臭化水素（HBr）の特性、合成および用途



の 臭化水素, 式ＨＢｒの化合物は、共有結合を有する二原子分子である。この化合物はハロゲン化水素として分類され、水に溶解すると室温で68.85％w / wで飽和する臭化水素酸を形成する無色の気体である.

４７．６％ｗ ／ ｗの水溶液は１２４．３℃で沸騰する一定沸騰共沸混合物を形成する。低沸点溶液は、定沸点共沸混合物の組成に達するまでH 2 Oを放出する.

索引

  • 1物理的および化学的性質
  • 2反応性と危険性
  • 3取扱い及び保管          
  • 4合成
  • 5つの用途
  • 6参考文献

物理的および化学的性質

臭化水素は、酸っぱく刺激のある臭いがする、室温の無色の気体です。この化合物は安定しているが、図２に示すように空気または光にさらされると少しずつ暗くなる（National Center for Biotechnology Information、S.F.）。.

それは８０．９１ｇ ／ ｍｏｌの分子量および３．３０７ｇ ／ Ｌの密度を有し、それはそれをそれが空気より重くする。ガスが凝縮して、−６６．７３℃の沸点を有する無色の液体を生成する。.

冷却し続けることによって、液体は凝固して白色結晶を得、その融点は－８６．８２℃、密度は２．６０３ｇ ／ ｍｌである（Egon Wiberg、2001）。これらの結晶の外観は図3に示されています。.

臭素と水素との間の結合距離は１．４１４オングストロームであり、そしてその解離エネルギーは３６２．５ｋＪ ／ ｍｏｌである。.

臭化水素は塩化水素よりも水に溶けやすく、摂氏0度の水100mlに221gを溶かすことができます。これは、水1リットルあたりこのガス612リットルの量に相当します。アルコールや他の有機溶剤にも溶けます。.

水溶液（臭化水素酸）では（ＨＦおよびＨＣｌの場合のように）ＨＢｒの酸性特性が支配的であり、水素 - ハロゲン結合では臭化水素の場合ではそれよりも弱い。塩化水素.

したがって、塩素が臭化水素を通過すると、臭素分子に特徴的な褐色の蒸気の形成が観察される。それを説明する反応は次のとおりです。

2HBr + Cl 2→2HCl + Br 2

これは、臭化水素が塩化水素よりも強い還元剤であり、そして塩化水素がより良い酸化剤であることを示している。.

臭化水素は（水なしで）強い無水酸です。すべての種類の塩基（アミンおよびアミドを含む）と迅速かつ発熱的に反応する.

炭酸塩（石灰石および石灰石を含む建材を含む）および炭酸水素塩と発熱的に反応して二酸化炭素を生成する.

硫化物、炭化物、ホウ化物およびリン化物と反応して、有毒または引火性のガスを発生させる.

多くの金属（アルミニウム、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、鉄、錫およびすべてのアルカリ金属を含む）と反応して可燃性の水素ガスを発生させる.

激しく反応します。

  • 無水酢酸
  • 2-アミノエタノール
  • 水酸化アンモニウム
  • リン化カルシウム
  • クロロスルホン酸
  • 1,1-ジフルオロエチレン
  • エチレンジアミン
  • エチレンイミン
  • 発煙硫酸
  • 過塩素酸
  • b-プロピオラクトン
  • プロピレンオキシド
  • 過塩素酸銀
  • リン化ウラン（IV）
  • 酢酸ビニル
  • カルシウムカーバイド
  • 炭化ルビジウム
  • セシウムアセチリド
  • ルビジウムアセチリド
  • ホウ化マグネシウム
  • 硫酸水銀（II）
  • リン化カルシウム
  • 炭化カルシウム（化学データシート、2016年）.

反応性と危険性

臭化水素は腐食性と刺激性の化合物として分類されます。皮膚（刺激性および腐食性）および眼（刺激性）に接触した場合、および吸入および吸入した場合（肺の刺激性）には非常に危険です。.

化合物は液化ガスの加圧容器に貯蔵される。長時間の火または強い熱への暴露は加圧容器の激しい破裂を招き、それは飛び散って刺激性の有毒な蒸気を放出することがある。.

低濃度への長期暴露または高濃度への短期暴露は吸入による健康への悪影響をもたらす可能性がある.

無水臭化水素の熱分解は有毒な臭素ガスを生成します。水素を放出して反応すると引火性になることがあります。シアン化物と接触すると、シアン化水素の有毒ガスを生じる。.

吸入すると鼻や上気道に重度の刺激を与え、肺損傷を引き起こす可能性があります。.

摂取すると口や胃にやけどをする可能性があります。眼との接触は重度の刺激と火傷を起こします。皮膚に付着すると刺激や火傷を起こす.

この薬液が目に入った場合は、すぐに多量の水で洗い流し、時々上下のまぶたを持ち上げます。.

この化学物質を取り扱うときは、コンタクトレンズを着用しないでください。眼組織が凍結している場合は、直ちに医師の診察を受けてください.

組織が凍結していない場合は、時々上下のまぶたを持ち上げながら少なくとも15分間大量の水で直ちにそして完全に洗い流してください。.

刺激、痛み、腫れ、涙が持続する場合は、できるだけ早く医師の診察を受けてください。.

溶液中のこの化学物質が皮膚と接触して凍結を引き起こさない場合は、直ちに水で汚染された皮膚を洗い流してください。.

この化学物質が衣服に浸透した場合は、直ちに衣服を脱ぎ水で皮膚を洗ってください。.

凍傷が発生した場合は、直ちに医師の診察を受けてください。患部をこすったり、水で洗い流したりしないでください。それ以上の組織損傷を防ぐために、霜が付いている区域から凍結した衣服を取り除こうとしないでください。.

この化学物質を大量に吸入した場合、ばく露した人は直ちに新鮮な空気のある場所に移動しなければならない。呼吸が停止した場合は、口対口蘇生術を実施してください。できるだけ早く医師の診察を受けることを試みることに加えて、犠牲者は暖かくそして安静に保たれるべきです.

溶液中のこの化学物質が飲み込まれた場合は、直ちに医師の診察を受ける。

取り扱いと保管          

臭化水素ボンベは、涼しく換気のよい場所に保管してください。その取り扱いは適切な換気を伴うものでなければならない。気温が摂氏52度を超えない場合にのみ保管してください。.

コンテナは、落下したりぶつかったりしないように、垂直にしっかり固定する必要があります。さらに、バルブの保護キャップがある場合は、手でしっかりと固定し、満杯の容器と空の容器を別々に保管します（praxair inc。、2016）。.

製品を加圧下で取り扱うときは、発生する圧力に耐えるために適切に設計されたパイプおよび機器を使用しなければなりません。加圧システムで作業したり、パイプラインに戻り防止装置を使用したりしないでください。ガスは酸素欠乏のために急速な窒息を引き起こす可能性があります.

十分な換気をして保管して使用することが重要です。漏れが発生した場合は、安全で環境に優しい方法でコンテナバルブを閉じてシステムを停止してください。それから漏れを修理してください。電気回路の一部となる可能性のある場所には絶対に容器を置かないでください。.

シリンダーを取り扱うときは、革の安全手袋と靴を着用してください。これらは保護されている必要があり、これを行うには、ドラッグ、ローリング、またはスライドさせないでください。.

シリンダーを動かすときは、取り外し可能なバルブカバーを常に所定の位置に保持する必要があります。カバーを持ってシリンダーを持ち上げようとしないでください。.

シリンダを移動するときは、たとえ短い距離でも、シリンダを輸送するために設計されたカート（カート、台車など）を使用してください。.

物（レンチ、ドライバー、こじり棒など）を絶対に蓋の開口部に差し込まないでください。バルブが損傷して液漏れの原因となる可能性があります。.

調節可能なストラップレンチを使用して、きつすぎるまたはさびたカバーを取り外します。バルブはゆっくり開く必要があります。これが不可能な場合は、使用を中止して供給元に連絡してください。もちろん、使用後は必ず容器のバルブを閉めてください.

この容器は空のときでも密閉しておく必要があります。容器のどの部分にも炎や局所的な熱を直接かけないでください。高温は容器を損傷し、圧力逃し装置が時期尚早に故障して容器の内容物を通気させる可能性がある（praxair inc。、2016）.

合成

臭化水素ガスは実験室でテトラリン（１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン）の臭素化により製造することができる。欠点は、臭素の半分が失われることです。収率は約９４％であり、または同じであるが、４７％の臭素がＨＢｒと同じである。.

C10年H12年 + 4 Br2 →C10年H8Br4 + 4 HBr

臭化水素ガスは、実験室で濃硫酸と臭化ナトリウムとの反応によっても合成することができる。.

NaBr + H2そう4 →HBr（g）+ NaHSO4

この方法の欠点は、生成物の多くが過剰の硫酸で酸化されて臭素と二酸化硫黄を生成することによって失われることです。.

2 HBr + H2そう4 →Br2 + そう2 + 2 H2○

臭化水素は、精製水素ガスと臭素との反応によって実験室で調製することができる。これは白金アスベストによって触媒され、250℃の石英管の中で行われます。.

Br2 + H2[Pt]→2 HBr

小規模の無水臭化水素は還流キシレン中のトリフェニルホスホニウムブロミドの熱分解によっても生成することができる.

ＨＢｒは赤燐法により得ることができる。最初に、赤リンを水反応器に添加し、次いでゆっくり攪拌しながら臭素を臭化水素酸と亜リン酸との反応により沈降、濾過により得、そして得られる蒸留は臭化水素酸となる。.

P4+6 Br2+12 H2O→12 HBr + 4 H3PO3

上記の方法で製造された臭化水素はBrで汚染されている可能性があります。2, これは、テトラクロロメタンまたは他の適切な溶媒中のフェノールの溶液に室温でガスを通すことによって除去することができ、２，４，６−トリブロモフェノールを生成し、それによってより多くのＨＢｒを生成する。.

このプロセスはまた、銅チップまたは銅ガーゼを介して高温で実施することもできる（水素：臭化水素、１９９３〜２０１６）。.

用途

ＨＢｒは、臭化メチル、ブロモエタンなどの有機臭化物、ならびに臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リチウムおよび臭化カルシウムなどの無機物の製造に使用される。.

それはまた写真および製薬用途または鎮静剤および麻酔剤の合成のためにも使用される。また、工業用乾燥剤、繊維加工剤、コーティング剤、表面処理剤、耐火剤にも使用されています。.

この化合物は、コンピュータチップの製造のために、ポリシリコンシートをエッチングするためにも使用される（Interscan Corporation、2017）。.

臭化水素は、高純度金属の精製に使用されるいくつかの金属鉱物のための良い溶媒です。.

石油産業では、アルコキシ化合物とフェノキシ化合物の分離、および環状炭化水素および炭化水素鎖のケトン、酸または過酸化物への酸化のための触媒として使用されています。それはまた総合的な染料およびスパイスで使用されます.

高品質のＨＢｒガスを用いて半導体原料を燃焼洗浄する（昭和電工株式会社、ｓ．ｆ．）。.

この化合物は、硫黄、セレン、ビスマス、亜鉛および鉄の分析における分析試薬として使用されます。ヒ素およびアンチモンからのスズの分離用。それは有機合成で使用されるアルキル化触媒そして還元剤です.

臭化水素は臭化水素酸の製造に使用することができる。臭化水素酸は塩酸より強い、非常に強い鉱酸です。.

HBrは反応性が高く、ほとんどの金属に対して腐食性があります。酸は有機化学における一般的な試薬であり、酸化や触媒作用に使用されます。特定の金属鉱物の抽出にも効果的です（臭化水素、2016）。.

参考文献

  1. インタースキャン株式会社（2017）臭化水素および臭化水素モニタリング装置gasdetection.comから取得.
  2. 化学データシート（2016）ハイドロジェンブロマイド、アンディドロスからの取得：cameochemicals.noaa.gov.
  3. Egon Wiberg、N. W.（2001）。無機化学学術プレス.
  4. 臭化水素（2016） ChemicalBookから取得.
  5. 水素：臭化水素。 （1993-2016）。 WebElementから取得.
  6. 化学物質等安全データシート臭化水素。 （2005年10月9日）。 sciencelab.comから取得しました.
  7. 国立バイオテクノロジー情報センター（Ｓ．Ｆ．）。 PubChem化合物データベース。 CID = 260 pubchem.ncbi.nlm.nih.govから取得.
  8. 株式会社プラクセア（2016年10月17日）。臭化水素、無水安全データシートP-4605。 praxair.comから取得.
  9. 昭和電工株式会社（Ｓ．Ｆ．）。臭化水素。 www.sdk.co.jpから取得.