Broom (element)

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Zuiver Broom in ampul
Naam	Broom, van brômos (Grieks)
Latijn
Symbool	Br
Atoomnummer	35
Soort	Halogeen
Kleur	Roodbruin (als vloeistof)
Smeltpunt	−7,2 ^oC
Kookpunt	58,8 ^oC

Broom is een chemisch element met het symbool Br en atoomnummer 35 in het Periodiek Systeem van de scheikunde. Het is het op twee na lichtste halogeen en is een rokende roodbruine vloeistof bij kamertemperatuur die gemakkelijk verdampt en een gelijk gekleurde damp vormt. De eigenschappen liggen tussen die van chloor en jodium in en lijken ook op Fluor.

Voorkomen

Verdampingsvijvers Dode Zee

Elementair broom is zeer reactief (reageert snel met andere elementen) en komt daarom niet vrij voor in de natuur, maar wel in oplosbare kleurloze zouten, die vergelijkbaar zijn aan keukenzout (NaCl, natrium-chloride). Het is het zesenveertigste meest voorkomende element in de aardkorst. Het is aanzienlijk overvloediger in de oceanen, als gevolg van langdurige uitspoeling. Voor de handel wordt het element gemakkelijk gewonnen uit pekel verdampingsvijvers (zoals bij de Dode Zee), voornamelijk in de Verenigde Staten, Israël en China. De massa (hoeveelheid) van broom in de oceanen is ongeveer een driehonderdste van die van chloor.

Bij standaardomstandigheden voor temperatuur en druk is het een vloeistof; het enige andere element dat onder deze omstandigheden vloeibaar is, is kwik .

Geschiedenis

Broom is onafhankelijk van elkaar geïsoleerd (apart gemaakt) door twee chemici, Carl Jacob Löwig (in 1825) en Antoine Jérôme Balard (in 1826), de naam is afgeleid van het oude Griekse βρῶμος (brômos, wat "stank" betekent), verwijzend naar de scherpe en onaangename geur.

Löwig isoleerde in 1825 broom uit een mineraalwaterbron uit zijn geboorteplaats Bad Kreuznach (Duitsland). Balard vond broomchemicaliën in de as van zeewier uit de kwelders van Montpellier (Frankrijk). Het zeewier werd tot dan toe gebruikt om jodium te produceren, maar bleek ook broom te bevatten. Balard destilleerde het broom uit een oplossing van zeewier-as verzadigd met chloor. De eigenschappen van de resulterende stof lagen tussen die van chloor en jodium; vervolgens probeerde hij te bewijzen dat de stof jodiummonochloride (ICl) was, maar nadat hij dat niet voor elkaar kreeg, was hij er zeker van dat hij een nieuw element had gevonden en het muride noemde, afgeleid van het Latijnse woord muria ("pekel"). Nadat de Franse chemici Louis Nicolas Vauquelin, Louis Jacques Thénard en Joseph-Louis Gay-Lussac de experimenten van de jonge apotheker Balard hadden goedgekeurd, werden de resultaten gepresenteerd tijdens een lezing van de Académie des Sciences en uitgebracht in het blad Annales de Chimie et Physique. In zijn publicatie verklaarde Balard dat hij op voorstel van M. Anglada de naam van muride in brôme had veranderd.

Broom werd pas in 1858 in grote hoeveelheden gemaakt, toen de ontdekking van zoutafzettingen in Stassfurt (Duitsland) de productie als bijproduct van het zogeheten pot-as mogelijk maakte. Pot-as is een mengsel van zouten dat hoofdzakelijk uit kalium-carbonaat (K₂CO₃) bestaat.

Afgezien van enkele kleine medische toepassingen, was het eerste handelsgebruik de zogeheten daguerreotypie. Dat was het eerste fotografisch proces dat veel werd gebruikt tijdens de jaren 1840 en 1850.

Gebruik

Bij hoge temperaturen vallen (biologische) broom-verbindingen gemakkelijk uiteen om vrije broomatomen op te leveren, een proces dat chemische kettingreacties met vrije radicalen stopt. Dit effect maakt het bruikbaar als brandvertrager, en meer dan de helft van het broom dat jaarlijks wereldwijd wordt geproduceerd, wordt voor dit doel gebruikt. Dezelfde eigenschap zorgt ervoor dat ultraviolet zonlicht vluchtige broom-verbindingen in de atmosfeer vrije broomatomen maakt, waardoor de ozonlaag wordt aangetast. Als gevolg hiervan worden veel van deze broom-verbindingen, zoals het pesticide (onkruidverdelger) methylbromide, niet meer gebruikt. Broom kan met hetzelfde doel worden toegevoegd aan plastics als PVC (polyvinylchloride, elektriciteits- en rioolbuizen) om deze minder snel brandend te maken.

Broomverbindingen worden nog steeds gebruikt in boorvloeistoffen (hulpmiddel bij boren), in fotografische film en als tussenproduct bij de vervaardiging van organische chemicaliën.

Biologie

Grote hoeveelheden bromidezouten zijn giftig door de werking van oplosbare bromide-ionen en veroorzaken de ziekte bromisme (dit was ooit een veel voorkomende aandoening en was verantwoordelijk voor 5 tot 10% van de psychiatrische ziekenhuisopnames). Onlangs is echter een duidelijke biologische rol voor bromide-ion en hypobroomzuur opgehelderd en nu blijkt dat broom een belangrijk sporenelement (element in zeer kleine hoeveelheden) is bij de mens. De rol van biologische broom-verbindingen in het zeeleven, zoals algen, is al veel langer bekend. Als farmaceutische (geneesmiddel) middel, had het eenvoudige bromide ion (Br ^- ) remmende effecten op het centrale zenuwstelsel. Bromide zouten waren eens een belangrijke medisch kalmerend middel, voordat het werd vervangen door kortere werkende geneesmiddelen. Ze worden nog beperkt gebruikt als anti-epileptica (tegen epilepsie).

In de beginjaren van de Eerste Wereldoorlog werden broomverbindingen zoals xylylbromide als gifgas gebruikt.

Broom wordt gebruikt in koeltorens (in plaats van chloor) voor de bestrijding van bacteriën, algen en schimmels.