Bromo

Elemento chimico, non metallo (l’unico, fra questi, liquido a temperatura ambiente), isolato (1826) dall’acqua di mare da A.-J. Balard, che ne coniò il nome. Appartiene al gruppo degli alogeni. Simbolo Br, numero atomico 35, peso atomico 79,916 (risulta da rapporti quasi uguali degli isotopi di peso atomico 79 e 81). Bolle a 59 °C, solidifica a 7 °C, ha una densità, a 20 °C, di 3,12 g/cm³. Ha molecola biatomica (Br₂).

Caratteristiche

Il b. liquido è colorato in rossobruno, i suoi vapori sono irritanti e di odore sgradevole (donde il nome, dal fr. brome «fetore»); miscibile in acqua (la soluzione prende il nome di acqua di b.), in solventi organici (solfuro di carbonio, cloroformio ecc.), con l’acqua a bassa temperatura forma idrati (Br₂•10H₂O ecc.). Chimicamente è simile al cloro, agisce da monovalente rispetto all’idrogeno o ai metalli. Rispetto all’ossigeno si comporta anche da tri- e da pentavalente. Presenta una notevole reattività, si combina con diversi metalli, con alcuni con reazione violenta (alluminio) o esplosiva (potassio), e anche con non metalli (zolfo, selenio, fosforo, arsenico ecc.); con i composti organici non saturi si addiziona in modo quantitativo, con quelli saturi dà reazioni di sostituzione. In soluzione acquosa subisce idrolisi in modo analogo al cloro:

Br₂ + H₂O ⇄ HBrO + H⁺ + Br⁻,

e l’acido ipobromoso formatosi si decompone liberando ossigeno, che è l’agente a cui si deve l’azione ossidante, decolorante e disinfettante.

Il b. in natura si trova sotto forma di composti molto diffusi, ma in debole concentrazione, è presente nelle acque del mare, nei depositi salini, in laghi salati, in acque termominerali.

Produzione

Circa il 70% della produzione mondiale di b. proviene dall’acqua di mare (ove è contenuto sotto forma di bromuri in concentrazione di circa 65 mg/l) o dalle acque madri di saline (cioè da acqua di mare già concentrata). L’estrazione del b. dall’acqua di mare richiede dapprima l’acidificazione a pH 3-4, seguita da trattamento con cloro, che ossida i bromuri a b.; l’elemento, messo così in libertà, viene allontanato dall’acqua con una corrente di aria o di vapore in una colonna di stripping; si usa l’aria quando si lavora l’acqua di mare tal quale, mentre si preferisce il vapore se la concentrazione di b. è più elevata, come accade quando si trattano le acque madri delle saline. Quando si impiega il vapore come mezzo desorbente, la successiva separazione del b. avviene semplicemente per condensazione e purificazione tramite distillazione. Il b. asportato dall’aria viene ricuperato, invece, per assorbimento in una soluzione di carbonato di sodio; il b. in soluzione alcalina si disproporziona formando bromuro e bromato: il b. viene, poi, rimesso in libertà per acidificazione della soluzione alcalina, desorbimento a mezzo di vapore, condensazione e separazione per gravità.

Il b. liquido attacca molti materiali, per cui si conserva in recipienti di vetro o di acciaio rivestito di nichel, piombo ecc.

Il b. si impiega come disinfettante (la sua capacità battericida e algicida è superiore a quella del cloro), nella produzione di composti organici, fra cui il più importante è il bromuro d’etilene usato come additivo nei carburanti, nell’industria dei coloranti, dei farmaceutici, degli aggressivi chimici e nella preparazione di alcuni derivati alchilici, utilizzati come agenti estintori e ritardanti di fiamme.

Composti

Acido bromico Liquido incolore, HBrO₃, che non si conosce allo stato anidro ma solo in soluzione acquosa diluita e che si decompone per evaporazione, anche sotto vuoto. Si prepara trattando il bromato di bario con acido solforico. È un energico ossidante usato come tale in chimica inorganica e organica. Trova impiego, tra l’altro, nell’industria dei coloranti e dei prodotti farmaceutici. Per sostituzione dell’idrogeno dell’acido con metalli si ottengono i suoi sali ( bromati). Acido bromidrico Composto del b. con l’idrogeno avente formula HBr; si ottiene per sintesi diretta dagli elementi attraverso una reazione a catena che può essere iniziata termicamente o fotochi­micamente. È un gas che a pressione ordinaria condensa a −67°C e si scioglie in acqua dissociandosi in H⁺ e Br⁻, comportan­dosi come un acido forte. Con acqua dà un azeotropo con il 48% di acido che bolle a 126°C. I più importanti sali dell’acido bromidrico ( bromuri) sono quello d’argento AgBr e quello di potassio KBr. Bromoformio Composto chimico avente formula CHBr₃. È un liquido incolore, di odore simile al cloroformio, di sapore dolciastro, che si prepara per azione di bromo e alcali sull’acetone. Impiegato in medicina come antispasmodico, sedativo, antisettico. Per la sua elevata densità (2,9 g/cm²) si usa in mineralogia nella separazione per gravità di minerali.

Bromurazione

La bromurazione è l’introduzione di uno o più atomi di b. nella molecola di un composto chimico organico. Come agenti bromuranti si usano b., acido bromidrico, ipobromiti alcalini, N-bromoacetammide, N-bromosuccinimmide ecc.; spesso al posto del b. puro si impiega una soluzione acquosa dell’alogeno, oppure il b. può essere disciolto in altri solventi (acido acetico glaciale, acido solforico concentrato, alcole metilico ecc.). Le paraffine e le olefine possono essere bromurate direttamente con b., in fase vapore o liquida, usando come attivatore la luce o il calore. Per le olefine, ad alta temperatura è favorita la reazione di sostituzione, mentre a bassa temperatura quella di addizione ai doppi legami. Nei composti aromatici, se la bromurazione avviene in fase liquida in presenza di luce o di perossidi, si ottiene un prodotto di addizione; invece, al buio e in presenza di catalizzatori (AlCl₃, FeCl₃ ecc.) si ricava un prodotto di sostituzione. Sempre con il b. possono essere bromurati facilmente esteri, eteri, chetoni, ammine, fenoli e acidi.

Aspetti medici

Il b. è un costituente normale degli organismi vegetali e animali. Un litro di plasma di sangue umano ne contiene 10 mg. La sua azione fisiologica è ancora incerta.

Il b. liquido produce sulla pelle lesioni più o meno gravi, i vapori sono irritanti per gli occhi e per gli organi della respirazione. L’intossicazione cronica da b. ( bromismo) causa inizialmente irritazione delle mucose rinofaringea e bronchiale, poi sulla pelle appare un’eruzione a tipo di acne ( acne bromica), a poco a poco si stabiliscono inappetenza, nausea, disturbi gastroenterici, albuminuria, depressione delle funzioni psichiche.

In passato i bromuri erano impiegati come anticonvulsivanti e sedativi, ma poiché l’effetto terapeutico viene raggiunto solo quando si somministrino dosi prossime a quelle tossiche, il loro uso si è progressivamente ridotto. L’ipersensibilità ai bromuri, inoltre, può dar luogo a una dermatosi ( bromoderma), di cui la forma più caratteristica è quella tuberosa, costituita da chiazze rossastre rilevate, vegetanti, spesso multiple; nel bromoderma acneiforme si osservano invece numerose pustole, che somigliano a quelle dell’acne.