ברום

ברום

קריפטון - ברום - סלניום
Cl Br I       35 Br                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	35
סמל כימי	Br
סדרה כימית	הלוגן
מראה
גז/נוזל: אדום-חום; מוצק: מתכתי מבריק (אל-מתכתי)
תכונות אטומיות
משקל אטומי	79.904 u
רדיוס ואן דר ואלס	185 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 7
קונפיגורציה אלקטרונית	[Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵
דרגות חמצון	−1, 3, 1, 5
תכונות פיזיקליות
צפיפות	3,119 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	נוזל
נקודת רתיחה	332.0K (58.85°C)
נקודת התכה	265.85K (-7.3°C)
לחץ אדים	5,800Pa ב-280.1K
מהירות הקול	206 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות	2.96
קיבול חום סגולי	480 J/(kg·K)
מוליכות חום	0.122 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	1,139.9 kJ/mol
מבנה גבישי	המערכת הגבישית האורתורומבית
היסטוריה
מגלה	Carl Jacob Löwig
תאריך גילוי	1825
נקרא על שם	סירחון (יוונית)

ברום (Bromine, מיוונית: βρῶμος (ברוֹמוֹס) = סרחון) הוא יסוד כימי ממשפחת ההלוגנים שסמלו הכימי Br ומספרו האטומי 35.

תכונות

מולקולת הברום מורכבת משני אטומי ברום הקשורים ביניהם בקשר קוולנטי יחיד (Br-Br) ומסומלת כ-Br₂. בטמפרטורת החדר ברום הוא נוזל בצבע אדום-חום, המתנדף לגז אדום (שצבעו מזכיר NO₂) עם ריח שמזכיר כלור. מבחינה כימית, תכונות הברום הן כשל שאר ההלוגנים, ובהתאם למקומו בטבלה המחזורית, הוא פעיל פחות מכלור, ופעיל יותר מיוד. ברום כמעט ולא מסיס במים, ומסיס מאוד בפחמן דו-גופרי (CS₂), כהלים (כמו מתנול) וחומצה אצטית.

ברום הוא חומר מחמצן חזק בנוכחות מים. הוא מגיב במרץ עם אמינים, אלקנים, פנולים, פחמימנים ארומטיים (לדוגמה בנזן), קטונים וחומצות. בנוסף לכך ברום מגיב עם אלומיניום, טיטניום, כספית ומתכות אלקליות אחרות.

הברום רותח ב-59 מעלות צלזיוס, קופא ב-7.3 מעלות מתחת לאפס ונמס ב-28 חלקים של מים. כן נמס הברום באלכוהול ואתר.

בגלל התגובה הכימית החזקה של הברום מאחסנים אותו בבקבוקי זכוכית או ברכבות מיוחדות המיועדות לזה.

שימושים

ברום הוא חומר מוצא לייצור תרכובות ברום שלהן יישומים רבים בתעשייה.

בחקלאות היה נפוץ השימוש במתיל ברומיד לחיטוי קרקע ממזיקים, אך בגלל פגיעתו בשכבת האוזון, נאסר השימוש בו על ידי 183 מדינות בפרוטוקול מונטריאול. סוכם שהשימוש בו יפסק בהדרגה ושעד שנת 2005 לא יעשה כל שימוש במתיל ברומיד.

בעבר התרכובת החשובה ביותר של ברום הייתה אתילן דיברומי, C₂H₄Br₂ כתוסף לבנזין ששימש להוצאת העופרת שמצטברת בצילינדרים של מנועי בנזין. הוספת העופרת לבנזין הייתה דרושה כדי להעלות את דירוג האוקטאן של הבנזין למניעת נקישות מנוע בהעלאת יחס הדחיסה המאפשר קבלת הספק גבוה יותר ממנוע בנפח נתון. התוספת של תרכובת הברום לבנזין מונעת הצטברות של עופרת בחלקי המנוע על ידי כך שבשעת שריפת הדלק נוצרת עופרת ברומידית בצורת אבקה שיוצאת עם גזי הפליטה. שימוש נרחב וחשוב בתרכובת זו היה במלחמת העולם השנייה כתוסף לבנזין של מטוסי הקרב האמריקנים והבריטיים והיה גורם חשוב בניצחון. בימי המלחמה היה שיתוף פעולה עם האוניברסיטה העברית בירושלים לניצול הברום שהופק מים המלח הפיכתו לתרכובת סידן ברומי (CaBr2 Calcium Bromide) במצב מוצק הבטוח למשלוח באוניות, לשם ניצולו במאמץ המלחמתי כתוסף לדלק ובמיוחד לדלק של מטוסים (המשלוח של ברום בצורת נוזל הוא מסורבל, מסוכן, רעיל ולא בטיחותי). שימוש זה בברום היה קיים עד שהפסיקו להוסיף לדלק עופרת לטובת איכות הסביבה.

שימושים נוספים:

• לברום תפקיד כחומר כימי המשמש לחיטוי בעשן.
• ייצור חומרים חסיני אש.
• לברום יישומים בטיהור מים.
• ייצור צבעים.
• ייצור תרופות.
• לתרכובות ברום אי אורגניות יישומים בצילום.
• לברום יישומים בכימיה אורגנית.
• ברום הוא תחליף טוב ליוד, שהרבה יותר יקר ממנו.
• ברום נוזלי הוא גלאי אלקנים ופנולים:
  • כשאלקן בא במגע עם ברום נוזלי הוא ישנה את צבעו מכתום לשקוף.
  • כשפנול בא במגע עם ברום נוזלי הוא ישנה את צבעו מכתום ללבן.
• הברום הוא חלק עיקרי במוצרי ים המלח.
• חלק מנורות ההלוגן עושות שימוש בברום במקום ביוד להארכת חיי חוט הלהט.

בשל מחירו הגבוה, ברום בדרך כלל ממוחזר. תהליך זה עדיף על השלכתו לסביבה.

היסטוריה

ברום זוהה על ידי הכימאי אנטואן-ז'רום בלאר (Balard) בימת מלח במונטפלייר שבצרפת ב-1826. בלאר נתן לו את שמו לפי המילה היוונית bromos, "סירחון". ברום הופק בכמויות גדולות רק בשנת 1860.

צורה בטבע

מראה של ים המלח שמהווה את המקור העיקרי לייצור ברום בעולם. מימין ירדן ומשמאל ישראל.

ברום אינו מופיע בטבע כיסוד, הברום מופיע בטבע בעיקר בצורת מלחים בכמויות מפוזרות בסלעים גבישיים. מלחי ברום נמצאים בים בריכוז של 85 חלקיקים למיליון (ppm) כתוצאה מחלחול מצטבר. בים המלח ריכוזו של ברום הוא בין 4600 ל-5300 חלקיקים למיליון (פי חמישים מריכוזו בים רגיל) ולכן הוא מופק שם בצורה רווחית מבחינה כלכלית.

בשנת 2001 הופקו בכל העולם 500 מיליון קילוגרם בקירוב של ברום. ישראל וירדן הן יצרניות הברום הגדולות בעולם אשר חולשות ביחד על כ-60% מייצור הברום. ישראל מייצרת כ-37% מהצריכה העולמית בעוד ירדן מייצרת כ-23%. יצרניות חשובות נוספות הן סין, יפן והודו.

ייצור ברום עולמי לפי מדינות (2023)

מדינה	ייצור (אלפי טון)	אחוז מהייצור העולמי (הערכה)
ישראל	166.85	כ-37%
ירדן	105.45	כ-23%
סין	~80	כ-18%
יפן	~35	כ-8%
הודו	~25	כ-6%
אוקראינה	~20	כ-4%
ארצות הברית	~15	כ-3%
אחרות	~10	כ-2%
סה"כ	~457	100%

הברום בישראל מיוצר על ידי מפעלי ים המלח במפעל הברום. המוצרים הרווחיים ביותר של מפעלי ים המלח, אשר מכינים אותם מברום, הם מוצרי הקוסמטיקה השונים.

אמצעי זהירות

הברום מזיק לרקמה האנושית במצב צבירה נוזלי, ואדיו גורמים לגירוי האף, העיניים והגרון. אפילו ריכוז נמוך של ברום, כמו 10 חלקיקים למיליון, יכול לגרום לנזק, ושאיפת כמות גדולה יכולה לפגוע במערכת הנשימה.

קישורים חיצוניים

• ברום ב-Webelements (אנגלית)
• ברום בספרייה הווירטואלית של מט"ח (עברית)
• דר. משה נחמני, ‏נמצא כי היסוד ברום חיוני לחיים, באתר "הידען", 9 ביוני 2014
• ברום, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• ברום, דף שער בספרייה הלאומית