bromium, Symbool Br, atoomnr 35, atoomgew. 79,916, s.g. 3,12, sm.pt -7,2 gr., k.pt 58,78 gr., is het derde halogeen. In zijn eigenschappen vormt het een overgang tussen chloor en jodium, waarbij het vooral gelijkt op chloor.
Verschil is er in de verbindingen met zuurstof, bijv. het ontbreken van de perbromaten (z hieronder). Broom is een zware donkerbruine vloeistof met een verstikkende reuk (vandaar de naam (Gr.: bromos = stank); met kwikzilver vormt het de enige bij gewone temperatuur en druk vloeibare elementen. Op de huid veroorzaakt het slecht helende wonden. Bij afkoeling ontstaat een lichter gekleurde vaste stof.
In water lost broom enigszins op (3,5 g in 100 g water), welke oplossing, broom water, vaak in plaats van het zo agressieve broom wordt gebruikt. Door de vorming van een verbinding KBr3 lost het beter op in een broomkali-oplossing (verg. jodium); het lost goed op in zwavelkoolstof en tetrachloorkoolstof. De broomdamp is vijfmaal zwaarder dan lucht. Uit deze dampdichtheid volgt als formule Br,; pas bij zeer hoge temperatuur treedt dissociatie op.
De damp werkt sterk prikkelend op de slijmvliezen van mond en ademhalingsorganen en van de ogen. Opsnuiven van wat ammonia of alkohol brengt verlichting.Het element werd ontdekt in 1826 door Balard, die het verkreeg uit ingedampt zeewater, waarin het tot een gehalte van 60-80 g per 1000 l aanwezig is. (In de Dode Zee 4,5-8 kg per 1000 l, en ongeveer evenveel in de zoutbronnen van de Dow Chemical Comp. in Midland Michigan).
Naast chloor komt het ook voor in de Stassfurter zoutlagen en hieruit wordt het gewonnen uit de magnesiumchloride-afvalloog, die 0,15-0,35 pct MgBr, bevatten. Het komt ook voor in het water van sommige zoute bronnen. In de V.S. heeft men voor en in Wereldoorlog II de productie uit zeewater op grote schaal ter hand genomen (Ethyl Dow, North Carolina), waarbij gelijktijdig magnesium werd bereid, zodat een lonende basis kon worden verkregen.
Broomzilver, AgBr, komt in kleine hoeveelheden voor in Zuidamerikaanse zilverertsen.
Broom wordt uit de zoutoplossingen, meestal MgBr, of NaBr, gewonnen, door deze in tegenstroom met chloorgas en waterdamp bij 80 gr. C. over een stenen kolom te laten vloeien. Het chloor verdrijft het broom, dat met de waterdamp wordt meegevoerd en gecondenseerd wordt: MgBr2 + Cl, = MgCl, + Br,. Het ruwe broom wordt met kaliumbromide gedestilleerd, waardoor aanwezig chloor wordt omgezet in broom.
Het broom kan ook door electrolyse worden afgescheiden. Technisch broom bevat meestentijds nog enig chloor.
Broom reageert met de meeste metalen en werkt aldus sterk corroderend. Het grootste gedeelte van de broomproductie wordt verwerkt tot bromiden, het overige voor de bereiding van tal van organische verbindingen, zoals kleurstoffen, geneesmiddelen en strijdgassen. In latere jaren is één van de belangrijkste afzetgebieden geworden het gebruik bij de bereiding via aethylbromide van tetra-aethyllood, dat, als ethylfluid toegevoegd aan benzine, de klopvastheid daarvan voor auto- en vliegtuigmotoren sterk verhoogt.
Broomverbindingen.
Met de andere halogenen vormt broomverbindingen. Het bestaan van BrCl is eerst lange tijd ontkend; het bestaat wel, maar het is reeds bij kamertemperatuur voor bijna de helft in chloor en broom gedissocieerd, evenals BrJ. Met fluor worden BrF3 en BrF5 gevormd, die met de meeste elementen en ook met water reageren.
Broomwaterstof
HBr, ontstaat bij de directe vereniging van de elementen door deze over een kool- of aardewerk-contactkatalysator te voeren. In het laboratorium geschiedt de bereiding door de inwerking van broom op vochtige rode phosphorus, waarbij intermediair PBr3 wordt gevormd. De damp wordt ook nog over vochtige rode phosphorus geleid om de laatste sporen van broom te verwijderen. Bij de inwerking van zwavelzuur op een bromide ontstaat steeds naast HBr ook vrij veel broom, doordat het zwavelzuur ook oxyderend werkt.
Door destillatie wordt een broomwaterstofzuuroplossing verkregen met 48 pct HBr, die aan de lucht rookt, evenals sterk zoutzuur. De oplossing wordt bij verschillende chemische reacties gebruikt.
Het grootste deel van de broomproductie wordt als bromiden verwerkt en wel voor 60 pct tot kaliumbromide en bovendien nog verder voor 30 pct tot natrium- en ammoniumbromide.
Kaliumbromide
of broomkali is verreweg de belangrijkste broomverbinding. Flet kan worden bereid uit broom en kaliloog, waarbij tevens kaliumbromaat ontstaat. Door verhitten met kool wordt dit laatste omgezet in bromide en de massa dan uitgeloogd. Deze methode is nu verouderd en kan volgens Van der Meulen worden vervangen door direct een reductiemiddel toe te voegen, zoals mierenzuur.
Een van de meest gebruikte methoden is de omzetting van ijzerbromide (zie hieronder) met kaliumcarbonaat, waarbij het ijzer als onoplosbaar oxyde neerslaat. Uit de verkregen oplossingen wordt dan door indampen het kaliumbromide in de vorm van doorzichtige, kleurloze, kubische, meestal grote, kristallen verkregen, die weinig of niet hygroscopisch zijn. Kaliumbromide lost zeer goed op in water, bij 20 gr. lossen 15 g op in 100 g water. Het sm.pt is 750 gr.
C., het s.g. 2,69. Toepassing vindt kaliumbromide hoofdzakelijk als geneesmiddel in talrijke zenuwstillende tabletten en dranken. Grote hoeveelheden worden verder gebruikt in de fotografische industrie voor de bereiding van zilverbromide voor de gevoelige laag van fotografische platen, films en papieren.
Broomkalium en broomnatrium verminderen de prikkelbaarheid van het zenuwstelsel. Ze vinden veelvuldig toepassing als geneesmiddel. Voorzichtigheid is echter bij gebruik zonder medische controle aan te raden. Als zenuwmiddelen zijn zij bij examens ongeschikt, daar ze het geheugen verminderen.
Ze zijn dikwijls het hoofdbestanddeel van als zenuwtabletten aanbevolen spécialité’s, die op zeer onverantwoordelijke wijze als zenuwkalmerend middel bij examens worden aanbevolen.
Broomzouten worden meestal voorgeschreven in dranken, die per lepel 0,5 g van het zout bevatten. Een mengsel van 4 delen natriumbromide, 4 delen kaliumbromide en 2 delen ammoniumbromide opgelost in 50 delen pepermuntwater en 250 delen water, is bekend onder de naam drank van Charcot. Dezelfde combinatie in tabletvorm draagt de naam „Erlemeyer-tabletten”. „Threebromides effervescent”-tabletten bevatten bovendien nog een weinig bruispoeder.
Natriumbromide
of broomnatrium. Bereiding en gebruik zijn geheel gelijk aan die van het kaliumzout, het is relatief iets goedkoper in prijs, maar ook sterker hygroscopisch, zodat vooral in de apotheek meestal van het kaliumzout gebruik wordt gemaakt.
Ammoniumbromide.
Ook hiervoor geldt hetzelfde (de eerstgenoemde bereiding is hier niet mogelijk!), wel kan het verkregen worden door broom in een sterke ammoniak-oplossing te laten lopen: 8NH3 + 3Br2 = Na + 6NH4Br, waarbij echter stikstof verloren gaat.
IJzerbromide.
Deze verbinding speelt vooral een rol als tussenproduct bij de bereiding van andere broomverbindingen en wordt meestentijds in eigen bedrijf ook weer verder verwerkt. Het wordt verkregen door broomdamp gemengd met waterdamp (stoom) over ijzerafval te leiden. Uit dit ijzerbromide met 65-70 pct broom kunnen dan bromiden worden bereid, waarbij de verzending van het zo agressieve broom is vermeden.
Zilverbromide
AgBr, ontstaat bij het samenbrengen van oplossingen, die zilverionen en bromide-ionen bevatten. Het is een zeer slecht oplosbaar (0,135 mg per l) lichtgeel gekleurde stof, die sterker lichtgevoelig is dan het chloride. Zilverbromide vormt het hoofdbestanddeel van de zilverhaloiden in de gevoelige laag van fotografische platen, films en papieren (z fotografie). Het ontstaat door omzetting van zilvernitraat met kaliumbromide in verdunde oplossing: AgN03 + KBr = AgBr + KN03.
In ammoniak, maar niet in ammoniumcarbonaatoplossing lost het op, in onderscheid tot zilverchloride, dat in beide, en zilverjodide, dat in geen van beide oplost.
Broomzuurstofverbindingen.
Bekend zijn Br2O en BrO2 die echter beide reeds bij zeer lage temperaturen ontleden. Hier bestaat een karakteristiek verschil, zowel met chloor als met jodium. Als zuurstofzuren zijn bekend, onderbromig zuur HBrO, en broomzuur HBr03; alleen de daarvan afgeleide zouten, de hypobromieten en de bromaten zijn van enig belang. Perbromaten, in onderscheid met de perchloraten en perjodaten bestaan niet; verbindingen met positief broom zijn minder stabiel dan die van chloor, dat als 7-waardig ion een edelgasconfiguratie heeft in tegenstelling tot Br7+ en evenzo minder stabiel dan die van het grotere J7+-ion.
Bij het leiden van broom in KOH ontstaat een oplossing van KBr en KBrO, die sterk oxyderend werkt (^chloor, hypochlorieten). Kaliumbromaat ontstaat hierbij bij hogere temperatuur (z hierboven). Bij de goudwinning wordt een mengsel van kaliumbromide en kaliumbromaat gebruikt om daarmede broomcyaan, BrCN, te bereiden uit natriumcyanide en zwavelzuur.
Organische broomverbindingen
Methylbromide, CH3Br, wordt tegenwoordig op grote schaal toegepast voor het „gassen” van (graan-) pakhuizen, kassen, verpakte planten en struiken ter verdelging van schadelijke insecten (Dowfume, Enthanal). In het organisch laboratorium wordt broom veel gebruikt bij substitutie en bij additie.
In verband met het karakter van een vloeistof, laat broom zich hierbij gemakkelijk toepassen, hoewel men technisch meestentijds aan het veel goedkopere chloor de voorkeur zal geven. Belangrijke broomverbindingen zijn: bromoform, aethyleenbromide of dibroomaethaan, eosin e.a. Bromipin is een additieproduct van broom aan sesamolie.
PROF. DR J. A. A.
KETELAAR
Lit.: Thorpe’s Dictionary of applied chemistry II, 106; M. A. Lesser, Drug and Cosmetic Industry 49, 637 (1941).
