Brom Nedir? (Özellikleri, Kullanımı, Zararları)

Brom, kötü kokusu ve zararları sebebiyle temkinli yaklaşılması gereken bir maddedir. Kimyasal işlemlerde önemli bir yer tutar. Ayrıca ozon düşmanıdır.

Brom, kimyasal anlamda birçok işlevi olan ancak insanlar için çok tehlikeli bir elementtir. Brom bileşiklerinden bazılarına maruz kalırsanız cildiniz hemen eriyebilir. Bromun karakteristik bir kötü kokusu vardır ve üzerinizdeki elbiseye bu koku sinmişse çıkarmak için uğraşmayın! Muhtemelen kıyafeti atmanız, kokuyu çıkarmak için yapacağınız masraftan daha az bir maliyet çıkarır. Halojenler arasındaki en hafif elementlerden olan bromun uçucu özelliği sebebiyle ozona ciddi zararlar verdiği tespit edildi. Hatta ozondaki hasarın üçte birinin müsebbibi olarak brom gösteriliyor. Kötü kokusu, insan ve hayvanlar için zararlarını bir yana bırakırsak, birçok ürünün üretiminde rol oynayan bir elementtir aynı zamanda…

Tarihçesi

Brom, iki kimyager tarafından bağımsız olarak keşfedilen bir elementtir. 1825 yılında Alman kimyager Carl Jacob Löwig, 1826 yılında da Fransız kimyager ve eczacı Antoine Balard tarafından keşfedilmiştir.

Löwig, 1825 yılında memleketi Bad Kreuznach’taki bir maden suyu kaynağından bromu izole etti. Löwig, klorla doyurulmuş mineral tuzunun bir solüsyonunu kullandı ve bromu dietil eter ile özütledi. Eter buharlaşınca kahverengi bir sıvı kaldı. Löwig, elde ettiği sonuçları yayınlamakta gecikince bromun kâşifi olarak Balard’ın ismi kayıtlara geçti.

Balard, yosun külündeki brom kimyasallarını Montpellier tuz bataklıklarında buldu. İyot üretmek için kullandığı yosunun brom içerdiğini fark etti. Balard, klor ile doymuş yosun külünden bromu damıttı. Keşfettiği maddenin özellikleri, klor ile iyot arasında yer alıyordu. Balard’ın sonuçları Bilimler Akademisi’nde bir derste sunuldu. Daha sonra Kimya ve Fizik Analizi dergisinde yayınlandı. Balard, yeni elemente Latince “tuzlu su türevi” anlamındaki “muride” adını önerdi. Ancak daha sonra bazı kimyagerlerin de önerisi ile Yunanca “pis koku” veya “leş kokulu” anlamındaki “bromos” sözcüğünden türetilen Fransızca “brome” ismi verildi. Bu isim Türkçeye “brom” olarak geçti.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Kimyasal sembolü “Br” olan brom, halojen bir ametaldir. Atom numarası 35, atom ağırlığı 79,9’dur. Erime noktası -7,2 derece, kaynama noktası 58,8 derecedir. Yoğunluğu 3,11 grcm3’tür. Periyodik cetvelin 7-A grubunda yer alır. Oda sıcaklığı koşullarında kahverengi-kırmızı renklerinde ağır ve akıcı bir sıvıdır. Elektronegatifliği yüksektir. Bu sebeple elektropozitifliği yüksek elementlerle kolayca tuz oluşturabilir. Oda sıcaklığında kolayca sıvı haldedir ve kolayca buharlaşabilir. Oda sıcaklığında sıvı halde olabilen cıvadan sonra ikinci elementtir. Halojenler arasında en hafif üçüncü elementtir.

Doğada potasyum, sodyum ve magnezyum bromürleri halinde bulunur. Serbest halde bulunmaz. Yerkabuğundaki kayalarda yüzde 0,00016 oranında brom bulunur. Bromürlerin yerkabuğundaki oranı ise yüzde 0,001 civarındadır. Bromürler, deniz suyunun içeriğinde az miktarda yer alır. Deniz suyundaki oranı yüzde 0,0065 civarındadır. Deniz bitkilerinde de rastlanabilir. Okyanuslardaki brom miktarı, klorun üçte biri kadardır. Doğada en çok alkali ve alkali toprak metallerinin tuzları olarak bulunur. Buharlaşma sonucu kurumuş iç deniz ve tuzlu göllerin yataklarında tuzlar halinde bulunur.

Moleküler brom oldukça reaktiftir. Klordan kimyasal açıdan daha az etkindir. İyottan daha aktiftir. Kimyasal özellikleri de iyot ile klor arasındaki bir alandadır. Bromürler, klorürlere göre daha azdır. Suda çözünür ve hidrat oluşturabilir. Brom, 20 derecede, 1 litre suda 35 gram olarak çözünür. Bromür, derişik klorür asidi, karbon sülfür, tetraklorür, kloroform, karbon, su, eter ve alkol çözeltilerinde kolaylıkla çözünür.

Brom, halojenlerle bileşik oluşturabilir. Hidrojen bromürün sudaki çözeltisi olan hidrobromik asit, “bromür asidi” olarak bilinir. Hava ve ışıkta rengi koyulaştığı için uygun kaplarda saklanır. Bromür asidi, hemen hemen bütün metallerle tuzları oluşturur. Bu tuzlara “bromür” adı verilir. Hidrojen bromür, susuz bromür asididir. Renksiz, kendine özgü kokusu olan bir gazdır. Oda sıcaklığında kararlıdır. Çelik silindirlerde sıvılaştırılmış olarak satılır.

Bromat asidi ise, sulu bir çözeltidir. Soğukta saklanır. Oda sıcaklığında karanlıkta bile saklansa rengi sarıya döner. Hipobromit asidi içeren sulu çözeltilerine “brom suyu” adı verilir. Oksijenli asitleri tuzları oluşturabilir. Brom trifluorür, fluorürleri çözer. Brom pentafluorür, suyla tepkimesinde patlar. Bromun kararlı bir oksidi bilinmiyor. Brom dioksit -40’nin altında, brom trioksit -80 derecenin altında kararlıdır. Katı bromür, -190 derecede soluk sarı rengi alır.

Etilen bromür; “etilen dibromür” veya “1,2-dibromoetan” olarak da bilinir. Orgohalojen bileşikler ailesinin bir üyesidir. Renksiz, tatlı kokulu, yanıcı olmayan ve toksik bir sıvıdır. Okyanustaki yosunlarda eser miktarlarda görülebilir. Esas olarak sentetik olarak üretilir. Bazen fümigant (zararlıların yok edilmesi için kullanılan ilaçlar) olarak da kullanılabilir.

Doğal brom, iki kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar, Br-79 (% 50,54), Br-81 (% 49,46) şeklindedir. Atom kütle numaraları 74-90 arasında değişen izotopları da bulunur.

Hangi Alan ve Ürünlerde Kullanılır?

Brom ve bileşikleri, laboratuvarlarda ve endüstride birçok araştırma ve üründe kullanılır. En fazla kullanıldığı alan, benzin katkısı etilen bromürdür. Etilen bromür, kurşun içeren vuruntu önleyici maddelerle birlikte benzine katılır. Bu katkı maddesi, motorun yanma odası ve bujilerindeki birikintileri temizlemek için fosfor bileşikleri ile birlikte kullanılmaktadır. Etilen bromür, ayrıca mum, boya ve reçine üretiminde bir ara madde olarak kullanılır. Etidyum bromür ise, moleküler biyoloji laboratuarlarında nükleik asitleri flüoresan işaretlemekte kullanılan bir enterkalasyon ajanıdır. Bu molekül, morötesi ışığa maruz kalınca turuncu renkte ışınır; DNA’ya bağlandığında ışığın seviyesi 20 kat artar.

Dünya çapındaki brom üretiminin büyük bölümü, yangın geciktirici olarak organobromin bileşiklerinde kullanılır. Elektronegatifliği sebebiyle organik sentezlerde kullanımı yaygındır. Derişik bromür asidi, analitik kimyada, organik bileşiklerin sentezinde kullanılır. Bromat asidi, kimyasal uygulamalarda yükseltgen olarak kullanılır. Altın elde edilmesi için yapılan kimyasal işlemlerde de brom ve bileşiklerinden faydalanılır. “Savaş gazı” olarak da kullanılabilen brom, ipek ve elyafın beyazlatılmasında rolü olan bir elementtir.

Brom ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı ürünler şunlardır; sondaj sıvıları, fotoğraf film ve kartlarının emilasyonu, organik kimyasallar, boyalar, ilaçlar, tarım kimyasalları, böcek ilaçları, fümigantlar, elektronik eşyalar, plastik kaplamaları, yangın söndürücüler…

Brom ve Sağlık

Bromun insan sağlığı için bilinen önemli bir biyolojik rolü bulunmuyor. Ancak bazı ilaçlarda bileşikleri ve tuzları kullanılmaktadır. Sedatif ve antiepileptik ilaçlarda kullanılabilmektedir. Sodyum, potasyum ve amonyum bromürler, sinir ilaçlarının üretiminde kullanılır. Merkezi sinir sisteminde uyuşturucu etkileri olan bir maddedir.

Brom, bunun dışında insan sağlığı için tehlikeli elementler arasında yer alıyor. Moleküler broma temas edilmesi halinde ciltte çok ciddi hasarlar oluşturur. Öyle ki; cilt veya ete temas halinde bu bölgeyi hemen eritir ve bütün dokuları geri dönüşümsüz olarak yok eder. Bromun gaz formunun teneffüs edilmesi halinde solunum yollarını tahriş ederek ölümcül sonuçlar doğurabilir. Özellikle fluorür bileşikleri cilt ve solunum yolları açısından çok tehlikeli maddelerdir.

Bir mutajen olan etidyum bromür, kanserojen olduğu tahmin edilen ve gözlere, deriye, mukus zarlarına ve üst solunum yollarına tahriş edici etkiler bırakan bir maddedir. Etilen bromür, insanlar ve hayvanlar için toksik bir maddedir; gözleri ve cildi tahriş ederek, karaciğer ve akciğerlere zarar verir. Yüksek miktarda etilen bromür alınması halinde öldürücü olabilir. Erkeklerde kısırlığa yol açtığı iddia edilir.

Organobromin bileşiklerinin ozon tabakasına zarar verici özelliği vardır. Fümigant olarak kullanılan metil bromür, ozon tabakasına en çok zarar veren maddeler arasında yer alır.

Bunları Biliyor Musunuz?

• 2017 yılında yapılan bir bilimsel çalışmaya göre ozon tabakasında meydana gelen hasarın üçte birinin brom kaynaklı olduğu ileri sürüldü.
  
• Antarktika üzerindeki ozon kaybının yarısı, brom içeren tepkimeler sonucu oluşmaktadır.
  
• Üzerinize brom kokusu sinmişse kolay kolay çıkaramazsınız.
  
• Rusya-Kazakistan sınırındaki Ural kenti Çelyabinsk’te 1 Eylül 2011 tarihinde meydana gelen bir tren vagonundan sızan brom, onlarca kişiyi hastanelik etmişti.
  
• En büyük brom kaynakları deniz suları, sıcak su kaynakları, doğal tuz çökeltileri ve Lut Gölü’dür. Lut Gölü’ndeki brom oranı, litre 5 gram, yani yüzde 2,7 civarındadır.
  
• Element brom, genellikle Amerika Birleşik Devletleri, İsrail ve Çin’deki tuzlu su havzalarından elde edilir. Almanya’daki Stassfurt tuz yataklarındaki bromür tuzları da başlıca brom kaynakları arasında yer alır.
  
• Dünya çapındaki yıllık brom üretimi yaklaşık 330 bin ton civarındadır.