हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBR): विशेषताएँ, संश्लेषण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

हाइड्रोजन ब्रोमाइड, सूत्र HBR रासायनिक का एक यौगिक एक सहसंयोजक बंधन के साथ एक द्विपरमाणुक अणु है। यौगिक को हाइड्रोजन हलाइड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, एक रंगहीन गैस होने के नाते, जो पानी में घुलने पर हाइड्रोब्रोमिक एसिड बनाता है, जो कमरे के तापमान पर 68.85% w / p पर खुद को संतृप्त करता है।

47.6% डब्ल्यू / डब्ल्यू में जलीय घोल 124.3 डिग्री सेंटीग्रेड पर लगातार उबलते हुए अज़ोट्रोपिक मिश्रण बनाते हैं। कम केंद्रित, उबलते समाधान H2O को जारी करते हैं जब तक कि निरंतर-उबलते ऐज़ोट्रोपिक मिश्रण की संरचना नहीं हो जाती।

चित्र 1: हाइड्रोजन ब्रोमाइड की संरचना।

भौतिक और रासायनिक गुण

हाइड्रोजन ब्रोमाइड एक खट्टा, जलन पैदा करने वाली गंध के साथ कमरे के तापमान पर एक बेरंग गैस है। यौगिक स्थिर है, लेकिन धीरे-धीरे अंधेरा हो जाता है जब हवा या प्रकाश के संपर्क में आता है जैसा कि चित्र 2 (राष्ट्रीय जैव प्रौद्योगिकी सूचना केंद्र, एसएफ) में चित्रित किया गया है।

चित्रा 2: हाइड्रोजन ब्रोमाइड की उपस्थिति।

इसका आणविक भार 80.91 g / mol और घनत्व 3.307 g / L है, जो इसे हवा से भारी बनाता है। गैस संघनक -66.73 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ एक बेरंग तरल का उत्पादन करती है।

जैसा कि यह ठंडा करना जारी रखता है, तरल ठोस हो जाता है, सफेद क्रिस्टल प्राप्त होता है, जिसका गलनांक -86.82 डिग्री सेल्सियस 2.603 g / ml (Egon Wiberg, 2001) के घनत्व के साथ होता है। इन क्रिस्टल की उपस्थिति चित्र 3 में चित्रित की गई है।

चित्र 3: हाइड्रोजन ब्रोमाइड की उपस्थिति।

ब्रोमिन और हाइड्रोजन के बीच बंधन की दूरी 1.414 एंग्स्ट्रॉम है और उनकी पृथक्करण ऊर्जा 362.5 kJ / mol है।

हाइड्रोजन क्लोराइड की तुलना में हाइड्रोजन ब्रोमाइड पानी में अधिक घुलनशील होता है, और 221 ग्राम 0 डिग्री सेंटीग्रेड पर 100 मिली पानी में घुल सकता है, जो प्रत्येक लीटर पानी के लिए इस गैस के 612 लीटर की मात्रा के बराबर है। यह शराब और अन्य कार्बनिक सॉल्वैंट्स में भी घुलनशील है।

जलीय घोल (हाइड्रोब्रोमिक एसिड) में HBr के अम्लीय गुण प्रमुख हैं, (जैसा कि HF और HCl का मामला है) और, हाइड्रोजन और हैलोजन के बीच के बंधन में, यह हाइड्रोजन ब्रोमेन की तुलना में कमजोर है हाईड्रोजन क्लोराईड।

इसलिए, यदि क्लोरीन को हाइड्रोजन ब्रोमाइड के माध्यम से पारित किया जाता है, तो आणविक ब्रोमीन की विशेषता वाले भूरे रंग के वाष्प का गठन मनाया जाता है। प्रतिक्रिया जो बताती है कि यह निम्नलिखित है:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

यह संकेत है कि हाइड्रोजन ब्रोमाइड हाइड्रोजन क्लोराइड की तुलना में एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है और हाइड्रोजन क्लोराइड एक बेहतर ऑक्सीकरण एजेंट है।

हाइड्रोजन ब्रोमाइड एक मजबूत निर्जल एसिड (पानी के बिना) है। सभी प्रकार के आधारों (एमाइन और एमिड्स सहित) के साथ त्वरित और बाह्य रूप से प्रतिक्रिया करता है।

कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करने के लिए कार्बोनेट्स (चूना पत्थर और चूना पत्थर युक्त निर्माण सामग्री सहित) और हाइड्रोजन कार्बोनेट के साथ एक्सक्लूसिव रूप से प्रतिक्रिया करता है।

ज्वलनशील या विषाक्त गैसों को उत्पन्न करने के लिए सल्फाइड, कार्बाइड, बोराइड और फॉस्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है।

ज्वलनशील हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने के लिए कई धातुओं (एल्यूमीनियम, जस्ता, कैल्शियम, मैग्नीशियम, लोहा, टिन और सभी क्षार धातुओं सहित) के साथ प्रतिक्रिया करता है।

इसके साथ हिंसक प्रतिक्रिया दें:

• एसिटिक एनहाईड्राइड
• 2-aminoethanol
• अमोनियम हाइड्रॉक्साइड
• कैल्शियम फास्फाइड
• क्लोरोसल्फोनिक एसिड
• 1,1-difluoroethylene
• ethylenediamine
• ethyleneimine
• फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड
• परक्लोरिक तेजाब
• बी-propriolactone
• प्रोपलीन का OXID
• सिल्वर परक्लोरेट
• यूरेनियम (IV) फॉस्फाइड
• विनयल असेटेट
• कैल्शियम कार्बाइड
• रुबिडियम कार्बाइड
• सीज़ियम एसीटाइड
• रुबिडियम एसीटाइड
• मैग्नीशियम बोराइड
• पारा (II) सल्फेट
• कैल्शियम फास्फाइड
• कैल्शियम कार्बाइड (रासायनिक डेटाशीट, 2016)।

प्रतिक्रिया और खतरों

हाइड्रोजन ब्रोमाइड को एक संक्षारक और अड़चन यौगिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह त्वचा (अड़चन और संक्षारक) और आंखों (चिड़चिड़ाहट) और अंतर्ग्रहण और साँस लेना (फेफड़े में जलन) के मामले में संपर्क के मामले में बेहद खतरनाक है।

यौगिक को दबावयुक्त द्रवीभूत गैस कंटेनरों में संग्रहित किया जाता है। आग या तीव्र गर्मी के लंबे समय तक संपर्क में आने से दबाव वाले कंटेनर का हिंसक टूटना हो सकता है, जिससे विषाक्त धुएं को छोडकर बाहर निकाला जा सकता है।

लंबे समय तक कम सांद्रता या उच्च सांद्रता के संपर्क में रहने से लंबे समय तक संपर्क में रहने से स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है।

निर्जल हाइड्रोजन ब्रोमाइड का थर्मल अपघटन विषाक्त ब्रोमिन गैसों का उत्पादन करता है। यदि यह हाइड्रोजन को छोड़ कर प्रतिक्रिया करता है तो यह ज्वलनशील हो सकता है। साइनाइड के संपर्क में यह जहरीले हाइड्रोजन साइनाइड गैसों का उत्पादन करता है।

साँस लेने में नाक और ऊपरी श्वास नलिका में गंभीर जलन होती है, जिससे फेफड़ों में चोट लग सकती है।

मुंह और पेट में जलन का कारण बनता है। आंखों के संपर्क में गंभीर जलन और जलन होती है। त्वचा के संपर्क में आने से जलन और जलन होती है।

यदि समाधान में यह रसायन आंखों के संपर्क में आता है, तो उन्हें बड़ी मात्रा में पानी के साथ तुरंत बहाया जाना चाहिए, कभी-कभी निचली और ऊपरी पलकों को उठाकर।

इस रसायन के साथ काम करते समय कॉन्टैक्ट लेंस नहीं पहनने चाहिए। यदि नेत्र ऊतक जम गया है, तो तत्काल चिकित्सा की तलाश करें।

यदि ऊतक जमे हुए नहीं है, तो कम से कम 15 मिनट के लिए पानी की बड़ी मात्रा के साथ तुरंत और अच्छी तरह से कुल्ला, कभी-कभी निचले और ऊपरी एड्स को उठाएं।

यदि जलन, दर्द, सूजन या फाड़ बनी रहती है तो जल्द से जल्द चिकित्सा प्राप्त करें।

यदि समाधान में यह रसायन त्वचा के संपर्क में आता है और शीतदंश का कारण नहीं बनता है, तो तुरंत दूषित त्वचा को पानी से धोएं।

अगर यह रसायन कपड़ों पर लग जाता है, तो तुरंत कपड़े हटा दें और त्वचा को पानी से धो लें।

यदि शीतदंश होता है, तो तुरंत चिकित्सा की तलाश करें। प्रभावित क्षेत्रों को रगड़ें नहीं या पानी से कुल्ला न करें। कपड़ों को और अधिक नुकसान से बचाने के लिए, ठंढे क्षेत्रों से जमे हुए कपड़ों को हटाने का कोई प्रयास नहीं किया जाना चाहिए।

यदि इस रसायन की बड़ी मात्रा में साँस ली जाती है, तो उजागर व्यक्ति को तुरंत ताजी हवा में ले जाना चाहिए। यदि सांस रुक गई है, तो मुंह से मुंह से पुनरुत्थान करें। पीड़ित को गर्म और आराम पर रखा जाना चाहिए, और जल्द से जल्द चिकित्सा ध्यान देना चाहिए।

यदि समाधान में इस रसायन को निगल लिया गया है, तो तुरंत चिकित्सा प्राप्त करें।

हैंडलिंग और भंडारण

हाइड्रोजन ब्रोमाइड सिलेंडर को एक अच्छी तरह से हवादार जगह पर संग्रहित किया जाना चाहिए। इसकी हैंडलिंग पर्याप्त वेंटिलेशन के साथ होनी चाहिए। यह केवल तब संग्रहीत किया जाना चाहिए जब तापमान 52 डिग्री सेल्सियस से अधिक न हो।

कंटेनर को एक ईमानदार स्थिति में सुरक्षित रूप से सुरक्षित किया जाना चाहिए ताकि उन्हें गिरने या गिरने से बचाया जा सके। इसके अलावा, वाल्व सुरक्षात्मक टोपी स्थापित करें, यदि प्रदान की गई है, दृढ़ता से हाथ से, साथ ही पूर्ण और खाली कंटेनरों को अलग से स्टोर करें (प्रैक्सेयर इंक, 2016)।

दबाव में उत्पाद को संभालते समय, ठीक से डिज़ाइन किए गए पाइपिंग और उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए ताकि दबाव का सामना करना पड़े। कभी भी एक दबाव वाली प्रणाली पर काम न करें और पाइपलाइन में बैकफ्लो रोकथाम उपकरण का उपयोग करें। ऑक्सीजन की कमी के कारण गैसें तेजी से घुटन का कारण बन सकती हैं।

पर्याप्त वेंटिलेशन के साथ स्टोर और उपयोग करना महत्वपूर्ण है। यदि कोई रिसाव होता है, तो कंटेनर वाल्व बंद करें और सिस्टम को सुरक्षित और पर्यावरण की दृष्टि से बंद कर दें। फिर रिसाव की मरम्मत करें। कभी भी एक कंटेनर न रखें जहां यह एक विद्युत सर्किट का हिस्सा हो सकता है।

सिलेंडर को संभालते समय चमड़े के सुरक्षा दस्ताने और उपयुक्त जूते पहनने चाहिए। इन्हें संरक्षित किया जाना चाहिए और इसके लिए इन्हें टाला जाना चाहिए, घसीटा जाना चाहिए, लुढ़काया जाना चाहिए या ढकेलना चाहिए।

सिलेंडर को स्थानांतरित करते समय, हटाने योग्य वाल्व कवर को हमेशा जगह में रखा जाना चाहिए। कभी भी सिलेंडर को उसकी टोपी से उठाने की कोशिश न करें, जिसका उद्देश्य पूरी तरह से वाल्व की रक्षा करना है।

सिलेंडर को स्थानांतरित करते समय, यहां तक ​​कि छोटी दूरी के लिए, सिलेंडर को परिवहन करने के लिए डिज़ाइन की गई गाड़ी (गाड़ी, हाथ ट्रक आदि) का उपयोग करें।

एक वस्तु (जैसे स्पैनर, पेचकस, प्राइ बार) को कभी भी आवरण में खुले में नहीं डालना चाहिए क्योंकि ऐसा करने से वाल्व क्षतिग्रस्त हो सकता है और रिसाव हो सकता है।

एक समायोज्य पट्टा रिंच का उपयोग उन कैप को हटाने के लिए किया जाता है जो बहुत तंग या जंग लगे होते हैं। वाल्व धीरे-धीरे खुलना चाहिए और यदि यह असंभव है, तो इसका उपयोग करना बंद करें और अपने आपूर्तिकर्ता से संपर्क करें। बेशक, कंटेनर वाल्व प्रत्येक उपयोग के बाद बंद होना चाहिए।

कहा कि खाली होने पर भी कंटेनर को बंद रखा जाना चाहिए। लौ या स्थानीयकृत गर्मी को सीधे कंटेनर के किसी भी भाग पर लागू नहीं किया जाना चाहिए। उच्च तापमान कंटेनर को नुकसान पहुंचा सकते हैं और समय से पहले विफल होने के लिए दबाव राहत उपकरण का कारण बन सकते हैं, कंटेनर की सामग्री को बाहर निकालते हैं (प्रैक्सेयर इंक।, 2016)।

संश्लेषण

गैसीय हाइड्रोजन ब्रोमाइड टेट्रालिन (1,2,3,4-tetrahydronaphthalene) को ब्रोमेट करके प्रयोगशाला में निर्मित किया जा सकता है। नकारात्मक पक्ष यह है कि ब्रोमीन का आधा हिस्सा खो गया है। उपज लगभग 94% है, या जो समान है, ब्रोमीन का 47% HBr के रूप में समाप्त होता है।

C ₁₀ H ₁₂ + 4 Br ₂ → C ₁₀ H ₈ Br ₄ + 4 HBr

सोडियम ब्रोमाइड के साथ केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन ब्रोमाइड गैस को प्रयोगशाला में संश्लेषित भी किया जा सकता है।

NaBr (s) + H ₂ SO ₄ → HBr (g) + NaHSO ₄

इस पद्धति का नुकसान यह है कि ब्रोमीन और सल्फर डाइऑक्साइड बनाने के लिए अतिरिक्त सल्फ्यूरिक एसिड के साथ ऑक्सीकरण द्वारा उत्पाद का अधिकांश भाग खो दिया जाता है।

2 HBr + H ₂ SO ₄ → Br ₂ + SO ₂ + 2 H ₂ O

हाइड्रोजन ब्रोमाइड को शुद्ध हाइड्रोजन गैस और ब्रोमीन के बीच प्रतिक्रिया द्वारा प्रयोगशाला में तैयार किया जा सकता है। यह प्लैटिनम एस्बेस्टोस द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है और 250 डिग्री सेल्सियस पर एक क्वार्ट्ज ट्यूब में किया जाता है।

Br ₂ + H ₂ → 2 HBr

रिफ्लक्स के तहत xylene में ट्राइफेनिलोफोसोनियम ब्रोमाइड के थर्मोलिसिस द्वारा छोटे पैमाने पर निर्जल हाइड्रोजन ब्रोमाइड का उत्पादन किया जा सकता है।

HBr को लाल फॉस्फोरस विधि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। सबसे पहले, लाल फास्फोरस को पानी के रिएक्टर में जोड़ा जाता है और बाद में, धीरे-धीरे, सरगर्मी के तहत ब्रोमीन और अवसादन, निस्पंदन द्वारा प्राप्त हाइड्रोब्रोमिक एसिड और फॉस्फोरस एसिड की प्रतिक्रिया होती है और प्राप्त आसवन हाइड्रोब्रोमिक एसिड होगा।

P ₄ +6 Br ₂ +12 H ₂ O → 12 HBr + 4 H ₃ PO ₃

उपरोक्त विधियों द्वारा तैयार हाइड्रोजन ब्रोमाइड को ब्र _{2 से} दूषित किया जा सकता है, जिसे टेट्राक्लोरोमीथेन में फिनोल के घोल के माध्यम से या गैस के तापमान पर अन्य उपयुक्त विलायक के माध्यम से गैस को हटाकर 2, 4, 6-ट्राइब्रोमोफेनॉल का उत्पादन किया जा सकता है और इस प्रकार उत्पन्न होता है। प्लस HBr।

इस प्रक्रिया को उच्च तापमान तांबे के चिप्स या तांबे के धुंध (हाइड्रोजन: हाइड्रोजन ब्रोमाइड, 1993-2016) के माध्यम से भी किया जा सकता है।

अनुप्रयोग

HBr का उपयोग कार्बनिक ब्रोमाइड्स, जैसे मिथाइल ब्रोमाइड, ब्रोमोइथेन, आदि और अकार्बनिक वाले, जैसे सोडियम ब्रोमाइड, पोटेशियम ब्रोमाइड, लिथियम ब्रोमाइड, और कैल्शियम ब्रोमाइड, आदि के निर्माण में किया जाता है।

इसका उपयोग फोटोग्राफिक और फार्मास्युटिकल अनुप्रयोगों में या शामक और एनेस्थेटिक्स के संश्लेषण के लिए भी किया जाता है। इसके अलावा, यह औद्योगिक सुखाने, कपड़ा परिष्करण, कोटिंग एजेंटों, सतह उपचार एजेंटों और अग्निरोधक में लगाया जाता है।

कंप्यूटर चिप्स (इंटेरस्कैन कॉर्पोरेशन, 2017) के निर्माण के लिए, पॉलीसिलिकॉन शीटों को खोदने के लिए परिसर का भी उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोजन ब्रोमाइड कुछ धातु खनिजों के लिए एक अच्छा विलायक है, जिसका उपयोग उच्च शुद्धता धातुओं के शोधन में किया जाता है।

पेट्रोलियम उद्योग में, इसका उपयोग अल्कोक्सी और फेनॉक्सी यौगिकों के पृथक्करण के रूप में किया जाता है, और साइक्लिक हाइड्रोकार्बन और चेन हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण के लिए केटोन्स, एसिड या पेरोक्साइड के उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग सिंथेटिक रंजक और मसालों में भी किया जाता है।

HBr से एक उच्च गुणवत्ता वाली गैस का उपयोग अर्धचालक कच्चे माल (SHOWA DENKO KK, nd) के लिए नक़्क़ाशी और सफाई के लिए किया जाता है।

आर्सेनिक और एंटीमनी से टिन के पृथक्करण के लिए सल्फर, सेलेनियम, बिस्मथ, जस्ता और लोहे के निर्धारण में यौगिक को विश्लेषणात्मक अभिकर्मक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह एक क्षारीय उत्प्रेरक और कम करने वाला एजेंट है जिसका उपयोग कार्बनिक संश्लेषण में किया जाता है।

हाइड्रोजन ब्रोमाइड का उपयोग हाइड्रोब्रोमिक एसिड के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। हाइड्रोकार्बन एसिड हाइड्रोक्लोरिक एसिड की तुलना में बहुत मजबूत खनिज एसिड है।

HBr अधिकांश धातुओं के लिए अत्यधिक प्रतिक्रियाशील और संक्षारक है। एसिड कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक आम अभिकर्मक है, जिसका उपयोग ऑक्सीकरण और उत्प्रेरक के लिए किया जाता है। यह कुछ धातु खनिजों (हाइड्रोजन ब्रोमाइड, 2016) के निष्कर्षण में भी प्रभावी है।

संदर्भ

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