Βρώμιο

Φυσική παρουσία

Το βρώμιο, στη διατομική στοιχειακή του μορφή (Br₂), δεν έχει βρεθεί στη φύση. Αντί αυτού, το βρώμιο έχει βρεθεί στη μορφή βρωμιούχων αλάτων, σε ποσότητες διασποράς, σε πετρώματα του φλοιού της Γης. Στο θαλάσσιο νερό, τα βρωμιούχα άλατα έχουν μέση συγκέντρωση περίπου 65 ppm, που είναι μικρότερη από την αντίστοιχη των χλωριούχων αλάτων. Το βρώμιο, μπορεί να ληφθεί οικονομικά από πηγάδια άλμης πλούσιας σε βρώμιο και από αλυκές στη Νεκρή Θάλασσα (με συγκέντρωση ως και 50.000 ppm). Η συνολική μέση συγκέντρωση του βρωμίου στο φλοιό της Γης είναι περίπου 400 ppb. Το βρώμιο είναι το 62ο στοιχείο σε αφθονία. Η συγκέντρωση βρωμίου στα εδάφη κυμαίνεται μεταξύ 5 και 40 ppm, αλλά κάποια ηφαιστειακά εδάφη μπορεί να περιέχουν ως και 500 ppm βρώμιο. Η μέση συγκέντρωση του βρωμίου στην ατμόσφαιρα είναι εξαιρετικά χαμηλή, της τάξης των λίγων ppt. Μεγάλος αριθμός οργανοβρωμιούχων ενώσεων, αλλά σε μικρές ποσότητες η καθεμιά, έχουν βρεθεί στη φύση. Τα κοιτάσματα της Κίνας σε βρώμιο βρίσκονται στην επαρχία Σανντόνγκ, ενώ αυτά του Ισραήλ στη Νεκρή Θάλασσα. Το μεγαλύτερο κοίτασμα βρωμίου στις ΗΠΑ βρίσκεται στην Περιοχή Κολούμπια (Columbia County) και στην Περιοχή Γιούνιον (Union County) του Αρκάνσας.

Περιγραφή

Στη φύση υπάρχουν δύο σταθερά ισότοπα του βρωμίου, το ⁷⁹Br (50,54%) και το ⁸¹Br(49.46%). Είναι καστανοκόκκινο υγρό με δυνατή, δυσάρεστη οσμή. Το πιο ενδιαφέρον τεχνητό ραδιενεργό ισότοπο του Βρωμίου είναι το ⁸⁰Br. Ο Ι. Β. Κουρτσάτοφ (J. V. Kurshatov) ανακάλυψε και μελέτησε το φαινόμενο της ισομέρειας του ατομικού πυρήνα του ⁸⁰Br. Λόγω της μεγάλης του δραστικότητας, το βρώμιο δε βρίσκεται ελεύθερο στη φύση, αλλά ενωμένο με μέταλλα σε μορφή αλάτων. Μπορούμε να πάρουμε το βρώμιο από τα βρωμιούχα κάνοντας αυτό: ρίχνουμε χλώριο στα βρωμιούχα και το χλώριο παίρνει τη θέση του βρωμίου σχηματίζοντας χλωριούχα. Το βρώμιο διαφεύγει σε μορφή ατμών που μπορούμε να συλλέξουμε.

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

Το βρώμιο είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου. Όταν στερεοποιείται, σχηματίζει καστανοκόκκινους κρυστάλλους με ελαφριά μεταλλική λάμψη.Όταν βράζει, δίνει καστανοκίτρινους ατμούς. Το υγρό βρώμιο έχει πυκνότητα 3,1 gr/cm³ στους 20 ᵒC. Η διαλυτότητά του στο νερό είναι μικρή, αλλά μεγαλύτερη από εκείνη των άλλων αλογόνων (3,58 gr βρωμίου σε 100 gr νερού στους 100 οC). Όταν το υδατικό διάλυμα βρωμίου ψυχθεί κάτω από τους 5,84οC εμφανίζονται κόκκινοι κρύσταλλοι Br₂8H₂O. Το βρώμιο διαλύεται εύκολα σε πολλούς οργανικούς διαλύτες, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την παραλαβή του βρωμίου από υδατικά διαλύματα. Ως στερεό, υγρό και αέριο το βρώμιο αποτελείται από διατομικά μόρια. Πάνω από τους 800οC το μόριο του βρώμιου διασπάται σε άτομα. Τέτοια διάσπαση παρατηρείται και υπό την επίδραση φωτός.
Η ηλεκτρονική δομή της εξώτατης στοιβάδας του ατόμου του βρωμίου είναι 4S²4P⁵. Το σθένος του βρωμίου στις ενώσεις του μεταβάλλεται και ο βαθμός ωξείδωσης είναι -1 στα βρωμίδια, όπως το KBr, +1 τα υποβρωμιώδη, NaBrO(Βρωμίνη), +3 στα βρωμιώδη, NaBrO₂, +5 στα βρωμικά, NaBrO₃ και +7 στα υπερβρωμικά NaBrO₄.

Το βρώμιο στον οργανισμό

Το βρώμιο βρίσκεται πάντοτε στους ζωικούς και τους φυτικούς ιστούς. Τα φυτά επιφανείας περιέχουν κατά μέσο όρο 7x10⁻⁴% και τα ζώα περίπου 1x10⁻⁴% βρώμιο. Το βρώμιο βρίσκεται σε διάφορες σωματικές εκκρίσεις όπως τα δάκρυα, το σάλιο, ο ιδρώτας, το γάλα και η χολή. Το αίμα υγιούς ανθρώπου περιέχει από 0,11 έως 2,00 mq%. Η εκλεκτική απορρόφηση βρωμίου από το θυροειδή αδένα, τα νεφρά και την υπόφυση, διαπιστώθηκε με τη βοήθεια ραδιενεργού βρωμίου (⁸²Br). Το βρώμιο επαυξάνει τις κατασταλτικές διεργασίες του εγκεφάλου και έτσι δρα θεραπευτικά με το να επαναφέρει στην ισορροπία το νευρικό σύστημα. Ταυτόχρονα, η απορρόφηση του από το θυροειδή αδένα και ο συναγωνισμός του με το ιώδιο, έχει επίδραση στη δραστηριότητα του αδένα και κατά συνέπεια στο μεταβολισμό.