HYDROGEN BROMIDE (HBR): ĐẶC ĐIỂM, TỔNG HỢP VÀ SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các bromide hydro , một chất có công thức hóa học HBr là một phân tử hai nguyên với một liên kết cộng hóa trị. Hợp chất này được phân loại là một hydro halogenua, là một chất khí không màu, khi hòa tan trong nước, tạo thành axit hydrobromic, tự bão hòa ở 68,85% w / p ở nhiệt độ phòng.

Các dung dịch nước ở 47,6% w / w tạo thành một hỗn hợp có độ sôi không đổi, sôi ở 124,3 độ C. Các dung dịch ít đặc, sôi giải phóng H2O cho đến khi đạt được thành phần của hỗn hợp có độ sôi không đổi.

Hình 1: Cấu trúc của hydro bromua.

Các tính chất vật lý và hóa học

Hydro Bromide là chất khí không màu ở nhiệt độ thường, có mùi chua, khó chịu. Hợp chất này ổn định, nhưng tối dần khi tiếp xúc với không khí hoặc ánh sáng như được minh họa trong Hình 2 (Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia, SF).

Hình 2: sự xuất hiện của hydro bromua.

Nó có trọng lượng phân tử là 80,91 g / mol và khối lượng riêng là 3,307 g / L, nặng hơn không khí. Khí ngưng tụ tạo ra chất lỏng không màu có nhiệt độ sôi là -66,73 độ C.

Khi nó tiếp tục làm lạnh, chất lỏng đông đặc lại, thu được các tinh thể màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy là -86,82 độ C với mật độ 2,603 ​​g / ml (Egon Wiberg, 2001). Sự xuất hiện của các tinh thể này được minh họa trong Hình 3.

Hình 3: sự xuất hiện của hydro bromua.

Khoảng cách liên kết giữa brom và hydro là 1,414 angstrom và năng lượng phân ly của chúng là 362,5 kJ / mol.

Hiđro bromua hòa tan trong nước nhiều hơn hiđro clorua, và 221 g có thể được hòa tan trong 100 ml nước ở 0 độ C, tương đương với thể tích của mỗi lít nước là 612 lít khí này. Nó cũng hòa tan trong rượu và các dung môi hữu cơ khác.

Trong dung dịch nước (axit hydrobromic) tính chất axit của HBr chiếm ưu thế, (như trường hợp của HF và HCl) và, trong liên kết giữa hydro và halogen, trong trường hợp hydro bromua, nó yếu hơn trong trường hợp A-xít clohidric.

Vì vậy, nếu cho clo đi qua hiđro bromua thì sẽ thấy sự tạo thành hơi màu nâu đặc trưng của brom phân tử. Phản ứng giải thích nó như sau:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

Điều này cho thấy rằng hiđro bromua là chất khử mạnh hơn hiđro clorua và hiđro clorua là chất oxi hóa tốt hơn.

Hiđro bromua là một axit khan mạnh (không chứa nước). Phản ứng nhanh và tỏa nhiệt với các loại bazơ (kể cả amin và amit).

Phản ứng tỏa nhiệt với cacbonat (bao gồm đá vôi và vật liệu xây dựng chứa đá vôi) và cacbonat hydro để tạo ra khí cacbonic.

Phản ứng với sunfua, cacbua, boride và photpho để tạo ra khí dễ cháy hoặc độc.

Phản ứng với nhiều kim loại (bao gồm nhôm, kẽm, canxi, magiê, sắt, thiếc và tất cả các kim loại kiềm) để tạo ra khí hydro dễ cháy.

Phản ứng dữ dội bằng:

• anhydrit axetic
• 2-aminoetanol
• ammonium hydroxide
• canxi photphua
• axit chlorosulfonic
• 1,1-difluoroethylen
• ethylenediamine
• ethyleneimine
• axit sunfuric bốc khói
• axit pecloric
• b-propriolactone
• propylene's OXID
• bạc peclorat
• Uranium (IV) phosphide
• vinyl axetat
• cacbua canxi
• cacbua rubidi
• xêzi acetylide
• rubidi acetylide
• magiê boride
• thủy ngân (II) sunfat
• canxi photphua
• canxi cacbua (Bảng dữ liệu hóa học, 2016).

Khả năng phản ứng và nguy cơ

Hydrogen bromide được phân loại là một hợp chất ăn mòn và kích ứng. Nó cực kỳ nguy hiểm trong trường hợp tiếp xúc với da (chất gây kích ứng và ăn mòn) và mắt (chất gây kích ứng) và trong trường hợp nuốt phải và hít phải (chất kích ứng phổi).

Hợp chất được bảo quản trong các bình chứa khí đốt hóa lỏng có áp suất. Tiếp xúc lâu dài với lửa hoặc nhiệt độ cao có thể dẫn đến vỡ bình chứa có áp suất mạnh, có thể thoát ra giải phóng khói độc gây khó chịu.

Tiếp xúc lâu dài với nồng độ thấp hoặc tiếp xúc ngắn hạn với nồng độ cao có thể gây ra các ảnh hưởng xấu đến sức khỏe do hít phải.

Sự phân hủy nhiệt của hydro bromua khan tạo ra khí brom độc. Nó có thể trở nên dễ cháy nếu nó phản ứng bằng cách giải phóng hydro. Khi tiếp xúc với xyanua, nó tạo ra khí hydro xyanua độc hại.

Hít phải gây kích ứng nghiêm trọng mũi và đường hô hấp trên, có thể gây tổn thương phổi.

Nuốt phải gây bỏng miệng và dạ dày. Tiếp xúc với mắt gây kích ứng nghiêm trọng và bỏng. Tiếp xúc với da gây kích ứng và bỏng.

Nếu hóa chất này trong dung dịch tiếp xúc với mắt, chúng phải được rửa ngay với một lượng lớn nước, thỉnh thoảng nâng mí mắt dưới và trên.

Không nên đeo kính áp tròng khi làm việc với hóa chất này. Nếu mô mắt bị đông cứng, hãy tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.

Nếu khăn giấy chưa đông lại, hãy rửa mắt ngay lập tức và kỹ lưỡng với nhiều nước trong ít nhất 15 phút, thỉnh thoảng nâng mi dưới và mi trên.

Nếu vẫn tiếp tục bị kích ứng, đau, sưng hoặc chảy nước mắt, hãy chăm sóc y tế càng sớm càng tốt.

Nếu hóa chất này trong dung dịch tiếp xúc với da và không gây tê cóng, ngay lập tức rửa sạch vùng da bị nhiễm bẩn bằng nước.

Nếu hóa chất này dính vào quần áo, lập tức cởi bỏ quần áo và rửa sạch da bằng nước.

Nếu bị tê cóng, hãy đến cơ sở y tế ngay lập tức. Không chà xát các khu vực bị ảnh hưởng hoặc rửa sạch bằng nước. Để tránh làm hư hại thêm vải, không được cố gắng lấy quần áo đông lạnh ra khỏi khu vực băng giá.

Nếu hít phải một lượng lớn hóa chất này, người tiếp xúc phải được chuyển đến nơi có không khí trong lành ngay lập tức. Nếu ngừng thở, tiến hành hồi sức bằng miệng-miệng. Nạn nhân cần được giữ ấm và nghỉ ngơi, đồng thời cần được chăm sóc y tế càng sớm càng tốt.

Nếu nuốt phải hóa chất này trong dung dịch, hãy đến cơ sở y tế ngay lập tức.

Xử lý và bảo quản

Bình chứa hydro bromua cần được bảo quản ở nơi mát, thông gió tốt. Xử lý nó phải được thông gió đầy đủ. Chỉ nên bảo quản khi nhiệt độ không quá 52 độ C.

Các thùng chứa phải được cố định chắc chắn ở vị trí thẳng đứng để tránh rơi hoặc va đập. Ngoài ra, hãy lắp nắp bảo vệ van, nếu được cung cấp, cố định chắc chắn bằng tay, cũng như cất riêng các thùng chứa đầy và rỗng (praxair inc., 2016).

Khi xử lý sản phẩm dưới áp lực, phải sử dụng hệ thống ống nước và thiết bị được thiết kế phù hợp để chịu được áp lực gặp phải. Không bao giờ làm việc trên hệ thống điều áp và sử dụng thiết bị ngăn dòng chảy ngược trong đường ống. Khí có thể gây ngạt thở nhanh chóng do thiếu oxy.

Lưu trữ và sử dụng với hệ thống thông gió đầy đủ là quan trọng. Nếu xảy ra rò rỉ, hãy đóng van bình chứa và tắt hệ thống theo cách an toàn và thân thiện với môi trường. Sau đó sửa chữa chỗ rò rỉ. Không bao giờ đặt hộp chứa ở nơi nó có thể là một phần của mạch điện.

Nên đeo găng tay an toàn bằng da và giày phù hợp khi thao tác với xi lanh. Chúng phải được bảo vệ và vì điều này, chúng phải được tránh, kéo, cuộn hoặc trượt.

Khi di chuyển xi lanh, phải luôn giữ cho nắp van có thể tháo rời được. Không bao giờ cố gắng nâng một xi lanh bằng nắp của nó, chỉ nhằm mục đích bảo vệ van.

Khi di chuyển xi lanh, ngay cả trong khoảng cách ngắn, hãy sử dụng xe đẩy (xe đẩy hàng, xe nâng tay, v.v.) được thiết kế để vận chuyển xi lanh.

Không bao giờ được chèn một vật (ví dụ: cờ lê, tuốc nơ vít, thanh nạy) vào các khe hở trên nắp vì làm như vậy có thể làm hỏng van và gây rò rỉ.

Một cờ lê có thể điều chỉnh dây đeo được sử dụng để loại bỏ các mũ quá chặt hoặc bị gỉ. Van phải mở từ từ và nếu điều này là không thể, hãy ngừng sử dụng van và liên hệ với nhà cung cấp của bạn. Tất nhiên, van bình chứa phải được đóng lại sau mỗi lần sử dụng.

Thùng đã nói phải được đậy kín ngay cả khi rỗng. Ngọn lửa hoặc nhiệt cục bộ không được áp dụng trực tiếp vào bất kỳ phần nào của vật chứa. Nhiệt độ cao có thể làm hỏng bình chứa và làm cho thiết bị giảm áp bị hỏng sớm, làm thông khí bên trong bình chứa (praxair inc., 2016).

Tổng hợp

Hydro bromua dạng khí có thể được sản xuất trong phòng thí nghiệm bằng cách brom hóa tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaphtalen). Nhược điểm là mất một nửa lượng brom. Hiệu suất xấp xỉ 94%, hoặc bằng nhau, 47% brom tạo thành HBr.

C ₁₀ H ₁₂ + 4 Br ₂ → C ₁₀ H ₈ Br ₄ + 4 HBr

Khí hydro bromua cũng có thể được tổng hợp trong phòng thí nghiệm bằng cách cho axit sunfuric đặc phản ứng với natri bromua.

NaBr (s) + H ₂ SO ₄ → HBr (g) + NaHSO ₄

Nhược điểm của phương pháp này là phần lớn sản phẩm bị mất đi do quá trình oxy hóa với axit sunfuric dư tạo thành brom và lưu huỳnh đioxit.

2 HBr + H ₂ SO ₄ → Br ₂ + SO ₂ + 2 H ₂ O

Có thể điều chế hiđro bromua trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng giữa khí hiđro tinh khiết và nước brom. Quá trình này được xúc tác bởi amiăng bạch kim và được thực hiện trong ống thạch anh ở 250 ° C.

Br ₂ + H ₂ → 2 HBr

Hydro bromua khan cũng có thể được sản xuất ở quy mô nhỏ bằng cách nhiệt phân triphenylphosphonium bromua trong xylen dưới sự hồi lưu.

HBr có thể thu được bằng phương pháp photpho đỏ. Đầu tiên, phốt pho đỏ được thêm vào trong lò phản ứng nước và sau đó, từ từ, brom dưới sự khuấy trộn và phản ứng của axit hydrobromic và axit photpho, bằng cách lắng, lọc và chưng cất thu được sẽ là axit hydrobromic.

P ₄ +6 Br ₂ +12 H ₂ O → 12 HBr + 4 H ₃ PO ₃

Hydro bromua được điều chế bằng các phương pháp trên có thể bị nhiễm Br ₂ , có thể loại bỏ khí này bằng cách cho khí đi qua dung dịch phenol trong tetraclometan hoặc dung môi thích hợp khác ở nhiệt độ phòng, tạo ra 2, 4, 6-Tribromophenol và do đó tạo ra cộng với HBr.

Quá trình này cũng có thể được thực hiện thông qua phoi đồng ở nhiệt độ cao hoặc gạc đồng (Hydro: hydro bromide, 1993-2016).

Các ứng dụng

HBr được sử dụng trong sản xuất bromua hữu cơ, chẳng hạn như metyl bromua, bromoetan, v.v. và các chất vô cơ, chẳng hạn như natri bromua, kali bromua, liti bromua và canxi bromua, v.v.

Nó cũng được sử dụng trong các ứng dụng nhiếp ảnh và dược phẩm hoặc để tổng hợp thuốc an thần và thuốc gây mê. Ngoài ra, nó còn được ứng dụng trong sấy khô công nghiệp, hoàn thiện hàng dệt, chất phủ, chất xử lý bề mặt và chống cháy.

Hợp chất này cũng được sử dụng để khắc các tấm polysilicon, để sản xuất chip máy tính (Interscan Corporation, 2017).

Hydrogen bromide là một dung môi tốt cho một số khoáng kim loại, được sử dụng trong quá trình tinh chế kim loại có độ tinh khiết cao.

Trong ngành công nghiệp dầu khí, nó được sử dụng để tách các hợp chất alkoxy và phenoxy, đồng thời là chất xúc tác cho quá trình oxy hóa các hydrocacbon mạch vòng và hydrocacbon chuỗi thành xeton, axit hoặc peroxit. Nó cũng được sử dụng trong thuốc nhuộm tổng hợp và gia vị.

Khí chất lượng cao từ HBr được sử dụng để ăn mòn và làm sạch cho vật liệu bán dẫn (SHOWA DENKO KK, nd).

Hợp chất này được sử dụng làm thuốc thử phân tích trong việc xác định lưu huỳnh, selen, bitmut, kẽm và sắt, để tách thiếc khỏi asen và antimon. Nó là một chất xúc tác alkyl hóa và chất khử được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ.

Hydro bromua có thể được sử dụng để sản xuất axit hydrobromic. Axit hydrobromic là một axit khoáng rất mạnh, mạnh hơn axit clohiđric.

HBr rất dễ phản ứng và ăn mòn với hầu hết các kim loại. Axit là một thuốc thử phổ biến trong hóa học hữu cơ, được sử dụng để oxy hóa và xúc tác. Nó cũng có hiệu quả trong việc khai thác một số khoáng chất kim loại (Hydrogen bromide, 2016).

Người giới thiệu

1. Tổng công ty Interscan. (2017). Thiết bị theo dõi Hydrogen Bromide-và Hydrogen Bromide. Lấy từ gasdetection.com.
2. Bảng dữ liệu hóa học. (2016). Lấy từ HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noaa.gov.
3. Egon Wiberg, NW (2001). Hóa học vô cơ. Báo chí học thuật.
4. Hiđro bromua. (2016). Lấy từ ChemicalBook.
5. Hiđro: hiđro bromua. (1993-2016). Lấy từ WebElements.
6. Bảng dữ liệu an toàn vật liệu Hydrogen bromide. (2005, ngày 9 tháng 10). Lấy từ sciencelab.com.
7. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. (SF). Cơ sở dữ liệu tổng hợp PubChem; CID = 260. Lấy từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016, ngày 17 tháng 10). Hydrogen bromide, Bảng dữ liệu an toàn khan P-4605. Lấy từ praxair.com.
9. SHOWA DENKO KK (nd). hiđro bromua. Lấy từ www.sdk.co.jp.