溴化钠

溴化物、无机化合物

溴化钠

溴化钠(Sodium Bromide)是一种以溴离子为阴离子的无机钠盐,化学式为NaBr。[0]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。[1] 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。[2][3][4]溴化钠的用途广泛,涉及医药、化工、感光、香料等多个领域。[5][6][7][8]其可以电解制氢[9],也可作为亲核试剂,参与较多有机反应。[7]曾用作镇静药,加强大脑皮层抑制过程,用于治疗神经衰弱。[5]

溴化钠(Sodium Bromide)是一种以溴离子为阴离子无机钠盐化学式为NaBr。[1]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[2] 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。[3][4][5]

溴化钠的用途广泛,涉及医药、化工、感光、香料等多个领域。[6][7][8][9]其可以电解制氢[10],也可作为亲核试剂,参与较多有机反应[8]曾用作镇静药,加强大脑皮层抑制过程,用于治疗神经衰弱[6]

溴化钠毒性较低,主要是对眼睛的刺激。[2]但是长期服用溴化钠,其生成溴离子会影响中枢神经系统,长期接触会产生神经元效应。[2]

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。[11]在19世纪50年代起溴化钠被用于精神科临床,1897年上海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。[12]1975 年,由于毒性,溴化物从美国的溴苏打水(Bromo-Seltzer)等非处方药中被去除。[13]

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[2],1 g溴化钠可溶于1.1 mL水、约16 mL酒精、6 mL甲醇[2]

溴化钠纯品属等轴晶系,与NaCl、NaF和NaI有相同的晶体结构,无水盐在50.7°C以上结晶。[14][15]其二水盐(NaBr·2H2O)为无色单斜晶体,分子量138.93,密度2.176 g/cm3,在51℃会失去结晶水[14]

溴化钠晶体模型
溴化钠晶体模型

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[3][4][10][16][5]

还原反应

溴化钠中的溴离子可以被还原性更强的氟、氯置换出溴单质[3],也可以与Fe金属反应,置换出Na单质。[5]

氧化反应

溴化钠与稀硫酸反应生成溴化氢。但是,在浓硫酸浓硝酸强氧化性酸作用下,溴化钠的溴离子则被氧化生成溴。[3]强氧化剂的作用下,溴化钠被氧化为溴单质,或者溴酸盐[5]

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[4]

电解

溴化钠溶液的电解反应可以制氢。[10]

有机反应

溴化钠还可以发生有机反应,如乙醇浓硫酸和溴化钠反应制取溴乙烷[16]

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。[6][7][8][9]

医药领域

溴化钠曾用作镇静药,加强大脑皮层抑制过程,用于治疗神经衰弱[6]1975 年,由于毒性,溴化物美国的溴苏打水(Bromo-Seltzer)等非处方药中被去除。[13]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,可使大脑皮质兴奋性减退,自古即用于治疗神经衰弱,癔症等。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。[17]

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[18]、1-溴丁烷[19]等溴代烃。[20]溴化钠也是制造溴化银的原料。[8]

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。[7]

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、白兰花油和风信子油等多种天然精油中,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、茉莉紫丁香等香精的配制。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NaOH进行环化得到环氧苯乙烷,最后在niè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。[9]

β-苯乙醇的合成
β-苯乙醇的合成

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。[21]溴化钠作为溴化剂,参与含溴阻燃剂的合成[22],也用来制造洗涤剂[3][22]在石油工业中,用于保护油气层的钻井液完井液。[23]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。[24]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。[25]在超纯溴的制备中,溴化钠用于去除氯杂质。[26]此外,溴化钠还可用作分析试剂,用于测定微量镉等元素。[27]

中和法

将氢溴酸加入反应器中,在搅拌下缓慢加入烧碱溶液进行中和反应,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:[28]

溴与碱或碳酸盐法

碱或碳酸盐直接与溴反应,生成溴化钠和溴酸钠混合物,升高温度和降低溶液碱度,可使次溴酸盐逐渐转变为溴酸盐,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[29][14]

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[29]

烧碱(或纯碱)氨水法

烧碱(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。[29]

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。[29]

GHS分类

象形图

图标[2]
图意[2]刺激性健康危害

GHS危险性说明

H319(15.66%):引起严重的眼睛刺激。[2]

H360(75.9%):可能损害生育能力或未出生的孩子。[2]

健康危害

溴化钠毒性较低,主要是对眼睛的刺激。[2]但是长期服用溴化钠,其生成溴离子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、共济失调、神经敏感性丧失、麻痹、眼状水肿、言语异常、脑水肿、zhān妄、攻击性和精神病。[2]

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。[2]

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。[2]

储存运输

用内衬塑料袋纤维板桶包装。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。[30]

参考资料 30

  1. 参考 1
  2. Sodium Bromide — pubchem
  3. 参考 3
  4. 参考 4
  5. 参考 5
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. 参考 8
  9. 参考 9
  10. 参考 10
  11. bromine — britannica
  12. 参考 12
  13. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1191/0960327103ht380cr
  14. 参考 14
  15. 参考 15
  16. 参考 16
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 参考 19
  20. 参考 20
  21. 参考 21
  22. 参考 22
  23. 参考 23
  24. 参考 24
  25. 参考 25
  26. 参考 26
  27. 参考 27
  28. 参考 28
  29. 参考 29
  30. 参考 30
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