עמוד הבית > מדעים > פיסיקה ומבנה החומר [כימיה] > חומרים: תכונות ותהליכים
מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


תקציר
מידע על היסוד ברום ושימושיו.



ברום
מחבר: שילה קם


היסוד: ברום (Br).

מידע כללי:

זהו יסוד גזי שצבעו אדום כהה והאל-מתכת היחידה שנמצאת במצב נוזלי בטמפ' החדר. הברום הוא חומר פעיל ומגיב עם רוב המתכות, כשאר החומרים בקבוצת ההלוגנים. הברום הוא חומר נדיף בעל ריח חריף, ולכן מעל לברום ניתן להבחין בענן של אדי ברום. גם השם שלו מצביע על ריחו החריף, שכן שמו נגזר מהמילה היוונית Bromos שפירושה - מצחין. הברום מאד מסוכן לגוף: מגע של ברום נוזלי יגרום לפצעים עמוקים ומכאיבים. כמו כן הברום גורם לגירוי בעיניים ובגרון. בגלל הסכנות הרפואיות שכרוכות בטיפול בברום יש לנקוט את מירב אמצעי הזהירות .

מס' אטומי

מסה אטומית

נקודת התכה

נקודת רתיחה

מצב צבירה בטמפ' החדר

צפיפות

35 79.9

7.2°C

58.7°C

נוזל 3.72 גר' לליטר

היסטוריה:

תרכובות של מה שהתגלה כברום היו שימושיות עוד זמן רב לפני שהתגלה הברום והוכרז כיסוד.
כמו החמצן, גם הברום התגלה ע"י שני אנשים שונים. הראשון שבהם היה סטודנט לכימיה בשם קארל לואיג מהיידלברג שבגרמניה, שהראה למרצה שלו דגימות של ברום שהמליח והפיק בחופשת הקיץ. אולם לואיג לא פרסם את גילוי היסוד החדש בשל לימודיו. את קיום הברום וההכרה כי הוא יסוד פרסם הצרפתי אנטוני ג'יי באלארד בשנת 1826.

הפקה:

ישנן מס' דרכים להפקת הברום. העיקרית היא הפקת הברום בתהליך חמצון-חיזור עם כלור.
בתהליך זה משתמשים ביוני ברום שנלקחו ממי הים ובגז הכלור שהתקבל באלקטרוליזה של מלח בישול. יוני הברום מוסרים את האלקטרון העודף שלהם לגז הכלור, וכך מתקבלים יוני כלור וברום נוזלי.

הברום בטבע:

הברום, כאמור, הוא מסדרת ההלוגנים וכשאר החומרים בה הוא פעיל מאוד וזו הסיבה שלעולם אין הוא נמצא במצב חופשי בטבע, אלא בתור יון ברום, כאשר תרכובות יון הברום נקראות ברומידים.
2 הברומידים הנפוצים ביותר הם מגנזיום ברומי (MgBr2) ואשלגן ברומי (KBr), שניהם חומרים שמתמוססים היטב במים, ולכן הם מצויים בטבע בריכוזי מים (אגמים, מים).
אחד מריכוזי הברום (ליתר דיוק הברומידים) הגדולים בעולם הוא בים המלח, דבר שהופך את הברום לחומר הייצוא מס' אחד מים המלח.

תרכובות הברום:

  • ברוממתון (CH3Br) - זוהי תרכובת כבדה ונדיפה שצפיפותה גבוהה. בד"כ מאחסנים תרכובת זו בגלילי מתכת שעמידים בפני לחץ גבוה. בשל היותה כבדה, תרכובת זו שימושית להדברת חרקים וזוחלים במחסני אחסון למזון, שכן היא נשארת בשכבות התחתונות של המחסן ולכן היא יעילה כחומר מדביר.
  • כסף ברומי (AgBr) – חומר שצבעו צהבהב. שלא כמו שאר הברומידים, כסף ברומי הוא קשה תמס. חומר זה הוא מרכיב חשוב בסרטי הצילום שאנו משתמשים בהם במצלמות. כידוע, אסור לחשוף סרטי צילום לשמש. הסיבה היא פשוטה: כאשר חומר זה נחשף לקרני אור הוא מתפרק ומותיר על גבי הסרט נקודות שחורות שהן כסף מתכתי.

שימושי הברום:

  • לייצור החומר אתילן דיברומיד – אתילן דיברומיד הוא נוזל בטמפ' החדר, ורוב הברום המיוצר בעולם משמש להכנת חומר זה. שימושו העיקרי של האתילן הדיברומיד הוא כמרכיב בדלק למכוניות בעל מס' אוקטן גבוה. מספר האוקטן מציין את דרגת הנקישות של מנוע המופעל באמצעות דלק בתנאי בדיקה סטנדרטיים. כדי העלות את מס' האוקטן ובכך להפחית את דרגת הנקישות, מוסיפים לדלק תרכובת של עופרת. בתהליך שריפת הדלק העופרת עלולה להיהפך למרבץ במנוע, אולם קיום האתילן הדיברומיד גורמת ליצירת עופרת ברומית הנפלטת עם שאר תוצרי השריפה אל מחוץ למנוע. אולם כבר היום יש ירידה בשימוש באתילן הדיברומיד. הסיבה היא פשוטה: היום יש יותר מודעות והקפדה בנושא איכות הסביבה וזיהום האוויר, ולכן גם השימוש בדלק שבו יש תרכובת של עופרת מתמעט, וכמות המשתמשים בדלק נטול עופרת גדלה. באין עופרת, גם האתילן הדיברומיד אינו נחוץ.
  • כמרכיב בחומרים מטהרי מים.
  • בצבעים.
  • בהדברה באמצעות עשן.
  • בהדברת מזיקים.
  • בייצור תרופות.
  • להכנת פולימרים המכילים ברום, ויכולים להגן על עץ או פלסטיק מפני שריפה.

הברום בישראל – מפעלי ים המלח:

ארצנו אינה משופעת במתכות יקרות כדוגמת הכסף והזהב, אולם מס' אוצרות טבע שימושיים יש אף יש. אחד מאוצרות הטבע החשובים במדינת ישראל הוא המלח שנמצא בים המלח ומכיל יסודות מגוונים שאותם מייצאים בצורות שונות, אך מעל לכולם ניצב הברום, שכן ריכוזו בים המלח גבוה פי 75 מריכוזו בכל מקום אחר בעולם. באוקיינוס ריכוז הברום הוא כ- 0.008%, ואילו בים המלח הריכוז נע בין 4.6 גר' לליטר עד ל- 5.3 גר' לליטר. להשכלה כללית, כמות הברום שנמצאת בים המלח היא כ- 700,000,000 טונות, כמות היכולה לספק את התצרוכת העולמית של ברום לתקופה ארוכה.

ברור שעם כמות כזו יש צורך לנצל את אוצר הטבע הזה, ולצורך כך הוקם בים המלח "מפעל הברום". מפעל זה מייצר כ- 25% מהייצור העולמי השנתי של ברום. במפעלי ים המלח מפיקים את הברום לאחר שסולקו כבר החומרים אשלגן כלורי ומלח בישול. תהליך הפקת הברום הנוזלי זהה לתהליך ההפקה של הברום המצוין בחלק "הפקה".

ביבליוגרפיה:
כותר: ברום
מחבר: קם, שילה
שם  הפרסום מקורי: יסודות הטבלה המחזורית
תאריך: 2000
הוצאה לאור: מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית