35  BR
 Broom 

 

Voorkomen
Wingebieden
Naam
Ontdekking
Bereiding vroeger
Bereiding nu
Toepassingen en toelichting
Verdere toepassingen

 
 

 

VOORKOMEN                

2,4.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit broom; het is het 50e element in rangorde van voorkomen. 

De aardkorst bevat gemiddeld 1,6 mg broom per kg, de oceanen bevatten 68 mg per liter en de Dode Zee bevat zelfs 5 g per liter; het betreft altijd verbin­din­gen. 99 % van alle broom komt voor in zeeŰn en oceanen.

 

De belangrijkste broombevat­tende mineralen zijn:

broomargyriet AgBr
embo­liet Ag(Br,­Cl)

 

                    

WINGEBIEDEN

De belangrijkste wingebieden liggen in de Verenigde Staten van Amerika (­North Carolina, Arkansas, Michi­gan) en in IsraŰl (Dode Zee). 

Andere wingebieden lig­gen in het Verenigd Konink­rijk, Frankrijk, Japan, ItaliŰ, Turkmenistan, Oekra´ne, Azerbeidzjan en Duitsland.

NAAM

De naam is afgeleid van het Griekse woord bromos (= stank) in verband met de onaangename, prikke­lende geur van broom. 

ONTDEKKING

De 22‑jarige C. L÷wig (1803‑1890), in 1825 scheikundestudent bij L. Gmelin in Heidel­berg, onderzocht thuis (naar achteraf bleek magnesiumbromiderijk) water afkom­stig van moerassen. Nadat hij bij een van zijn proeven het chloride had verwijderd, leidde hij chloorgas in de verkregen oplossing. Hierbij ontstond  een nieuwe stof, broom, die hij iso­leerde door extrac­tie met ether en destillatie. Voordat hij deze ontdekking gepubli­ceerd had, ver­scheen er een artikel van de hand van A.-J. Balard (1802‑1876), juist afgestu­deerd aan de Ecole de Pharmacie in Parijs, waarin deze eenzelfde ontdekking beschreef. Hij verkreeg broom door het inleiden van chloorgas in extract van zeewieras waaruit het chloride was verwij­derd en in de moederloog die hij verkreeg na verwijde­ring van chlo­ride uit zeewater. 

L÷wig reageerde in 1829 hierop met het publiceren van een mono­grafie over 'broom en zijn chemische betrekkin­gen'. Na een tijd aan de nieuwe univer­siteit van ZŘrich verbon­den geweest te zijn werd L÷wig in Breslau (thans: Wroclaw) de opvolger van R. W. Bunsen. Hij ontdekte nog andere broom­verbindin­gen.  

Balard, later hoogleraar aan de Sorbonne en het CollŔge de France, werkte industriŰle methoden uit om ver­schil­lende zouten uit zeewater te isoleren.

BEREIDING VROEGER

Door reactie van bromiden (afkomstig uit afvalloog van zoutlagen, waaruit natri­umchlori­de gewonnen werd) met bruinsteen en zwavelzuur:

 

          MnO2 + 4 H+ + 2 Br-  →  Mn2+ + 2 H2O + Br2

 

Een andere methode was de elektrolyse van bromi­de‑op­los­singen, waarbij aan de positieve elektrode broom wordt gevormd: 

 

          2 Br- → Br2 + 2 e-

BEREIDING NU

Tegenwoordig wordt broom meestal bereid door chloor in bromi­derijke waterige oplossingen te leiden bij een pH van ongeveer 3,5: 

 

          Cl2 + 2 Br- → 2 Cl- + Br2

TOEPASSINGEN EN TOELICHTING

Haarverzorging 

Haar bestaat, net als wol, voornamelijk uit het eiwit kera­tine. De keratineketens zijn als een spiraal opgerold en worden onder meer door waterstofbruggen en - veel ster­kere - zwa­velbruggen bijeengehouden. Bij het aanbrengen van krullen of golven in het haar, worden de zwavelbruggen eerst verbroken en vervol­gens - als het haar in de gewenste vorm is gebracht - weer hersteld. Hiervoor wordt een zogenoemde fixeervloeistof gebruikt, die oxiderende eigenschappen heeft. Kaliumbromaat is een veel toegepaste stof in deze fixeermiddelen (zie ook 16 - Zwavel, haarverzorging)

 

Traangas

Traangassen behoren binnen de groep van che­mische strijd­middelen tot de irritantia (prikkelende stoffen). Zij tasten de slijm­huid van de ogen aan. Veelal gaat het om chloor- of broom­verbindingen. Vroeger werden broom­aceton (CH2BrCOCH3) en ethyl‑broomacetaat (CH2Br­COOC2H5) gebruikt. Na de Tweede Wereld­oor­log werd overge­gaan op CN‑gas (code voor 2-chloorace­tofenon, C6H5CO­CH2Cl; wordt tegenwoordig niet meer gebruikt) en CS‑gas (code voor 2-chloorbenzylideendi­nitrilmalonzuur, Cl-C6H4-CH = C(CN)2 ). Beide stoffen zijn vaste organi­sche chloorverbindingen. 

 

Vlamvertrager

Een belangrijke toepassing van broomverbindin­gen zijn de vlam‑ of brandver­tra­gende (vlamwe­rende) middelen die hoofdzakelijk in kunst­stoffen en synthe­tische vezels voor gordijnen, meubelstoffen en babykleding ver­werkt wor­den. Voor een goede werking is een toevoe­ging van 2 tot 10 % vereist. De werking ervan berust op ver­schillende mechanismen. Een vlamver­trager kan als zoge­noemde 'heat‑sink' de thermische geleid­baarheid van een polymeer be´nvloeden, waar­door de warmte‑over­dracht naar het polymeer vermindert. Anderzijds kan een vlamvertrager de vorming van een 'coating' bewerkstellin­gen ('char formati­on'), waardoor diffusie van de pyrolyse ­produc­ten naar het vlamfront bemoei­lijkt wordt. Wanneer de broomverbindingen in de vlam terecht komen kunnen ze de (radicaal­)reacties die zich daar afspe­len, afremmen of stoppen.

Veel gebruikte verbindin­gen zijn 2,4‑dibroom­­­­fenol (DBP),

di­b­ro­o­m­ne­o­pe­n­tyl­gl­y­col (systematische naam: 2,2‑bis(­broom­methyl)propaan-1,3-diol;

 

 HO-CH2-C(CH2Br)2-CH2OH )

      

tetrabroombisfenol - A(TBBA),

          

en 1,2,5,6,9,10 - hexabroomcyclododecaan (HBCD)

          

TBBA, een zogenaamde reactieve vlamvertrager, wordt veel in de elektro­nische industrie ge­bruikt en wordt dan 'inge­bakken' door de fe­nolgroepen in epoxy­harsen voor printpla­ten. De 'niet‑reactieve' vlamvertrager HBCD wordt met de kunststof, bijvoorbeeld polystyreen, ge­mengd.

Ook PBB (polybroombifenyl) en PBDO (polybroomdifenyloxide) wordt toegepast.

 

 

Geneesmiddel

Er zijn diverse geneesmiddelen die broom bevatten, bijvoorbeeld: 

-      broomazepam, (C14H10BrN3O; merknamen Bromidem« en Lexotan«), een      kalmeringsmiddel 

-      bromoform, (CHBr3) en broomhex­ine (2‑amino‑3,5‑dibroom‑N‑cyclo­hexyl‑N‑­me­thyl­benzylamine, C14H20Br2N2..HCl,  merknaam Bisolvon«), middelen die het ophoesten van slijm bevorderen. 

-      broomperidol, (C21H23BrFNO2; merknaam Impromen«), een anti-psychotisch middel.

-      broom­crypti­ne, (­C32H40BrN5O5; merknaam Parlodel«), een borstvoedingsremmer bij kleine dosis; een anti-Parkinsonmiddel bij grote dosis.

 

In niet-Nederlandstalige gebruiksaanwijzingen wordt vrijwel altijd brom of bromo gehanteerd i.p.v. broom. 

 

Fotopapier, film

Fotografisch film‑ en papiermateriaal be­staat uit een licht­ge­voelige laag - meestal zilverbromide - op een drager. Door licht ontleedt het zilverbromide, waarbij zilver ontstaat: 

          2 AgBr  → 2 Ag + Br2  (o.i.v. licht)

 

Het broomgehalte van film bedraagt 3,7 g.m-2, van fotopapier 1,5 g.m-2 en van r÷ntgenfilm 5,2 g.m-2 .

VERDERE TOEPASSINGEN

Toepassingen als niet-ontleedbare stof  (element):

bleken van textiel(broomwater)

waterzuivering

 

Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):

aardoliewinning, oplossingen met hoge soorte­lijke massa CaBr2
  ZnBr2
  NaBr

absorptiemiddel voor waterdamp

 LiBr
bak- en brouwprocessen KBrO3
batterij ZnBr2
bestrijdingsmiddel  
herbicide: 
         broma­cil of 5-broom-3-sec-butyl-6-methyluara­cil <str.form 7> 
         een blad­herbi­cide tegen onkruid in graan en ma´s: 
         bro­moxynil of 3,5-dibroom-4-hydroxybenzoni­tril <str.form 8> 
insecticide: 
         bromo­fos of O-(4-broom-2,5-dichloorfenyl)-O,O-dimethyl­thiofosfaat  <str.form 9> 
acarici­de: 
         broompro­pylaat 
bleekmiddel voor wol KBrO3
blusmiddel, voor computerinstallatie, lucht­vaart, auto's  broom­dif­luorme­thaan
  broom­trifluor­methaan
cosmetica, kleurstof  broomkresolgroen
desinfectiemiddel  4‑broomfenol
gerechtelijk onderzoek, aantonen zweet­spo­ren  bro­omfe­nol­blauw
goudwinning, extractie  broomcyaan
halogeenlamp methylbromide
houtbeschermingsmiddel  2,4,6‑tribroom­fenol
indicatoren  broomthymolblauw
  broomfe­nylrood     
  broomkresolgroen
katalytische polymerisatie   NiBr2
metaalbeits  NH4Br
ontwikkelvloeistof in de fotografie KBr
  NH4Br
oplosmiddel  broombenzeen
verf broomalizarine
  6,6‑dibroomindi­go