Hipobromitas (BrO−): cheminė formulė, savybės ir panaudojimas

Sužinokite apie hipobromito (BrO−) cheminę formulę, oksidacines savybes ir panaudojimą dezinfekcijoje, baseinuose bei biologiniuose procesuose.

Hipobromitas yra jonas. Jo cheminė formulė yra BrO^-. Jame bromas yra +1 oksidacijos būsenos ir tai daro hipobromitą veikiančiu oksidatoriumi. Chemiškai hipobromitas yra labai panašus į hipochloritą ir dažnai elgiasi analogiškai, tačiau keičiasi reaktyvumas ir specifinės savybės priklausomai nuo tirpalo pH ir koncentracijos. Hipobromitai yra hipobromo rūgšties druskos ir daugeliu atvejų randami kaip tirpaluose disociuoti anijonai.

Cheminė sandara ir pH priklausomybė

Hipobromitas egzistuoja pusiausvyroje su nejonine forma, hipobromo rūgštimi (HOBr):

HOBr ⇄ BrO^- + H⁺

Šios pusiausvyros pozicija priklauso nuo pH; esant žemesniam pH dominuoja HOBr (nejoninė rūgštis), o esant aukštesniam — BrO^-. Hipobromo rūgšties pKa yra apytiksliai apie 8,6, todėl neutralioje arba šiek tiek rūgščioje terpėje didesnė dalis egzistuoja kaip HOBr.

Savybės

• Tirpalai su hipobromitu dažniausiai yra be spalvos arba švelniai geltoni.
• Hipobromitas yra oksidatorius — jis gali oksiduoti įvairias organines ir neorganines medžiagas.
• Nors cheminės savybės panašios į hipochlorito, hipobromitas dažnai būna mažiau reaktyvus prieš tam tikras medžiagas ir skiriasi selektyvumu.
• Stabilumas: hipobromito tirpalai gali būti nevisiškai stabilūs — jie linkę disproporcionuoti arba skaidytis esant šilumai ir tam tikroms cheminėms sąlygoms.

Gamyba ir pagrindinės reakcijos

Hipobromitai gaminami ištirpinant bromą baziniame tirpale pagal reakciją:

Br₂ + 2 OH^- → BrO^- + Br^- + H₂O

Esant aukštesnei temperatūrai arba per ilgesnį laiką hipobromitas linkęs disproporcionuoti į bromatą ir bromidą:

3 BrO^- → 2 Br^- + BrO₃^-

Dėl šios disproporcinacijos hipobromito tirpalai paprastai nelaikomi ilgai ir dažnai ruošiami bei naudojami vietoje (in situ).

Panaudojimas

• Dėzinfekcija: hipobromitas ir jo rūgštinė forma (HOBr) veikia kaip dezinfekantai. Jie sunaikina bakterijas, virusus ir dumblius, todėl naudojami baseinų ir SPA dezinfekcijoje. Praktikoje dažnai į baseinus įpilamas bromidas kartu su chloro ar kitu oksidatoriumi — susidarius HOBr/BrO^- atliekamas dezinfekcinis efektas.
• Organinė chemija: hipobromito tirpalai kartais naudojami kaip oksidatoriai arba brominimo reagentai tam tikroms transformacijoms (pvz., selektyviam oksidavimui ar halogenacijai). Dėl savo savybių jie dažniau reikalingi paruošiami vietoje, o ne laikomi ilgam.
• Pramoninės ir specialios paskirtys: naudojamas kai kuriose cheminėse sintezėse ir dezinfekcijos procesuose, kur reikalingas bromas oksidinės formos pavidalu.

Biologinė reikšmė

Kai kurie baltieji kraujo kūneliai oksiduoja bromidą iki hipobromito su peroksidu ir naudoja hipobromitą mikrobams naikinti. Ypač eozinofilų ir kai kurių leukocitų peroksidazės gali generuoti HOBr/BrO^- kaip dalį imuninės sistemos kovos su patogenais — tai mikrobinis oksidacinis mechanizmas, panašus į HOCl gamybą iš chlorido per myeloperoksidazę.

Sauga ir aplinkos aspektai

• Hipobromito tirpalai yra oksiduojančios ir dirginančios medžiagos: gali pažeisti odą, akis ir kvėpavimo takus.
• Patvarių hipobromito druskų laikymas gali būti pavojingas, nes jie linkę degraduoti į bromatą — bromatai yra toksiški ir mutageniški, taip pat kenksmingi aplinkai.
• Dėl šių priežasčių komerciniai hipobromitai dažnai ruošiami bei naudojami in situ, o atliekos turi būti tvarkomos laikantis saugos reikalavimų.

Santrauka

Hipobromitas (BrO^-) yra bromui +1 oksidacijos būsenoje esantis anijonas, veikiantis kaip oksidatorius ir naudojamas dezinfekcijai bei tam tikruose cheminiuose procesuose. Jis yra hipobromo rūgšties druska, pusiausvyroje su HOBr, o jo savybės stipriai priklauso nuo pH. Dėl linkimo disproporcionuoti ir potencialaus bromato susidarymo hipobromitų tirpalai dažnai ruošiami tik reikalingam laikui ir tvarkomi atsargiai.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra hipobromitas?

K: Kokia yra bromo atomo oksidacijos būsena hipobromite?

K: Ar hipobromitas yra oksidatorius?

K: Kas yra hipobromitai?

K: Kokia hipobromito funkcija?

K: Kaip gaminamas hipobromitas?

K.: Kas atsitinka, kai hipobromitas kaitinamas?

Paieška pagal raidę