物理 [元素周期表] 溴
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溴 (Bromine)
基本信息
元素符号: Br
原子序数: 35
原子量: 79.904
位置: 位于元素周期表第四周期，第17族（VIIA族），属于卤素家族，位于氯和碘之间。
电子构型: [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵
原子结构
常温液态非金属: 溴是唯一在常温下呈液态的非金属元素（汞是液态金属）。
强氧化性: 最外层7个电子，易获得1个电子形成Br⁻离子，具有较强的氧化性。
物理性质
外观: 深红棕色发烟液体，具有刺鼻的特殊气味（其名称源自希腊语"恶臭"）。
密度: 3.1028 g/cm³（液态，重于水）。
熔点与沸点: 熔点-7.2°C，沸点58.8°C，易挥发产生红棕色有毒蒸气。
溶解度: 微溶于水，易溶于有机溶剂（如二硫化碳、四氯化碳），溶液颜色随浓度变化呈现黄色至红棕色。
化学性质
活泼性: 化学性质活泼，介于氯和碘之间。
常见的化学反应:
与金属反应: 与大多数金属反应生成溴化物（如与铝反应剧烈，与银反应生成浅黄色溴化银）。
与非金属反应: 与磷、硫等非金属在加热条件下反应。
与水反应: 部分与水发生歧化反应生成氢溴酸和次溴酸（Br₂ + H₂O ⇌ HBr + HBrO）。
与碱反应: 与冷碱生成溴化物和次溴酸盐，与热碱生成溴化物和溴酸盐。
置换反应: 溴可以将碘离子氧化为碘单质（Br₂ + 2I⁻ → 2Br⁻ + I₂）。
存在与制备
地壳中存在: 地壳中含量约2.4 ppm，主要以溴化物形式存在于海水中。
主要来源:
海水: 海水中溴的平均浓度约65 ppm，是溴的主要来源。
盐湖卤水: 死海等盐湖卤水溴含量远高于普通海水。
地下卤水: 油田伴生卤水、地下浓缩卤水也是重要来源。
制备方法: 工业上主要采用空气吹出法，将卤水酸化后用氯气氧化溴离子为溴单质，再用空气吹出并吸收富集，最终精馏得到高纯溴。
主要用途
阻燃剂（最大用途）:
溴系阻燃剂: 四溴双酚A、十溴二苯醚等用于电子电器外壳、电路板、塑料、纺织品等，遇火时释放溴自由基中断燃烧链反应。
环保争议: 部分溴系阻燃剂（如多溴联苯醚）具有持久性有机污染物特性，已被限制使用，推动了新型阻燃剂的研发。
油田钻井液:
完井液和压井液: 溴化钙、溴化锌等高密度盐水用于油田钻井，平衡地层压力。
水处理:
消毒剂和杀生剂: 溴氯海因、溴化钠等用于工业循环冷却水、游泳池和温泉的消毒，尤其在碱性条件下比氯更稳定。
医药与农药:
医药中间体: 用于合成镇静剂（如溴化物曾是早期镇静药）、镇痛药、抗组胺药等。
熏蒸剂: 溴甲烷曾是重要的土壤熏蒸剂（因破坏臭氧层已被蒙特利尔议定书逐步淘汰）。
农药合成: 用于合成拟除虫菊酯类杀虫剂等。
感光材料:
溴化银: 是传统胶片、相纸感光乳剂的核心感光材料，溴化银的感光性能优于氯化银。
染料与颜料:
溴代染料: 用于合成溴代靛蓝（酪蓝）等染料和颜料。
电池:
液流电池: 溴化锌液流电池、溴化钒液流电池是大规模储能技术的研究方向之一。
安全与储存
剧毒与腐蚀性: 溴蒸气强烈刺激眼睛和呼吸道，液溴接触皮肤会造成严重灼伤（愈合缓慢）。
储存方式: 通常储存在内衬衬里或玻璃衬里的容器中，上层覆盖水以减少挥发（水封）。
泄漏处理: 液溴泄漏需用碱液（如硫代硫酸钠溶液）中和处理，不能用自来水冲洗以免加剧挥发。
防护措施: 操作溴及其溶液必须在通风橱中进行，佩戴橡胶手套、防护眼镜和防毒面具。