Βρωμίδιο

Ένα βρωμίδιο (bromide) ιόν είναι η αρνητικά φορτισμένη μορφή (Br−) του στοιχείου βρώμιο, ενός μέλους της ομάδας αλογόνων στον περιοδικό πίνακα. Τα περισσότερα βρωμίδια είναι άχρωμα. Τα βρωμίδια έχουν πολλούς πρακτικούς ρόλους, καθώς βρίσκονται σε αντισπασμωδικά, υλικά επιβράδυνσης φλόγας και χρωστικές κυττάρων. Αν και ασυνήθιστη, η χρόνια τοξικότητα από βρωμίδιο μπορεί να οδηγήσει σε βρωμισμό (bromism), ένα σύνδρομο με πολλαπλά νευρολογικά συμπτώματα. Η τοξικότητα από βρωμίδιο μπορεί επίσης να προκαλέσει ένα είδος δερματικού εξανθήματος. Το ιόν βρωμιδίου έχει ιοντική ακτίνα 196 pm.

 Φυσική εμφάνιση 
Το βρωμίδιο υπάρχει στο τυπικό θαλασσινό νερό (αλατότητας 35 PSU) με συγκέντρωση περίπου 65 mg/L, η οποία αντιστοιχεί περίπου στο 0,2% όλων των διαλυμένων αλάτων. Τα θαλασσινά και τα φυτά βαθέων θαλασσών έχουν γενικά υψηλότερα επίπεδα από τα τρόφιμα που προέρχονται από την ξηρά. Ο βρωμαργυρίτης—φυσικός, κρυσταλλικός βρωμιούχος άργυρος—είναι το πιο συνηθισμένο γνωστό βρωμιούχο ορυκτό, αλλά εξακολουθεί να είναι πολύ σπάνιο. Εκτός από το άργυρο, το βρώμιο υπάρχει επίσης σε ορυκτά σε συνδυασμό με υδράργυρο και χαλκό.

 Σχηματισμός και αντιδράσεις βρωμιδίου 
Διάσταση αλάτων βρωμιδίου
Τα βρωμιούχα άλατα των αλκαλιμετάλλων, αλκαλικών γαιών και πολλών άλλων μετάλλων διαλύονται στο νερό (και ακόμη και σε ορισμένες αλκοόλες και λίγους αιθέρες) για να δώσουν ιόντα βρωμιδίου. Η κλασική περίπτωση είναι το βρωμιούχο νάτριο, το οποίο διίσταται πλήρως στο νερό:
NaBr  →  Na+  +  Br−

Το υδροβρώμιο, το οποίο είναι ένα διατομικό μόριο, αποκτά ιδιότητες που μοιάζουν με άλατα κατά την επαφή με το νερό για να δώσει ένα ιοντικό διάλυμα που ονομάζεται υδροβρωμικό οξύ. Η διαδικασία περιγράφεται συχνά απλοϊκά ως η διαδικασία που περιλαμβάνει τον σχηματισμό του υδρονίου άλατος του βρωμιδίου:
HBr + H2O → H3O+ + Br−

 Υδρόλυση βρωμίου 
Το βρώμιο αντιδρά εύκολα με το νερό, δηλαδή υφίσταται υδρόλυση:
Br2 + H2O → HOBr + HBr

Αυτό σχηματίζει υποβρωμιώδες οξύ (HOBr) και υδροβρωμικό οξύ (HBr σε νερό). Το διάλυμα ονομάζεται "βρωμιούχο νερό". Η υδρόλυση του βρωμίου είναι πιο ευνοϊκή παρουσία βάσης, για παράδειγμα υδροξείδιο του νατρίου:

Br2 + NaOH → NaOBr  + NaBr
Αυτή η αντίδραση είναι ανάλογη με την παραγωγή χλωρίνης, όπου το χλώριο διαλύεται παρουσία υδροξειδίου του νατρίου.Chemistry of the Elements, N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Elsevier, 2012, pp 789

 Οξείδωση βρωμιδίου 
Μπορεί κανείς να ελέγξει για ένα βρωμιούχο ιόν προσθέτοντας ένα οξειδωτικό. Μία μέθοδος χρησιμοποιεί αραιωμένο HNO3.

Η μέθοδος των Balard και Löwig μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή βρωμίου από θαλασσινό νερό και ορισμένες άλμες. Για δείγματα που εξετάζουν επαρκή συγκέντρωση βρωμίου, η προσθήκη χλωρίου παράγει βρώμιο (Br2):
Cl2 + 2 Br−  → 2 Cl− + Br2

Εφαρμογές
Η κύρια εμπορική αξία του βρωμιδίου είναι η χρήση του στην παραγωγή οργανοβρωμιούχων ενώσεων, που οι ίδιες είναι μάλλον εξειδικευμένες. Οι οργανοβρωμιούχες ενώσεις χρησιμοποιούνται συνήθως ως βρωμιωμένα επιβραδυντικά φλόγας.Michael J. Dagani, Henry J. Barda, Theodore J. Benya, David C. Sanders: Bromine Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim.  Ορισμένα οργανοβρωμιούχα επιβραδυντικά φλόγας (όχι το ίδιο το βρωμιούχο ιόν) αναγνωρίστηκαν ως επίμονα, βιοσυσσωρεύσιμα και τοξικά τόσο για τον άνθρωπο όσο και για το περιβάλλον και υπήρχαν υποψίες ότι προκαλούν νευροσυμπεριφορικές επιπτώσεις και ενδοκρινική διαταραχή.

Πολλά βρωμίδια μετάλλων παράγονται εμπορικά, συμπεριλαμβανομένων των LiBr, NaBr,  NH4Br, CuBr, ZnBr2 και AlBr3. Ο AgBr χρησιμοποιείται για την σε μεγάλο βαθμό απαρχαιωμένη φωτογραφική διεργασία ζελατίνης-αργύρου.

 Ιατρικές και κτηνιατρικές χρήσεις 

 Καταστολή (σταδιακή κατάργηση) 
Το βρωμιούχο λίθιο χρησιμοποιήθηκε ως ηρεμιστικό από τις αρχές του 1900. Ωστόσο, έπεσε σε δυσμένεια τη δεκαετία του 1940 λόγω της αυξανόμενης δημοτικότητας ασφαλέστερων και πιο αποτελεσματικών ηρεμιστικών (συγκεκριμένα, βαρβιτουρικών) και όταν ορισμένοι καρδιοπαθείς πέθαναν μετά τη χρήση υποκατάστατου αλατιού. Bipolar disorder . webmd.com Όπως το ανθρακικό λίθιο και το χλωριούχο λίθιο, χρησιμοποιήθηκε ως θεραπεία για τη διπολική διαταραχή.

Από το 1954 έως το 1977, η Αυστραλή βιοχημικός Shirley Andrews ερευνούσε ασφαλείς τρόπους χρήσης λιθίου για τη θεραπεία μανιοκαταθλιπτικών ασθενειών, ενώ εργαζόταν στο Ψυχιατρικό Νοσοκομείο Royal Park στη Βικτώρια. Κατά τη διεξαγωγή αυτής της έρευνας, ανακάλυψε ότι το βρωμίδιο προκαλούσε συμπτώματα ψυχικής ασθένειας, οδηγώντας σε σημαντική μείωση της χρήσης του.

Οι βρωμιούχες ενώσεις, ειδικά το βρωμιούχο κάλιο, χρησιμοποιούνταν συχνά ως ηρεμιστικά τον 19ο και τις αρχές του 20ού αιώνα. Η χρήση τους σε μη συνταγογραφούμενα ηρεμιστικά και φάρμακα για τον πονοκέφαλο (όπως το Bromo-Seltzer) στις Ηνωμένες Πολιτείες επεκτάθηκε έως το 1975, όταν τα βρωμιούχα αποσύρθηκαν ως συστατικά λόγω χρόνιας τοξικότητας..

Λέγεται ότι κατά τη διάρκεια του Α' Παγκοσμίου Πολέμου, στους Βρετανούς στρατιώτες χορηγήθηκε βρωμίδιο για να περιορίσουν τις σεξουαλικές τους ορμές.Tanaka, Yuki (2002) Japan's Comfort Women: Sexual slavery and prostitution during World War II and the US Occupation, Routledge, p. 175. .

 Αντιεπιληπτικό 
Το ιόν βρωμιδίου είναι αντιεπιληπτικό και ως βρωμιούχο άλας χρησιμοποιείται στην κτηνιατρική στις ΗΠΑ. Τα νεφρά απεκκρίνουν ιόντα βρωμιδίου. Ο χρόνος ημιζωής του βρωμιδίου στο ανθρώπινο σώμα (12 ημέρες) είναι μεγάλος σε σύγκριση με πολλά φαρμακευτικά προϊόντα, γεγονός που καθιστά δύσκολη την προσαρμογή της δοσολογίας. (Μια νέα δόση μπορεί να χρειαστεί αρκετούς μήνες για να επιτευχθεί ισορροπία.) Οι συγκεντρώσεις ιόντων βρωμιδίου στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό είναι περίπου 30% εκείνων στο αίμα και επηρεάζονται έντονα από την πρόσληψη και τον μεταβολισμό του χλωριδίου του σώματος.

Δεδομένου ότι το βρωμίδιο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στην κτηνιατρική στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα κτηνιατρικά διαγνωστικά εργαστήρια μπορούν να μετρούν τακτικά τα επίπεδα βρωμιδίου στο αίμα. Ωστόσο, αυτή δεν είναι μια συμβατική δοκιμή στην ιατρική του ανθρώπου στις ΗΠΑ, καθώς δεν υπάρχουν χρήσεις για το βρωμίδιο που να έχουν εγκριθεί από τον FDA. Τα θεραπευτικά επίπεδα βρωμιούχου μετρώνται σε ευρωπαϊκές χώρες όπως η Γερμανία, όπου το βρωμίδιο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται θεραπευτικά στην ανθρώπινη επιληψία.

 Βιοκτόνο 
Τα άλατα του βρωμιδίου χρησιμοποιούνται σε υδρομασάζ ως ήπιοι μικροβιοκτόνοι παράγοντες για την επιτόπια παραγωγή υποβρωμιώδους.

Βιοχημεία
Το βρωμίδιο σπάνια αναφέρεται στο βιοχημικό πλαίσιο. Ορισμένα ένζυμα χρησιμοποιούν βρωμίδιο ως υπόστρωμα ή ως συμπαράγοντα.

Υπόστρωμα
Τα ένζυμα βρωμοϋπεροξειδάσης χρησιμοποιούν βρωμίδιο (συνήθως σε θαλασσινό νερό) για να παράγουν ηλεκτρόφιλους βρωμιωτικούς παράγοντες. Εκατοντάδες οργανοβρωμικές ενώσεις παράγονται με αυτήν τη διαδικασία. Αξιοσημείωτα παραδείγματα είναι το βρωμοφόρμιο, χιλιάδες τόνοι του οποίου παράγονται ετησίως με αυτόν τον τρόπο. Η ιστορική χρωστική πορφύρα της Τυρού παράγεται με παρόμοιες ενζυματικές αντιδράσεις.

Συμπαράγοντας
Σε μια εξειδικευμένη αναφορά, το βρωμίδιο είναι ένας απαραίτητος συμπαράγοντας στην υπεροξειδωτική κατάλυση των διασταυρούμενων δεσμών σουλφονιμίνης στο κολλαγόνο IV. Αυτή η μετα-μεταφραστική τροποποίηση εμφανίζεται σε όλα τα ζώα και το βρώμιο είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο για τον άνθρωπο.

Τα ηωσινόφιλα χρειάζονται βρωμίδιο για την καταπολέμηση πολυκύτταρων παρασίτων. Το υποβρωμιώδες παράγεται μέσω της ηωσινοφιλικής υπεροξειδάσης, ενός ενζύμου που μπορεί να χρησιμοποιήσει χλωρίδιο αλλά κατά προτίμηση βρωμίδιο.

Η μέση συγκέντρωση βρωμιδίου στο ανθρώπινο αίμα στο Κουίνσλαντ της Αυστραλίας είναι  και ποικίλλει ανάλογα με την ηλικία και το φύλο. Πολύ υψηλότερα επίπεδα μπορεί να υποδηλώνουν έκθεση σε βρωμιωμένες χημικές ουσίες. Βρίσκεται επίσης στα θαλασσινά.

Παραπομπές

Κατηγορία:Ανιόντα

Κατηγορία:Αποσπώμενες ομάδες