什麼是溴元素
上一期我們介紹了滷族元素當中的氯元素，今天咱們要介紹的這個元素與氯元素有著極深的淵源，它也被稱作「海洋元素」。同時這個元素還非常具有傳奇性，一度改變了兩位偉大化學家的命運。可能有的小夥伴們已經猜到了，它就是滷族元素當中的溴元素。
溴，符號是Br，原子數為35。第一電離能11.814eV。在化學元素周期表當中位於第四周期，是滷族元素當中的一員。這個元素有一個很大的特點，就是在標準溫度和壓力下呈現出具有揮發性的紅黑色液體。它的活潑性質位於氯和碘之間。純溴也被稱為溴素。溴元素的蒸氣不僅具有腐蝕性，而且還有劇毒，有一種極其刺鼻的味道。溴蒸氣的煙霧會對眼睛和呼吸道黏膜造成強烈的刺激。另外溴對很多金屬和有機物有很強的腐蝕性，尤其是鋁的反應最強，與鉀反應會發生爆炸。如有水參與，則反應更加強烈。有水存在時溴的單質可以把二氧化硫氧化為硫酸，並生成溴化氫。溴及其化合物在很多方面都有著極為重要的應用價值。不僅可以作為氧化劑和有機化合物的溴化劑，而且還是乙烯和重碳氫化合物的吸收劑。
溴的性質
在這裡我們要著重說明一下溴的物理性質，因為這種元素是唯一在室溫下呈現出液態的非金屬元素。即便是在整個化學周期表上的金屬元素，室溫或者接近室溫下為液體的也不多。從外觀上看為深紅色或者棕黑色揮發性液體，聞起來有刺鼻的臭味。蒸汽煙霧會強烈刺激眼睛和呼吸道等黏膜組織，在空氣中會迅速揮發。極易溶於乙醇、乙醚、氯仿、二氧化碳、四氯化碳、濃鹽酸和溴化物水溶液，也可溶於水。溴的熔點是負7.2度，沸點只有58.8度。
溴的化學性質沒有氟和氯那麼活潑。當有水參與反應時溴和金屬會產生金屬溴鹽和次溴鹽酸；與有機化合物反應會產生磷光和螢光化合物。另外溴很容易與其他原子鍵結，有強烈的漂白作用。溴的化合物一般指的是溴為-1氧化態的化合物。這其中除了金屬和非金屬溴化物以外，也包括溴化胺。鹼金屬和鹼土金屬的溴化物可以由相應的碳酸鹽或者是氫氧化物與氫溴酸作用獲得，像是我們熟知的溴化錳、溴化鋇、溴化銅、溴化鎂、溴化鉈、溴化汞等等。值得一提的是溴在自然界當中跟其他的滷族元素一樣，沒有單質狀態存在，其化合物一般和氯的化合物混雜在一起，只不過數量更少。在某些礦泉水、鹽湖水和海水當中能夠找到少許。
溴的發現史
首先我們來明確一點：溴是由法國化學家波拉德在1826年時發現的。但是關於溴的發現史，其背後是兩位偉大化學家的悲喜人生。那個時候在化學界很流行一種用海藻來提取碘的做法。當時的波拉德也參與到了這項研究當中，可是他發現當他取出碘的晶體之後，每次都會在淺渣的底部沉澱著一層深褐色的液體。而且這種液體還散發出一種非常刺鼻的臭氣。波拉德重複了很多次，每一次都能得到同樣的液體。
為了搞清楚這些東西到底是什麼，他做了無數次實驗，結果發現根本無法將這些不明液體分解，於是他推斷這是一種還沒有被發現的新元素，波拉德給它起名叫做「鹽水」，並且把自己的發現上報給了當時的巴黎科學院，科學院最終通過了他的報告，並且把這種元素稱之為溴。最後布拉德還寫了一篇關於溴的論文，叫做《海藻中的新元素》。
波拉德的這個發現，不僅讓當時的化學界為之一震，也讓另外一個人被震驚的無以復加，這個人就是德國青年化學家李比希。李比希之所以會覺得如此震驚，就是因為其實這種元素他早在一年之前就已經發現了。而且以他當時的化學造詣，肯定也會證明出這是一種未知的新元素。只可惜他並沒有像波拉德那樣繼續對這種液體展開研究，而是憑藉著自己以往的經驗，想當然的以為這種液體就是氯和碘形成的化合物，也就是氯化碘。於是他把這種液體裝進瓶子裡，並且還貼上了一張標籤，上面寫著「一氯化碘」。之後他就把這個瓶子放在柜子裡束之高閣了。只不過讓他萬萬沒有想到的是，這根本就不是什麼氯化碘，而是一種可以讓他名留青史的新元素。
不可否認的是李比希確實是一位極其富有才華的化學家，甚至被稱為德國化學之父。可就是這樣一位偉大的化學家，卻與如此重要的發現失之交臂，讓自己失去了得以名垂千古的好機會。不過這一次的失敗，並沒有讓他自暴自棄，他好好反思了自己的失誤，並且還把那個裝有「氯化碘」瓶子的柜子搬到了自己的實驗室裡，在柜子上貼上了「錯誤之櫃」的標籤。同時他把那張寫有氯化碘的標籤從瓶子上揭下來裝裱在鏡框裡，提醒自己要引以為戒。正是這一種不屈不撓不驕不躁的優秀品質讓李比希後來在無機化學、有機化學、生物化學和農業化學方面都作出了傑出的貢獻，成為了化學史上得一位重量級人物。
溴的應用價值
雖然單質的溴元素商業用途不是很大，但溴的化合物用途卻非常的廣泛，比如說溴化銀就是人們照相時所用到的感光劑。當人們按下快門的時候，相片上的溴化銀會分解出銀從而得到底片。另外含溴的阻燃劑，其效果遠遠要比同類阻燃劑好很多。這類阻燃劑會生成氫溴酸幹擾火焰的氧化連鎖反應。尤其是在PCB電路板的製造和印刷方面，都有著極為重要的應用價值。
另外溴化物可以作為汽油添加劑使用。比如1，2-二溴乙烷就是含鉛汽油當中的一種重要添加劑。它的工作原理是以揮發性的溴化鉛來移除引擎當中的鉛。在農業方面，溴甲烷曾經作為煙燻土地的農藥。歐洲地區還用此化合物來對付線蟲動物和真菌雜草等等讓人頭疼的土壤問題。
在醫用方面溴元素曾經那也是消毒界的「扛把子」。比如之前常見的紅藥水就是溴和汞的化合物製成的。早期醫院使用的一種鎮靜劑也是由溴化物製成的，比如溴化鉀。這一類的物質在治療精神類疾病方面效果比較明顯，只不過後來被巴比妥類的藥物所取代。但在藥物合成方面也需要用到溴元素，比如巴比妥類和頭孢類藥物。
因為溴具有強烈的毒性和刺激性，所以對黏膜組織有腐蝕性。吸入少量低濃度的溴會引起咳嗽和胸悶以及分泌物增加的情況。除此之外還會造成其它全身不適的症狀，或者是腸道症狀。如果是吸入高濃度的溴則會造成鼻黏膜、口腔黏膜染色、口中呼出特殊臭味氣體、怕光、流淚等，部分人會出現過敏性皮炎和接觸性皮膚重度灼傷，長期吸入會造成神經衰弱症候群。
溴的製備提取
因為溴元素的單質很難保存，所以人們一般不會採用一次性大劑量去製備。通常會使用氯氣來處理含有溴的滷水來進行製備。空氣吹出法在工業製備上屬於溴素的主要製備方法。另外地球上有超過99%以上的溴都分布在海洋當中，所以才讓溴有著「海洋元素」的稱號。這個特徵與碘有些相似，海洋當中也有著極其豐富的碘元素，除了自然分布的碘元素之外，工業來源主要依靠碘礦儲備。目前全球最大碘礦，位於智利的新維多利亞碘礦。國內碘化學品的領軍者金海碘化工之所以能源源不斷的向客戶穩定的輸出精碘、海藻碘、碘化鉀、碘酸鉀、碘化鈉、碘化亞銅、海藻酸鈉、聚維酮碘和硝酸銀等幾十種全產業鏈產品矩陣和其他的衍生產品，就是因為早早的就開始了著手於南美礦源的布局。除了從海水提溴的工業規模方式以外，像是樹脂法、溶劑萃取法和空纖維法等等這些最新的提溴工藝也在進一步的研究當中。雖然溴的用途很廣，但由於含有一定的毒性，因此在很多行業當中，對於溴的使用都有著極其嚴格的控制。
我們回看溴的化學元素發現史不難看出，在科學發展的道路上有很多的理論建設其實並不完善，或者是會受到其他的影響因素而導致出現很多不完美的結果。但我們不能否認科學的發展，總會經歷反覆的失敗與過錯，科學也是在失敗的過錯當中探索成長的。如同李比希一樣，經歷過的失敗是為了更好的反省。下一期我們將介紹的元素是碘，這個大家一定都不陌生。既然大家也都非常的熟悉了，那麼咱們就來聊一聊大家不知道的那「碘」事。