنية (بروميد الهيدروجين ، 2016).

مراجع

1. شركة إنترسكان. (2017). أجهزة مراقبة بروميد الهيدروجين وبروميد الهيدروجين. تم الاسترجاع من gasdetection.com.
2. ورقة البيانات الكيميائية. (2016). تم الاسترجاع من HYDROGEN BROMIDE ، أنهيدروس: cameochemicals.noaa.gov.
3. Egon Wiberg، N. W. (2001). كيمياء غير عضوية الصحافة الأكاديمية.
4. بروميد الهيدروجين. (2016). تم الاسترجاع من ChemicalBook.
5. الهيدروجين: بروميد الهيدروجين. (1993-2016). تم الاسترجاع من WebElements.
6. ورقة بيانات سلامة المواد بروميد الهيدروجين. (2005 ، 9 أكتوبر). تم الاسترجاع من sciencelab.com.
7. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (وس. ف.). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 260. تم الاسترجاع من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016 ، 17 أكتوبر). بروميد الهيدروجين ، ورقة بيانات السلامة اللامائية P-4605. تم الاسترجاع من praxair.com.
9. شوا دنكو ك. (بدون تاريخ). بروميد الهيدروجين. تم الاسترجاع من www.sdk.co.jp.