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溴化钾

溴化钾(英文: 溴化物)是一种以溴离子为阴离子无机化合物钾盐,属立方晶系,为无色至白色结晶粉末或颗粒状固体,无臭,味咸微苦,略带吸湿性。其摩尔质量为119.00g/摩尔沸点为1435℃,熔点为730℃,密度为2.74g/cm3,易溶于水,溶于丙三醇,微溶于醇及醚。溴化钾中的溴离子可被、氯取代;同时溴化钾在强氧化剂作用下可被氧化;与稀硫酸反应,可生成溴化氢;与硫酸反应,则生成以及二氧化硫气体;与硝酸银反应,生成黄色溴化银沉淀。

溴化钾可在摄影领域用于制作溴化银感光剂、显影抑制剂、漂白促进剂等;也可在医药领域作为人或动物的镇静药,主要用于治疗人体神经衰弱引起的某些疾病,以及动物的癫痫、惊厥破伤风等兴奋疾病;在现代分析科学中用作红外光谱测试样品的制备以及作为分析试剂等。此外,溴化钾还可用于制造特种肥皂以及雕刻和石印等。

溴化钾对全身中毒作用微弱,如果摄入,会发生晕眩、恶心,长期使用溴化钾可引起慢性中毒;如果吸入,会发生呕吐;如果接触,可对皮肤、眼睛和呼吸道产生强烈的刺激性,并且可能出现皮疹等症状。

历史

1824年,巴拉尔在研究盐湖中的植物时发现了溴元素。他将从大西洋地中海沿岸采集到的黑角菜燃烧成灰,然后用浸泡的方法得到一种灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉,溶液即分为两层:下层显蓝色,上层显棕黄色。他用乙醚将棕黄色的物质经萃取和分液提出,再加氢氧化钾,则棕黄色褪掉,其中的溴就转变成了溴化钾和次溴酸钾。

1857年洛科克(Locock)发现溴化钾对控制癫痫发作有效,并开始用于临床。使用这种药物的念头,是在洛科克阅读了一位德国医生布茨克的报告之后萌发的。这份报告说,溴化钾可产生暂时性阳萎的作用。另一篇文摘(休特,1850)也称,溴化物具有麻痹生殖器的强烈作用。在19世纪下半叶,溴化钾被大规模用作镇静剂治疗癫痫,单个医院每年的使用量高达几吨(每人每天的给定剂量为几克)。直到1912年苯巴比妥的出现,人们才有了更好的癫痫治疗药物。而到了1975年,由于溴化物存在慢性毒性,它在美国的所有非处方药中被禁用。

理化性质

物理性质

溴化钾为无色至白色结晶粉末或颗粒状固体,无臭,味咸微苦,略带吸湿性。溴化钾属立方晶系,见光易变黄。沸点为1435℃,熔点为730℃,密度为2.74g/cm3,折射率为1.559,蒸气压为1mHg(1463℉时)。易溶于水,溶于丙三醇,微溶于醇及醚。在水中,25°C时溶解度为67.8g/100g,1g溶于250ml酒精、21ml沸腾酒精、4.6ml甘油中。

化学性质

溴化钾在水中可完全离解为K+和Br-离子,水溶液为中性,pH值约为7。溴化钾中的溴化物可被氟、氯取代,见光易变黄;可在强氧化剂作用下被氧化;与稀硫酸反应,可生成溴化氢;与硫酸反应,生成,并放出二氧化硫气体;与硝酸银反应,生成黄色溴化银沉淀。溴化钾与CuBr2作用可以生成K2[CuBr4]型的配位化合物

也可直接将溴化钾氧化为溴。

溴化钾与硫酸二氧化锰共热则生成单质溴。

应用领域

摄影领域

溴化钾可与对苯二酚以及强碱一起,配制成高反差及快速显影液。适用于幻灯片相纸显影。由于附着在胶片上的显影剂会将一些未曝光的卤化银还原,致使底片发生灰雾,在显影液中常加入一些溴化钾作为抑制剂,以减少这种灰雾。溴化钾还可用作漂白促进剂,在彩色感光器材冲洗液的漂白液中,溴化钾与铁氰化钾过氧化钠共同作用,使黑色的金属银转化成溴化银,以便在定影中使溴化银转变为易溶于水的硫代硫酸银配位化合物

医药领域

溴化钾可用于制作镇静催眠药,该药在体内释出溴化物,增强大脑皮质的抑制过程,使皮质的兴奋抑制过程达到平衡,恢复正常的生理过程。其主要用于神经衰弱引起的各种官能症、多重人格症、神经性失眠、精神兴奋状态。但是,溴化钾在体内易蓄积,长期使用可引起慢性中毒。发生中毒时应停药而给以氯化钠,以增加溴化物的排泄。

除了对人体的作用,溴化钾还可作为兽药类的镇静药,主要用于治疗癫痫、惊厥破伤风等兴奋疾病,以及用于急躁兴奋的种牤牛和种公羊的镇静。此外,溴化钾还常与咖啡因配伍治疗马、骡疝痛,其能在一定程度上缓解胃肠肌肉痉挛,减轻腹痛。

分析化学

溴化钾在现代分析科学领域的一个重要应用是用作红外光谱测试样品的制备和某些化合物的红外光谱分析。例如,溴化钾压片法是制备固体红外样品的主要方法之一,即把样品和溴化钾放在一起,研成极细的粉末,然后用模具加压形成一个透明的片。该方法操作简便,样品需要量也少,而且也容易控制样品的厚度和光谱强度。对于硬且易碎的样品或者橡胶类弹性体,此方法较为便捷。溴化钾还可用于微量铜、银的分析,以及用于、镉、等的极谱分析。此外,溴化钾晶体广泛应用的红外光学材料之一,可做透光窗口、透镜、高温槽的窗镜。

其他

在其他方面,溴化钾主要用来制造特种肥皂以及雕刻和石印,同时也是塑料、印刷、泡沫剂的原料。此外,溴化钾还可用于PF游离酚的测定,以及用作卤族元素氧化二氧化硫反应的催化剂。

制备方法

溴-氢氧化钾法

通常是将溴加到浓氢氧化钾的热溶液中,反应生成溴化钾及溴酸钾,将溶液蒸干,残渣与炭粉共热,使溴酸钾还原为溴化钾,再用水提取,经过滤、浓缩、结晶、干燥即得。

铁溴法

在加热至沸腾的碳酸钾溶液中,加入溴化亚铁,滤去氢氧化铁沉淀后,浓缩、结晶、干燥即得。

或者用溴与铁反应,在水中作用生成十六水合八溴化三铁(),再与碳酸钾溶液作用,滤去四氧化三铁沉淀后浓缩结晶即得。

溴化氢法

先将溴与氢气在高温下混合加热,生成溴化氢。溴化氢通过装有水的吸收塔变成溴氢酸,然后加入碳酸钾。经浓缩、结晶、干燥即得。

尿素还原法

将碳酸钾或氢氧化钾溶于热水中,再将尿素溶于其中。缓缓通入,开始通溴流量较大,以后逐渐减小。然后经浓缩、结晶、干燥即得。

碳酸氢铵还原法

先以碳酸氢铵、溴素为原料制得溴化铵后,再与氢氧化钾反应,也可使用溴化铵与氢氧化钾直接作用,然后经浓缩、结晶、干燥即得。反应式如下:

安全事宜

安全标识象形图

GHS分类

健康危害

溴化钾毒性较小,如果大量摄入,会发生恶心、呕吐、腹泻肾衰竭肝损伤溶血性贫血等,长期使用溴化钾可引起慢性中毒。轻度时,皮肤、粘膜发生溴痤疮,脓痂疹以及鼻炎支气管炎、胃肠障碍等。重症时,可发生中枢神经障碍、记忆力减退、无欲状态、运动障碍等。如果吸入,可能会发生呕吐、喘证、咳嗽、呼吸急促或口腔、喉咙或胸部有烧灼感等症状;如果接触,可对皮肤、眼睛和呼吸道产生强烈的刺激性,并且可能出现皮疹等症状。

毒性数据:大鼠口服的半数致死量为3070mg/kg,小鼠口服的半数致死量为3120mg/kg,小鼠腹腔注射的半数致死量为1030mg/kg,豚鼠腹腔注射的半数致死量为980mg/kg。

急救措施

眼睛接触时,首先检查受害者是否有隐形眼镜,如果有,需取下。用水或生理盐水冲洗受害者的眼睛20到30分钟,必要时就医。皮肤接触时,立即用水冲洗受影响的皮肤,同时脱掉并避免直接接触被污染材料。用肥皂和水轻轻清洗所有受影响的皮肤区域。如果出现发红或刺激等症状,需立即就医。吸入时,立即离开污染区域,深呼吸新鲜空气。如果出现喘证、咳嗽、呼吸急促,或出现喉咙灼热、胸部灼热等症状,需立即就医。摄入时,切勿催吐。若受害者意识清醒且无抽搐现象,可给予1~2杯水以稀释物质,并立即就医。

储存运输

溴化钾的包装采用内衬为聚乙烯塑料的双层纸袋,外部再套以纸箱。应储存在通风、干燥的库房中。包装应完整,注意防潮避光。运输时要防雨淋和日晒。装卸时要轻拿轻放,防止包装破损。

参考资料

Potassium Bromide | KBr | CID 253877 - PubChem.pubchem.2024-02-20

溴化钾.中国大百科全书.2024-05-30

Brief history of anti-seizure drug development.WileyOnlineLibrary.2024-03-12

Potassium Bromide.pubchem.2024-05-25

溴化钾.中国大百科全书.2024-05-30