|  | ||||||
2,4.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit broom; het is het 50e element in rangorde van voorkomen.
De aardkorst bevat gemiddeld 1,6 mg broom per kg, de oceanen bevatten 68 mg per liter en de Dode Zee bevat zelfs 5 g per liter; het betreft altijd verbindingen. 99 % van alle broom komt voor in zeeën en oceanen.
De belangrijkste broombevattende mineralen zijn:
broomargyriet AgBr emboliet Ag(Br,Cl)
De belangrijkste wingebieden liggen in de Verenigde Staten van Amerika (North Carolina, Arkansas, Michigan) en in Israël (Dode Zee).
Andere wingebieden liggen in het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk, Japan, Italië, Turkmenistan, Oekraïne, Azerbeidzjan en Duitsland.
De naam is afgeleid van het Griekse woord bromos (= stank) in verband met de onaangename, prikkelende geur van broom.
De 22‑jarige C. Löwig (1803‑1890), in 1825 scheikundestudent bij L. Gmelin in Heidelberg, onderzocht thuis (naar achteraf bleek magnesiumbromiderijk) water afkomstig van moerassen. Nadat hij bij een van zijn proeven het chloride had verwijderd, leidde hij chloorgas in de verkregen oplossing. Hierbij ontstond een nieuwe stof, broom, die hij isoleerde door extractie met ether en destillatie. Voordat hij deze ontdekking gepubliceerd had, verscheen er een artikel van de hand van A.-J. Balard (1802‑1876), juist afgestudeerd aan de Ecole de Pharmacie in Parijs, waarin deze eenzelfde ontdekking beschreef. Hij verkreeg broom door het inleiden van chloorgas in extract van zeewieras waaruit het chloride was verwijderd en in de moederloog die hij verkreeg na verwijdering van chloride uit zeewater.
Löwig reageerde in 1829 hierop met het publiceren van een monografie over 'broom en zijn chemische betrekkingen'. Na een tijd aan de nieuwe universiteit van Zürich verbonden geweest te zijn werd Löwig in Breslau (thans: Wroclaw) de opvolger van R. W. Bunsen. Hij ontdekte nog andere broomverbindingen.
Balard, later hoogleraar aan de Sorbonne en het Collège de France, werkte industriële methoden uit om verschillende zouten uit zeewater te isoleren.
Door reactie van bromiden (afkomstig uit afvalloog van zoutlagen, waaruit natriumchloride gewonnen werd) met bruinsteen en zwavelzuur:
MnO2 + 4 H+ + 2 Br- → Mn2+ + 2 H2O + Br2
Een andere methode was de elektrolyse van bromide‑oplossingen, waarbij aan de positieve elektrode broom wordt gevormd:
2 Br- → Br2 + 2 e-
Tegenwoordig wordt broom meestal bereid door chloor in bromiderijke waterige oplossingen te leiden bij een pH van ongeveer 3,5:
Cl2 + 2 Br- → 2 Cl- + Br2
Haarverzorging
Haar bestaat, net als wol, voornamelijk uit het eiwit keratine. De keratineketens zijn als een spiraal opgerold en worden onder meer door waterstofbruggen en - veel sterkere - zwavelbruggen bijeengehouden. Bij het aanbrengen van krullen of golven in het haar, worden de zwavelbruggen eerst verbroken en vervolgens - als het haar in de gewenste vorm is gebracht - weer hersteld. Hiervoor wordt een zogenoemde fixeervloeistof gebruikt, die oxiderende eigenschappen heeft. Kaliumbromaat is een veel toegepaste stof in deze fixeermiddelen (zie ook 16 - Zwavel, haarverzorging)
Traangas
Traangassen behoren binnen de groep van chemische strijdmiddelen tot de irritantia (prikkelende stoffen). Zij tasten de slijmhuid van de ogen aan. Veelal gaat het om chloor- of broomverbindingen. Vroeger werden broomaceton (CH2BrCOCH3) en ethyl‑broomacetaat (CH2BrCOOC2H5) gebruikt. Na de Tweede Wereldoorlog werd overgegaan op CN‑gas (code voor 2-chlooracetofenon, C6H5COCH2Cl; wordt tegenwoordig niet meer gebruikt) en CS‑gas (code voor 2-chloorbenzylideendinitrilmalonzuur, Cl-C6H4-CH = C(CN)2 ). Beide stoffen zijn vaste organische chloorverbindingen.
Vlamvertrager
Een belangrijke toepassing van broomverbindingen zijn de vlam‑ of brandvertragende (vlamwerende) middelen die hoofdzakelijk in kunststoffen en synthetische vezels voor gordijnen, meubelstoffen en babykleding verwerkt worden. Voor een goede werking is een toevoeging van 2 tot 10 % vereist. De werking ervan berust op verschillende mechanismen. Een vlamvertrager kan als zogenoemde 'heat‑sink' de thermische geleidbaarheid van een polymeer beïnvloeden, waardoor de warmte‑overdracht naar het polymeer vermindert. Anderzijds kan een vlamvertrager de vorming van een 'coating' bewerkstellingen ('char formation'), waardoor diffusie van de pyrolyse producten naar het vlamfront bemoeilijkt wordt. Wanneer de broomverbindingen in de vlam terecht komen kunnen ze de (radicaal)reacties die zich daar afspelen, afremmen of stoppen.
Veel gebruikte verbindingen zijn 2,4‑dibroomfenol (DBP),
dibroomneopentylglycol (systematische naam: 2,2‑bis(broommethyl)propaan-1,3-diol;
HO-CH2-C(CH2Br)2-CH2OH )
tetrabroombisfenol - A(TBBA),
en 1,2,5,6,9,10 - hexabroomcyclododecaan (HBCD)
TBBA, een zogenaamde reactieve vlamvertrager, wordt veel in de elektronische industrie gebruikt en wordt dan 'ingebakken' door de fenolgroepen in epoxyharsen voor printplaten. De 'niet‑reactieve' vlamvertrager HBCD wordt met de kunststof, bijvoorbeeld polystyreen, gemengd.
Ook PBB (polybroombifenyl) en PBDO (polybroomdifenyloxide) wordt toegepast.
Geneesmiddel
Er zijn diverse geneesmiddelen die broom bevatten, bijvoorbeeld:
- broomazepam, (C14H10BrN3O; merknamen Bromidem® en Lexotan®), een kalmeringsmiddel
- bromoform, (CHBr3) en broomhexine (2‑amino‑3,5‑dibroom‑N‑cyclohexyl‑N‑methylbenzylamine, C14H20Br2N2..HCl, merknaam Bisolvon®), middelen die het ophoesten van slijm bevorderen.
- broomperidol, (C21H23BrFNO2; merknaam Impromen®), een anti-psychotisch middel.
- broomcryptine, (C32H40BrN5O5; merknaam Parlodel®), een borstvoedingsremmer bij kleine dosis; een anti-Parkinsonmiddel bij grote dosis.
In niet-Nederlandstalige gebruiksaanwijzingen wordt vrijwel altijd brom of bromo gehanteerd i.p.v. broom.
Fotopapier, film
Fotografisch film‑ en papiermateriaal bestaat uit een lichtgevoelige laag - meestal zilverbromide - op een drager. Door licht ontleedt het zilverbromide, waarbij zilver ontstaat:
2 AgBr → 2 Ag + Br2 (o.i.v. licht)
Het broomgehalte van film bedraagt 3,7 g.m-2, van fotopapier 1,5 g.m-2 en van röntgenfilm 5,2 g.m-2 .
Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element):
bleken van textiel(broomwater)
waterzuivering
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
aardoliewinning, oplossingen met hoge soortelijke massa CaBr2 ZnBr2 NaBr absorptiemiddel voor waterdamp
LiBr bak- en brouwprocessen KBrO3 batterij ZnBr2 bestrijdingsmiddel herbicide: bromacil of 5-broom-3-sec-butyl-6-methyluaracil <str.form 7> een bladherbicide tegen onkruid in graan en maïs: bromoxynil of 3,5-dibroom-4-hydroxybenzonitril <str.form 8> insecticide: bromofos of O-(4-broom-2,5-dichloorfenyl)-O,O-dimethylthiofosfaat <str.form 9> acaricide: broompropylaat bleekmiddel voor wol KBrO3 blusmiddel, voor computerinstallatie, luchtvaart, auto's broomdifluormethaan broomtrifluormethaan cosmetica, kleurstof broomkresolgroen desinfectiemiddel 4‑broomfenol gerechtelijk onderzoek, aantonen zweetsporen broomfenolblauw goudwinning, extractie broomcyaan halogeenlamp methylbromide houtbeschermingsmiddel 2,4,6‑tribroomfenol indicatoren broomthymolblauw broomfenylrood broomkresolgroen katalytische polymerisatie NiBr2 metaalbeits NH4Br ontwikkelvloeistof in de fotografie KBr NH4Br oplosmiddel broombenzeen verf broomalizarine 6,6‑dibroomindigo