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溴化氫的應用


溴化氫有刺激性氣味的無色氣體。還原性比氯化氫強。溴化氫不太穩定,遇熱、見光分解成氫和溴。溶于水成氫溴酸,溶解度較大。常壓下含溴化氫47%的溶液在126℃沸騰,組成不變(恒沸溶液)。氫溴酸無色或黃色,是強酸,能被空氣中氧緩慢氧化。一般由氫和溴直接合成,或用溴化磷水解法制得,也可用硫化氫還原溴的方法制取。 溴化氫見光分解反應的程度與吸收光量成正比,此反應能定量進行,可測定光量子,用來制造溴化氫光量計。
氫溴酸用于有機合成以制備有機溴化物。例如,與烯烴的加成反應可制取溴代烷烴,與乙醇的反應可獲得溴乙烷。氫溴酸與氯化鈉作用制取溴化鈉是較有前途的方法。這一反應根據鹽酸恒沸溶液的沸點 (110℃)比氫溴酸恒沸溶液的沸點(126℃)低的原理將氯化氫除去而得溴化鈉。利用溴化氫和鐵反應制溴化亞鐵。氫溴酸與CuBr2反應呈特征的紫色(一般認為紫色物為CuBr3-),此反應比常用的使Cu2+以CuS或Cu2[Fe(CN)6] 析出以鑒定Cu2+的反應靈敏,所以可用于 Cu2+的鑒定。一般1毫升溶液中含有0.05毫克CuBr2即呈紫色。
氫溴酸是強酸,但溴化氫溶解在非水溶劑中卻呈弱酸性,溴化氫用于制備各種無機溴化物和有機溴化物,合成藥物等。由溴與氫直接化合或將溴逐滴加于磷和少許水的混合物上即產生溴化氫。本品不燃。能與普通金屬發生反應放出氫氣,與空氣形成爆炸性混合物。遇水時有強腐蝕性。劇毒。氣體或蒸氣具有刺激眼睛和呼吸系統的刺鼻惡臭。空氣中最高容許濃度 3ppm。大鼠吸入LC50 2858ppm (1h); 小鼠吸入LC50 814ppm (1h)。
貯存于陰涼、通風良好的不燃性結構的庫房。避光和熱,免受潮。應與氧化劑、鹵素、強堿、金屬和可燃物隔離貯運。輕裝輕卸,做好個人安全防護。工作時不得進食、飲水或吸煙。泄漏物處理時須穿戴防毒面具及膠手套,若泄漏源為鋼瓶而無法堵漏時,將其移至空曠安全地方修理或放空; 對殘余的氣體用排風機排送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內。火災時,消防人員須穿全身防護服,關閉火場中的鋼瓶閥門,以減弱火勢,并用水噴淋保護去關閥門的人員。火場附近的鋼瓶可用水冷卻。可用霧狀水、泡沫、干粉、二氧化碳滅火。
應使吸入蒸氣的患者脫離污染區至空氣新鮮處,安置休息并保暖,半直立體位,必要時進行人工呼吸,就醫。眼睛受刺激可用大量清水沖洗數分鐘,就醫。皮膚接觸先用大量水沖洗,然后脫去污染的衣服再次沖洗,再涂敷氧化鎂甘油軟膏。
溴化氫氣體在有機合成上是一種應用十分廣泛的氣體,由它可以合成一系列的溴系列產品,如尼龍-11 的單體、二溴甲烷、1-溴丙烷、β-溴代乙基苯等。
后幾種產品為重要的有機溶劑及農藥、醫藥中間體。以前,由于合成HBr 氣體的工藝所限制,許多溴化物的中間體如:溴丙烷、β-溴代乙基苯等均采用醇與氫溴酸的反應,該工藝成本較高,而且有很多低濃度的廢酸需要進一步處理。如采用HBr 氣體與烯烴加成的方法,則可大大降低其生產成本。
二溴甲烷是一種有機合成的原料,可用作制冷劑、溶劑和抗爆劑,在醫藥上用作消毒劑和鎮靜劑,在冶金和礦山工業中用作礦選劑。傳統的二溴甲烷制取方法為:
 
該法生產的二溴甲烷成本較高,而且使用了劇毒物質As2O3 對人體有較大的危害,如采用下述方法則可大大降低其生產成本,減輕對人體的危害。
 
1-溴丙烷主要用作醫藥、農藥、染料、香料的中間體,還用作Grig nard 試劑。傳統的1-溴丙烷制取方法是由正丙醇與氫溴酸反應制得:
 
該法采用的正丙醇價格太高,而且反應后低濃度的氫溴酸需要進一步精制,若采用丙烯與HBr 氣體加成,則反應成本可大大降低。
 
β-溴代乙基苯主要用作醫藥、農藥的中間體。生產工藝:
 
若采用苯乙烯與HBr 氣體反應則反應成本可大大降低。
 
溴化氫轉化成單質溴的方法。在熱氧化溫度下對富含 溴化氫的初始氣體的一部分進行熱氧化以生產第一部分的單質溴和起 始的富含溴化氫氣體的剩余物。在催化氧化溫度下將富含溴化氫的初 始氣體的剩余物的至少一部分催化氧化以生產第二部分的單質溴。優選的富含溴化氫的初始氣體為基本上干燥的氣體混合物。優選 的熱氧化溫度大大高于催化氧化溫度,催化氧化溫度優選為約250℃~ 約345℃。
富含溴化氫的初始氣體的一部分的熱氧化優選將富含溴化 氫的初始氣體中全部溴化氫的約80%~99%且更優選約85%~95%轉 化成單質溴。富含溴化氫的初始氣體的剩余物的至少一部分的催化氧 化將富含溴化氫的初始氣體中全部溴化氫的優選約20%~1%且更優 選約15%~5%轉化成單質溴。
方法1:向反應裝置中通入N2 置換O2 后,給反應器升溫至設定溫度,通入H2 、由滴溴漏斗向反應器中滴加溴素,啟動點火裝置,調節H2 流量使之能完全反應,反應生成的氣體,經凈化劑凈化、干燥劑干燥得純品HBr 氣體。
 
方法2:溴化氫氣體的制備方法,其特征在于它包括以下步驟:按赤磷∶濃氫溴酸∶溴素的重量比=1∶3.5~4.5∶6~7,選取赤磷、濃氫溴酸和溴素;將赤磷和濃氫溴酸置于反應容器中,在室溫下攪拌,從恒壓滴液裝置(滴液端位于液面以下)向反應器中滴加溴素(即有溴化氫氣體放出,可通過溴素的滴加速度來控制溴化氫的產生速率),所產生的溴化氫氣體經過除溴塔、干燥塔,即導出干燥的溴化氫氣體。
[1] 科學技術社會辭典·化學劇毒物品實用技術手冊
[2] 石哲平, 唐昌盛, 張淑玲. 溴化氫合成工藝的研究及相關下游產品的開發[J]. 應用化工, 2001, 30(5): 32-33.
[3] CN201080036995.7.將溴化氫轉化成單質溴
[4] CN201010548938.9.溴化氫氣體的制備方法及其發生裝置
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