브롬화 수소 , HBr로 화학 수식 한 화합물은 공유 결합과 이원자 분자이다. 이 화합물은 할로겐화 수소로 분류되며 물에 용해되면 브롬화 수소산을 형성하여 실온에서 68.85 % w / p로 포화되는 무색 기체입니다.
47.6 % w / w의 수용액은 섭씨 124.3도에서 비등하는 일정한 비등 공비 혼합물을 형성합니다. 덜 농축 된 끓는 용액은 일정한 끓는 공비 혼합물의 조성에 도달 할 때까지 H2O를 방출합니다.
그림 1 : 브롬화 수소의 구조.
물리 화학적 특성
브롬화 수소는 상온에서 시큼하고 자극적 인 냄새가 나는 무색의 가스입니다. 화합물은 안정적이지만 그림 2 (SF 국립 생명 공학 정보 센터)에 나와있는 것처럼 공기 나 빛에 노출되면 점차 어두워집니다.
그림 2 : 브롬화 수소의 모습.
분자량은 80.91g / mol이고 밀도는 3.307g / L로 공기보다 무겁습니다. 가스는 응축되어 끓는점이 섭씨 -66.73 도인 무색 액체를 생성합니다.
계속 냉각됨에 따라 액체가 응고되어 녹는 점이 섭씨 -86.82도이고 밀도가 2.603g / ml 인 백색 결정을 얻습니다 (Egon Wiberg, 2001). 이 결정의 모양은 그림 3에 나와 있습니다.
그림 3 : 브롬화 수소의 모습.
브롬과 수소 사이의 결합 거리는 1.414 옹스트롬이고 해리 에너지는 362.5 kJ / mol입니다.
브롬화 수소는 염화수소보다 물에 더 잘 용해되며 221g은 섭씨 0도에서 물 100ml에 용해 될 수 있으며 이는 물 1 리터당이 가스의 부피 612 리터에 해당합니다. 또한 알코올 및 기타 유기 용매에 용해됩니다.
수용액 (브롬화 수소산)에서는 HBr의 산성 특성이 우세하며 (HF와 HCl의 경우), 수소와 할로겐의 결합에서 브롬화 수소의 경우보다 약합니다. 염화수소.
따라서 염소가 브롬화 수소를 통과하면 브롬 분자 특유의 갈색 증기의 형성이 관찰됩니다. 이를 설명하는 반응은 다음과 같습니다.
2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2
이것은 브롬화 수소가 염화수소보다 더 강한 환원제이며 염화수소가 더 나은 산화제임을 나타냅니다.
브롬화 수소는 강한 무 수산 (물 없음)입니다. 모든 종류의 염기 (아민 및 아미드 포함)와 신속하고 발열 적으로 반응합니다.
탄산염 (석회석 및 석회석 함유 건축 자재 포함) 및 탄산 수소와 발열 반응하여 이산화탄소를 생성합니다.
황화물, 탄화물, 붕화물 및 인화물과 반응하여 인화성 또는 독성 가스를 생성합니다.
많은 금속 (알루미늄, 아연, 칼슘, 마그네슘, 철, 주석 및 모든 알칼리 금속 포함)과 반응하여 가연성 수소 가스를 생성합니다.
다음과 같이 폭력적으로 대응하십시오.
- 아세트산 무수물
- 2- 아미노 에탄올
- 수산화 암모늄
- 인화 칼슘
- 클로로 설 폰산
- 1,1- 디 플루오로 에틸렌
- 에틸렌 디아민
- 에틸렌 이민
- 발연 황산
- 과염소산
- b-propriolactone
- 프로필렌의 OXID
- 과염소산은
- 인화 우라늄 (IV)
- 비닐 아세테이트
- 칼슘 카바이드
- 루비듐 카바이드
- 세슘 아세틸 리드
- 루비듐 아세틸 리드
- 마그네슘 붕화물
- 황산 수은 (II)
- 인화 칼슘
- 칼슘 카바이드 (Chemical Datasheet, 2016).
반응성 및 위험
브롬화 수소는 부식성 및 자극성 화합물로 분류됩니다. 피부 (자극성 및 부식성) 및 눈 (자극성)과의 접촉 및 섭취 및 흡입 (폐 자극성)의 경우 매우 위험합니다.
화합물은 가압 액화 가스 용기에 저장됩니다. 화재 또는 강렬한 열에 장시간 노출되면 가압 용기가 격렬하게 파열되어 방출되어 자극성 독성 연기를 방출 할 수 있습니다.
저농도에 장기간 노출되거나 고농도에 단기간 노출되면 흡입으로 인해 건강에 악영향을 미칠 수 있습니다.
무수 브롬화 수소의 열분해는 독성 브롬 가스를 생성합니다. 수소를 방출하여 반응하면 가연성이 될 수 있습니다. 시안화물과 접촉하면 독성 시안화 수소 가스를 생성합니다.
흡입하면 코와 상기도에 심한 자극을 일으켜 폐 손상을 일으킬 수 있습니다.
섭취하면 입과 위장에 화상을 입습니다. 눈에 닿으면 심한 자극과 화상을 입습니다. 피부에 닿으면 자극과 화상을 입습니다.
용액에 들어있는이 화학 물질이 눈에 닿으면 즉시 다량의 물로 씻어 내고 때때로 아래 눈꺼풀과 위 눈꺼풀을 들어 올려야합니다.
이 화학 물질로 작업 할 때 콘택트 렌즈를 착용해서는 안됩니다. 안구 조직이 얼면 즉시 치료를 받으십시오.
조직이 얼지 않으면 즉시 눈을 다량의 물로 최소 15 분 동안 철저히 헹구고 때때로 아래 눈꺼풀과 위쪽 눈꺼풀을 들어 올리십시오.
자극, 통증, 부기 또는 찢어짐이 지속되면 가능한 한 빨리 치료를 받으십시오.
용액의이 화학 물질이 피부에 닿아 동상을 일으키지 않는 경우 즉시 물로 오염 된 피부를 헹구십시오.
이 화학 물질이 옷에 묻 으면 즉시 옷을 벗고 물로 피부를 씻으십시오.
동상이 발생하면 즉시 치료를 받으십시오. 감염된 부위를 문지르거나 물로 헹구지 마십시오. 직물의 추가 손상을 방지하기 위해 서리가 내린 지역에서 얼어 붙은 옷을 제거하려고 시도해서는 안됩니다.
다량의이 화학 물질을 흡입하면 노출 된 사람을 즉시 신선한 공기로 옮겨야합니다. 호흡이 멈춘 경우 구강 대 구강 인공 호흡을 수행하십시오. 피해자는 따뜻하고 안정된 상태로 유지되어야하며 가능한 한 빨리 치료를 받아야합니다.
용액에 들어있는이 화학 물질을 삼킨 경우 즉시 치료를 받으십시오.
취급 및 보관
브롬화 수소 실린더는 시원하고 통풍이 잘되는 곳에 보관해야합니다. 적절한 환기를 통해 취급해야합니다. 온도가 섭씨 52도를 넘지 않는 경우에만 보관해야합니다.
컨테이너는 떨어지거나 부딪히는 것을 방지하기 위해 똑바로 세워서 단단히 고정되어야합니다. 또한 밸브 보호 캡 (제공된 경우)을 손으로 단단히 고정하고 가득 찬 빈 용기를 별도로 보관하십시오 (praxair inc., 2016).
압력을받는 상태에서 제품을 다룰 때는 적절하게 설계된 배관 및 장비를 사용하여 압력을 견뎌야합니다. 가압 된 시스템에서 작업하지 말고 파이프 라인에서 역류 방지 장치를 사용하십시오. 가스는 산소 결핍으로 인해 빠른 질식을 유발할 수 있습니다.
적절한 환기와 함께 보관하고 사용하는 것이 중요합니다. 누출이 발생하면 컨테이너 밸브를 닫고 안전하고 환경 친화적 인 방식으로 시스템을 종료하십시오. 그런 다음 누출을 수리하십시오. 전기 회로의 일부가 될 수있는 곳에 용기를 두지 마십시오.
실린더를 다룰 때는 가죽 안전 장갑과 적절한 신발을 착용해야합니다. 이것들은 보호되어야하며이를 위해 피하거나, 끌거나, 굴 리거나 미끄러 져야합니다.
실린더를 이동할 때 제거 가능한 밸브 커버는 항상 제자리에 있어야합니다. 밸브 보호만을위한 캡으로 실린더를 들어 올리려고하지 마십시오.
실린더를 이동할 때는 짧은 거리라도 실린더 운반용 카트 (카트, 핸드 트럭 등)를 사용하십시오.
밸브가 손상되고 누출이 발생할 수 있으므로 물체 (예 : 스패너, 스크루 드라이버, 플라이 바)를 커버의 개구부에 삽입해서는 안됩니다.
조절 가능한 스트랩 렌치는 너무 빡빡하거나 녹슬었던 캡을 제거하는 데 사용됩니다. 밸브가 천천히 열리 며 이것이 불가능한 경우 사용을 중지하고 공급 업체에 문의하십시오. 물론, 컨테이너 밸브는 사용 후 매번 닫아야합니다.
상기 용기는 비었을 때에도 닫혀 있어야합니다. 용기의 어느 부분에도 화염이나 국부적 인 열을 직접 가해서는 안됩니다. 고온은 용기를 손상시키고 압력 완화 장치가 조기에 고장 나 용기의 내용물을 배출 할 수 있습니다 (praxair inc., 2016).
합성
기체 상태의 브롬화 수소는 테 트랄 린 (1,2,3,4- 테트라 하이드로 나프탈렌)을 브롬화하여 실험실에서 제조 할 수 있습니다. 단점은 브롬의 절반이 손실된다는 것입니다. 수율은 약 94 %, 즉 브롬의 47 %가 HBr로 끝납니다.
C 10 H 12 + 4 Br 2 → C 10 H 8 Br 4 + 4 HBr
브롬화 수소 가스는 진한 황산과 브롬화 나트륨을 반응시켜 실험실에서 합성 할 수도 있습니다.
NaBr (s) + H 2 SO 4 → HBr (g) + NaHSO 4
이 방법의 단점은 브롬과 이산화황을 형성하기 위해 과량의 황산을 사용한 산화에 의해 대부분의 제품이 손실된다는 것입니다.
2 HBr + H 2 SO 4 → Br 2 + SO 2 + 2 H 2 O
브롬화 수소는 정제 된 수소 가스와 브롬의 반응을 통해 실험실에서 제조 할 수 있습니다. 이것은 백금 석면에 의해 촉매되며 250 ° C의 석영 관에서 수행됩니다.
Br 2 + H 2 → 2 HBr
무수 브롬화 수소는 환류 하에서 크실렌에서 트리 페닐 포스 포늄 브로마이드를 열분해하여 소규모로 생산할 수도 있습니다.
HBr은 적린 법으로 얻을 수 있습니다. 먼저, 적린을 물 반응기에 넣고 나중에 천천히 교반하면서 브롬을 교반하고 브롬화 수소산과 아인산의 반응을 통해 침전, 여과 및 증류를 통해 브롬화 수소산을 얻습니다.
P 4 +6 Br 2 +12 H 2 O → 12 HBr + 4 H 3 PO 3
상기 방법으로 제조 된 브롬화 수소는 Br 2 로 오염 될 수 있으며 , 이는 상온에서 테트라 클로로 메탄 또는 기타 적합한 용매에 페놀 용액을 통과시켜 가스를 통과시켜 2, 4, 6- 트 리브로 모 페놀을 생성하여 제거 할 수있다. 플러스 HBr.
이 공정은 고온 구리 칩이나 구리 거즈를 통해서도 수행 할 수 있습니다 (Hydrogen : hydrogen bromide, 1993-2016).
응용
HBr은 메틸 브로마이드, 브로 모에 탄 등과 같은 유기 브롬화물과 브롬화 나트륨, 브롬화 칼륨, 브롬화 리튬, 브롬화 칼슘 등과 같은 무기질의 제조에 사용됩니다.
또한 사진 및 제약 용도로 사용되거나 진정제 및 마취제 합성에 사용됩니다. 또한 산업용 건조, 섬유 마감, 코팅제, 표면 처리제 및 내화에 적용됩니다.
이 화합물은 컴퓨터 칩 제조를위한 폴리 실리콘 시트를 에칭하는데도 사용됩니다 (Interscan Corporation, 2017).
브롬화 수소는 고순도 금속의 정제에 사용되는 일부 금속 광물에 좋은 용매입니다.
석유 산업에서는 알콕시 및 페녹시 화합물의 분리 및 고리 형 탄화수소 및 사슬 탄화수소를 케톤, 산 또는 과산화물로 산화시키는 촉매로 사용됩니다. 합성 염료와 향신료에도 사용됩니다.
반도체 원료 (SHOWA DENKO KK, nd)의 에칭 및 세정에는 HBr의 고품질 가스가 사용됩니다.
이 화합물은 비소 및 안티몬에서 주석을 분리하기 위해 황, 셀레늄, 비스무트, 아연 및 철을 측정 할 때 분석 시약으로 사용됩니다. 유기 합성에 사용되는 알킬화 촉매 및 환원제입니다.
브롬화 수소는 브롬화 수소산의 생산에 사용될 수 있습니다. 브롬화 수소산은 염산보다 강한 매우 강한 무기산입니다.
HBr은 대부분의 금속에 대해 반응성이 높고 부식성이 있습니다. 산은 산화 및 촉매 작용에 사용되는 유기 화학의 일반적인 시약입니다. 또한 특정 금속 광물의 추출에도 효과적입니다 (Hydrogen bromide, 2016).
참고 문헌
- Interscan Corporation. (2017). 브롬화 수소 및 브롬화 수소 모니터링 기기. gasdetection.com에서 가져옴.
- 화학 데이터 시트. (2016). HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS에서 검색 함 : cameochemicals.noaa.gov.
- Egon Wiberg, NW (2001). 무기 화학. 학술 언론.
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- 수소 : 브롬화 수소. (1993-2016). WebElements에서 검색했습니다.
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