Hydrogenbromid (HBr) Egenskaper, syntes och användningsområden



den vätebromid, En kemisk förening med formeln HBr är en diatomisk molekyl med en kovalent bindning. Föreningen klassificeras som en vätehalogenid, som är en färglös gas som vid upplösning i vatten bildar bromvätesyra som mättar vid 68,85% vikt / vikt vid rumstemperatur.

Vattenhaltiga lösningar vid 47,6% vikt / vikt bildar en konstant kokande azeotrop blandning kokande vid 124,3 grader Celsius. De mindre koncentrerade kokande lösningarna frisätter H2O tills kompositionen hos den konstantkokande azeotropa blandningen nås.

index

  • 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper
  • 2 Reaktivitet och faror
  • 3 Hantering och lagring          
  • 4 Syntes
  • 5 användningar
  • 6 referenser

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Vätebromid är en färglös gas vid rumstemperatur med en sur och irriterande lukt. Föreningen är stabil men mörknar lite efter liten när den utsätts för luft eller ljus, såsom illustreras i figur 2 (National Center for Biotechnology Information, S.F.).

Den har en molekylvikt av 80,91 g / mol och en densitet av 3,307 g / L, vilket gör den tyngre än luften. Gasen kondenserar och ger en färglös vätska med en kokpunkt på -66,73 grader Celsius..

Genom fortsatt kylning stelnar vätskan erhållande vita kristaller, vars smältpunkt är -86,82 grader Celsius med en densitet av 2,603 ​​g / ml (Egon Wiberg, 2001). Utseendet av dessa kristaller illustreras i figur 3.

Bindningsavståndet mellan brom och väte är 1.414 ångström och dess dissociationsenergi är 362,5 kJ / mol.

Vätebromid är mer löslig i vatten än väteklorid och kan lösa upp 221 g i 100 ml vatten vid 0 grader Celsius, vilket motsvarar en volym på 612 liter av denna gas för varje liter vatten. Det är också lösligt i alkohol och andra organiska lösningsmedel.

I (bromvätesyra) vattenlösning de sura egenskaperna hos HBr är dominanta, (såsom HF och HCl), och bindningen mellan väte och halogen, är svagare i fallet av vätebromid i väteklorid.

Om klor passerar genom vätebromid observeras därför bildningen av bruna ångor som är karakteristiska för molekylbrom. Reaktionen som förklarar det är följande:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

Detta indikerar att vätebromid är ett starkare reduktionsmedel än väteklorid och att väteklorid är ett bättre oxidationsmedel.

Vätebromid är en stark vattenfri syra (utan vatten). Reagerar snabbt och exotermt med baser av alla typer (inklusive aminer och amider).

Reagerar exotermiskt med karbonater (inklusive kalksten och byggmaterial som innehåller kalksten) och vätekarbonater för att bilda koldioxid.

Reagerar med sulfider, karbider, borider och fosfider för att generera giftiga eller brandfarliga gaser.

Reagerar med många metaller (inklusive aluminium, zink, kalcium, magnesium, järn, tenn och alla alkalimetaller) för att skapa brandfarlig vätgas.

Svara våldsamt med:

  • ättiksyraanhydrid
  • 2-aminoetanol
  • ammoniumhydroxid
  • kalciumfosfid
  • klorsulfonsyra
  • 1,1-difluoretylen
  • etylendiamin
  • etylenimin
  • smörj svavelsyra
  • perklorsyra
  • b-propiolakton
  • propylenoxid
  • silverperklorat
  • Uranfosfid (IV)
  • vinylacetat
  • kalciumkarbid
  • rubidiumkarbid
  • cesiumacetylid
  • rubidiumacetylid
  • magnesiumborid
  • kvicksilversulfat (II)
  • kalciumfosfid
  • kalciumkarbid (kemiskt datablad, 2016).

Reaktivitet och faror

Vätebromid klassificeras som en frätande och irriterande förening. Det är extremt farligt vid hudkontakt (irriterande och frätande) och ögon (irriterande) och vid förtäring och inandning (lungirritation).

Föreningen lagras i tryckbehållare av flytande gas. Långvarig exponering för brand eller intensiv värme kan resultera i våldsbrott i den tryckta behållaren, som kan skjuta ut släppande irriterande giftiga ångor.

Långvarig exponering för låga koncentrationer eller kortvarig exponering för höga koncentrationer kan ge negativa hälsoeffekter på grund av inandning.

Den termiska sönderdelningen av vattenfri vätebromid ger giftiga bromgaser. Det kan bli brandfarligt om det reagerar genom att släppa väte. I kontakt med cyanid produceras giftiga gaser av vätecyanid.

Inandning orsakar allvarlig irritation i näsan och övre luftvägarna, vilket kan orsaka lungskador.

Förtäring orsakar brännskador i munnen och magen. Ögonkontakt orsakar allvarlig irritation och brännskada. Kontakt med huden orsakar irritation och brännskada.

Om denna kemikalie i lösningen kommer i kontakt med ögonen, ska de tvättas omedelbart med stora mängder vatten, ibland lyfta nedre och övre ögonlocken.

Kontaktlinser ska inte bäras vid arbete med denna kemikalie. Om ögonvävnaden är frusen ska du omedelbart kontakta läkare.

Om vävnaden inte är frusen, skölj ögonen omedelbart och fullständigt med stora mängder vatten i minst 15 minuter, ibland lyfta nedre och övre ögonlocken.

Om irritation, smärta, svullnad eller riva kvarstår, kontakta läkare så snart som möjligt.

Om denna kemikalie i lösning kommer i kontakt med huden och inte orsakar frysning, skölj omedelbart huden förorenad med vatten.

Om denna kemikalie penetrerar kläder, ta omedelbart av kläderna och tvätta huden med vatten.

Om frostskador uppstår, kontakta omedelbart läkare. Gnugga inte drabbade områden eller skölj med vatten. För att förhindra ytterligare vävnadsskador, försök inte ta bort frusna kläder från frostskyddsområden..

Om stora mängder av denna kemikalie inandas, ska den exponerade personen omedelbart flyttas till frisk luft. Om andningen har stoppat, utför munnen-till-mun-återupplivning. Offret ska hållas varmt och i vila, förutom att försöka få läkarvård så snart som möjligt.

Om denna kemikalie i lösning har svalnat, kontakta omedelbart läkare

Hantering och lagring          

Vätgasbromidcylindrar ska förvaras på en sval och välventilerad plats. Hanteringen måste ske med tillräcklig ventilation. Den bör endast lagras när temperaturen inte överstiger 52 grader Celsius.

Behållarna måste vara ordentligt fastsatta i vertikalt läge för att förhindra att de faller eller drabbas. Montera dessutom ventilens skyddshatt, om den är försedd, ordentligt på plats för hand, samt lagra hela och tomma behållare separat (praxair inc., 2016).

Vid hantering av produkten under tryck måste väl utformade rör och utrustning användas för att motstå trycket som uppstår. Arbeta aldrig i ett trycksatt system och använd en returflödesförebyggande anordning i rörledningen. Gaser kan orsaka snabb kvävning på grund av syrebrist.

Förvara och använd med tillräcklig ventilation är viktigt. Om en läcka uppstår stänger behållarventilen och stänger av systemet på ett säkert och miljömässigt korrekt sätt. Sedan reparera läckan. Placera aldrig en behållare där den kan vara en del av en elektrisk krets.

Läderskyddshandskar och skor ska bäras vid hantering av cylindrar. Dessa måste skyddas och för att göra detta måste du undvika att dra, rulla eller glida dem.

Vid flyttning av cylindern måste det avtagbara ventilkåpan alltid hållas på plats. Försök aldrig att lyfta en cylinder genom locket, som endast är avsett att skydda ventilen.

Vid flyttning av cylindrarna, även för korta avstånd, använd en vagn (vagn, handbil, etc.) konstruerad för transport av cylindrar.

Ett föremål (till exempel skiftnyckel, skruvmejsel, pry bar) får aldrig sättas in i öppningarna i locket, eftersom det kan skada ventilen och orsaka läcka.

En justerbar remnyckel används för att ta bort lock som är för snäva eller rostiga. Ventilen ska öppnas långsamt och om det är omöjligt bör du sluta använda och kontakta din leverantör. Naturligtvis måste behållarventilen vara stängd efter varje användning.

Denna behållare måste hållas stängd även när den är tom. Placera aldrig en flamma eller lokaliserad värme direkt på någon del av behållaren. Höga temperaturer kan skada behållaren och orsaka att tryckavlastningsanordningen misslyckas i förtid, ventilering av behållarens innehåll (praxair inc., 2016).

syntes

Gasformig vätebromid kan tillverkas i laboratoriet genom bromering av tetralin (1, 2, 3, 4-tetrahydronaftalen). Nackdelen är att halvan av brom är förlorad. Utbytet är ungefär 94%, eller vad är detsamma, 47% av bromändarna som HBr.

C10H12 + 4 Br2 → C10H8Br4 + 4 HBr

Vätebromidgas kan också syntetiseras i laboratoriet genom reaktion av koncentrerad svavelsyra på natriumbromid.

NaBr (s) + H2SW4 → HBr (g) + NaHSO4

Nackdelen med denna metod är att mycket av produkten förloras genom oxidation med överskott av svavelsyra för att bilda brom och svaveldioxid.

2 HBr + H2SW4 → Br2 + SW2 + 2 H2O

Vätebromid kan framställas i laboratoriet genom reaktion mellan renad vätegas och brom. Detta katalyseras av platina-asbest och utförs i ett kvartsrör vid 250 ° C.

Br2 + H2[Pt] → 2 HBr

Småskalig vattenfri vätebromid kan också framställas genom termolys av trifenylfosfoniumbromid i återloppskokande xylen.

HBr kan erhållas med den röda fosformetoden. Först, är den röda fosforn till reaktorn vatten och sedan långsamt, brom omröring och reaktionen av bromvätesyra och fosforsyrlighet genom sedimentering, filtrering och destillation erhållas bromvätesyra.

P4+6 Br2+12 H2O → 12 HBr + 4 H3PO3

Vätebromid framställd med ovanstående metoder kan kontamineras med Br2, som kan avlägsnas genom att gasen passerar genom en lösning av fenol i tetraklormetan eller ett annat lämpligt lösningsmedel vid rumstemperatur, vilket ger 2,4,6-tribromfenol och därvid alstrar mer HBr.

Denna process kan även utföras genom kopparflis eller koppargas vid hög temperatur (Vätgas: vätebromid, 1993-2016).

tillämpningar

HBr används i tillverkningen av organiska bromider såsom metylbromid, brometan, etc, och oorganiska, såsom natriumbromid, kaliumbromid, litiumbromid och kalciumbromid etc..

Det används också i fotografiska och farmaceutiska tillämpningar eller för syntes av sedativa och bedövningsmedel. Dessutom appliceras den i industriell torkning, textilbehandling, beläggningsmedel, ytbehandling och brandskyddsmedel.

Föreningen används också för att etsas polysilikonplattor, för tillverkning av dataplaster (Interscan Corporation, 2017).

Vätebromid är ett bra lösningsmedel för vissa metalliska mineraler, som används vid förfining av högrenhetsmetaller.

Inom oljeindustrin, används det som separations alkoxi och fenoxiföreningar, och en katalysator för oxidation av cykliska kolväten och kolvätekedja ketoner, syra eller peroxid. Den används också i syntetiska färgämnen och kryddor.

En högkvalitativ HBr-gas används för att bränna och rengöra halvledarråmaterialet (SHOWA DENKO K.K, s.f.).

Föreningen används som ett analytiskt reagens vid bestämning av svavel, selen, vismut, zink och järn. För separation av tenn från arsen och antimon. Det är en alkyleringskatalysator och reduktionsmedel som används i organisk syntes.

Vätebromid kan användas för produktion av bromvätesyra. Bromvätesyra är en mycket stark mineralsyra, starkare än saltsyra.

HBr är mycket reaktivt och frätande för de flesta metaller. Syra är ett vanligt reagens i organisk kemi, som används för oxidation och katalys. Det är också effektivt vid utvinning av vissa metalliska mineraler (Hydrogenbromid, 2016).

referenser

  1. Interscan Corporation. (2017). Vätgasbromid- och vätebromidövervakningsinstrument. Hämtad från gasdetection.com.
  2. Kemiskt datablad. (2016). Hämtad från HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noa.gov.
  3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Oorganisk kemi Akademisk press.
  4. Vätebromid. (2016). Hämtad från ChemicalBook.
  5. Väte: vätebromid. (1993-2016). Hämtad från WebElements.
  6. Säkerhetsdatablad Hydrogenbromid. (2005, 9 oktober). Hämtad från sciencelab.com.
  7. National Center for Biotechnology Information. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 260. Hämtad från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. praxair inc. (2016, 17 oktober). Vätgasbromid, vattenfritt Säkerhetsdatablad P-4605. Hämtad från praxair.com.
  9. SHOWA DENKO K.K. (N.D.). vätebromid. Hämtad från www.sdk.co.jp.