溴化钠 :溴化物、无机化合物

更新时间:2023-09-20 14:24

溴化钠( 溴化物)是一种以溴离子为阴离子无机化合物钠盐化学式为NaBr。溴化钠外观呈白色结晶、颗粒或粉末,味咸而微苦,无臭,折射率为1.6412,密度为3.21g/cm3,熔点为755℃,沸点为1390℃。溴化钠在空气中易吸收水分而结块,但不潮解,易溶于水,微溶于乙醇。 溴化钠可被、氯等还原,也可在强氧化剂作用下被氧化,与硝酸银反应生成浅黄色的固体沉淀。

溴化钠的用途广泛,涉及医药、化工、感光、香料等多个领域。其可以电解制氢,也可作为亲核试剂,参与较多有机反应。曾用作镇静药,加强扣带皮层抑制过程,用于治疗神经衰弱

溴化钠毒性较低,主要是对眼睛的刺激。但是长期服用溴化钠,其生成溴化物会影响中枢神经系统,长期接触会产生神经元效应。

发现历史

1826年,法国化学家安托万-杰罗姆·巴拉德(Antoine-Jérôme Balard)在蒙彼利埃制造海盐的残留物(苦味剂)中发现了溴。在19世纪50年代起溴化钠被用于精神科临床,1897年上海市开始采用口服或鼻饲溴化钠用于治疗吗啡成瘾,两年后,也用于治疗可卡因成瘾以及急性狂躁症。1975 年,由于毒性,溴化物从美国的溴苏打水(Seltzer)等非处方药中被去除。

理化性质

物理性质

溴化钠纯品外观呈白色结晶、颗粒或粉末,味咸而微苦,无臭,折射率为1.6412,密度为3.21g/cm3,熔点为755℃,沸点为1390℃。溴化钠在空气中易吸收水分而结块,但不潮解,易溶于水,1 g溴化钠可溶于1.1 mL水、约16 mL乙醇、6 mL甲醇

溴化钠纯品属立方晶系,与NaCl、NaF和碘化钠有相同的晶体结构,无水盐在50.7°C以上结晶。其二水盐(NaBr·2H2O)为无色单斜晶系,分子量138.93,密度2.176 g/cm3,在51℃会失去结晶水

化学性质

溴化钠可被氟、氯等还原,也可在强氧化剂作用下被氧化,与硝酸银反应生成浅黄色的固体沉淀。溴化钠可以电解制氢,也可参与有机反应

还原反应

溴化钠中的溴化物可以被还原性更强的氟、氯置换出,也可以与Fe金属反应,置换出Na单质。

氧化反应

溴化钠与稀硫酸反应生成溴化氢。但是,在硫酸硝酸强氧化性酸作用下,溴化钠的溴化物则被氧化生成溴。在强氧化剂的作用下,溴化钠被氧化为溴单质,或者溴酸

沉淀

水溶液中,溴化钠能与硝酸银反应生成浅黄色的固体溴化银

电解

溴化钠溶液的电解反应可以制氢。

有机反应

溴化钠还可以发生有机反应,如乙醇硫酸和溴化钠反应制取溴乙烷

应用领域

溴化钠的用途广泛,涉及医药、化工、感光、香料等多个领域。

医药领域

溴化钠曾用作镇静药,加强扣带皮层抑制过程,用于治疗神经衰弱。1975 年,由于毒性,溴化物美国的溴苏打水(Seltzer)等非处方药中被去除。溴化钠不宜长期服用,因溴离子在体内排泄缓慢,易引起积蓄中毒。溴盐吸收后分布于各组织,可使大脑皮质应激性减退,自古即用于治疗神经衰弱,多重人格症等。钠、钾盐配合使用可缓和毒性。溴化物自消化道吸收后,大部分自肾排泄,排出迅速但不完全,全部排出约需20天,从而会引起蓄积性慢性中毒。轻度中毒侵及皮肤及粘膜而发生溴痤疮,脓疹、鼻炎支气管炎、胃肠道障碍。该药物在胃内可产生局部剌激作用。严重溴中毒,可发生中枢神经障碍、记忆力减退、无欲望状态、运动障碍等。中毒时,应停止给药而给以氯化钠,以增加溴化物的排泄。

化工领域

溴化钠是常见的亲核试剂,参与较多有机反应,如参与Finkelstein反应制备溴甲烷、1-溴丁烷等溴代烃。溴化钠也是制造溴化银的原料。

感光领域

溴化钠在感光工业中用于配制胶片感光液。干片显影液由显影主剂、保护剂、促进剂、抑制剂及水溶液组成。常用的抑制剂是溴化钾、溴化钠等,对未感光部分的溴化银起稳定作用,使其不产生灰雾。

香料领域

溴化钠可用于生产合成香料,如β-苯乙醇等。β-苯乙醇广泛存在于玫瑰油、橙花油、山节子油和风信子油等多种天然芳香油中,主要存在于玫瑰油中,具有柔和、愉快而又持久的玫瑰香气,其广泛应用于玫瑰、茉莉花紫丁香(原亚种)等香精的配制。通过苯乙烯在溴化钠、氯酸钠硫酸催化下进行卤醇反应,得到溴代苯乙醇,然后再加入氢氧化钠进行环化得到环氧苯乙烷,最后在催化下加氢从而得到β-苯乙醇。此方法生产的苯乙醇,香气质量好,所用原料简单、易得、成本低、工艺合理。

其他领域

在TEMPO介导的氧化反应中,溴化钠与次氯酸钠协同作用,能够显著提高废纸脱墨的效果。溴化钠作为溴化剂,参与含溴阻燃剂的合成,也用来制造洗洁精。在石油工业中,用于保护油气层的钻井液完井液。溴化钠不仅可以用作镀铬的催化剂,还可以与硫酸组成复合催化剂,提高镀铬效率和质量。同时,在农药领域,溴化钠也是制造杀草胺等含溴农药的原料。在超纯溴的制备中,溴化钠用于去除氯杂质。此外,溴化钠还可用作分析试剂,用于测定微量镉等元素。

制备方法

中和法

将氢溴酸加入反应器中,在搅拌下缓慢加入液碱进行中和反应,至pH7.5~8时生成溴化钠,经蒸发、结晶再离心分离,制得溴化钠成品。反应式如下:

溴与碱或碳酸盐法

碱或碳酸根直接与溴反应,生成溴化钠和溴酸钠混合物,升高温度和降低溶液碱度,可使次溴酸逐渐转变为溴酸盐,再以碳(煤)或铁作为还原剂,将溶液蒸干,残余物与煤混合灼烧,溴酸钠转变为溴化钠;再将灼烧后混合物进行溶浸,溶浸液蒸发浓缩后再冷却便析出溴化钠晶体

溴化亚铁与纯碱法

溴化亚铁与纯碱法以溴化亚铁、纯碱和水为原料,首先将纯碱液加热至沸腾,再加入溴化亚铁,反应析出氢氧化亚铁和溴化钠溶液,过滤得到滤液进行蒸发直至析出溴化钠晶体

烧碱(或纯碱)氨水法

氢氧化钠(或纯碱)氨水法以烧碱、氨水和溴为原料,在过量氨的条件下发生溴化反应。反应结束后滤除悬浮物,将溶液蒸发、结晶、分类干燥后得到溴化钠。此外,使用甲酸钠或纯碱也可以制取溴化钠。

尿素还原法

尿素还原法以精溴、纯碱和尿素为原料,按照一定的重量配比进行反应,然后将反应液过滤、蒸发结晶,即得到溴化钠成品。尿素还原法具有收率高、过程简单、成本低和易操作的优点。

安全事宜

GHS分类

象形图

GHS危险性说明

H319(15.66%):引起严重的眼睛刺激。

H360(75.9%):可能损害生育能力或未出生的孩子。

健康危害

溴化钠毒性较低,主要是对眼睛的刺激。但是长期服用溴化钠,其生成溴化物会影响中枢神经系统,长期接触会产生神经元效应,这被称为溴化症。可导致从嗜睡到昏迷的中枢反应、恶病质、兴奋症、反射或病理性反射丧失、阵挛性癫痫发作、震颤、脊髓小脑性共济失调、神经敏感性丧失、麻痹、眼状水肿、言语异常、脑水肿、妄、攻击性和精神病。

毒性数据:大鼠口服的半数致死量为3500 mg/kg,大鼠皮下注射的半数致死量为2900 mg/kg,小鼠经腹腔注射的半数致死量为5000 mg/kg。

急救措施

眼睛接触时,在清洁的流水下,持续冲洗睁开的眼睛数分钟。摄入时,不要催吐,用水漱口,并立即就医。皮肤接触时,应立即用冷水冲洗患处至少15分钟,然后用肥皂和水彻底清洗;如有必要,患者应淋浴并更换受污染的衣服和鞋子,然后必须就医。吸入时,应供应新鲜空气;如果需要,提供人工呼吸。

储存运输

用内衬塑料袋密度板桶包装。储存于干燥、通风的库房中。包装应完整,避光储存,防潮。运输时要防雨淋和日光曝晒。

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