Articulo de referencia

Bromuro

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El ion bromuro es la forma con carga negativa ( Br⁻ ) del elemento bromo , un miembro del grupo de los halógenos en la tabla periódica . La mayoría de los bromuros son incoloros. Los bromuros tienen muchas aplicaciones prácticas, ya que se encuentran en anticonvulsivos, materiales ignífugos y colorantes celulares. [ 3 ] Aunque poco común, la toxicidad crónica por bromuro puede provocar bromismo , un síndrome con múltiples síntomas neurológicos. La toxicidad por bromuro también puede causar un tipo de erupción cutánea; véase bromuro de potasio . El ion bromuro tiene un radio iónico de 196 pm. [ 4 ] 

fenómeno natural

El bromuro está presente en el agua de mar típica (35 PSU ) con una concentración de alrededor de 65 mg/L, lo que representa aproximadamente el 0,2 % de todas las sales disueltas . Los mariscos y las plantas de aguas profundas generalmente tienen niveles más altos que los alimentos terrestres. La bromargirita —bromuro de plata cristalino natural— es el mineral de bromuro más común conocido, pero aún es muy raro. Además de la plata, el bromo también se encuentra en minerales combinados con mercurio y cobre. [ 5 ]  

Formación y reacciones del bromuro

Disociación de sales de bromuro

Las sales de bromuro de metales alcalinos , metales alcalinotérreos y muchos otros metales se disuelven en agua (e incluso en algunos alcoholes y unos pocos éteres) para dar iones bromuro. El caso clásico es el bromuro de sodio, que se disocia completamente en agua:

NaBr → Na + + Br

El bromuro de hidrógeno, que es una molécula diatómica , adquiere propiedades de sal al entrar en contacto con el agua, dando lugar a una disolución iónica denominada ácido bromhídrico . Este proceso se suele describir de forma simplificada como la formación de la sal de hidronio del bromuro.

HBr + H₂OH₃O⁺ + Br⁻​

Hidrólisis del bromo

El bromo reacciona fácilmente con el agua, es decir, sufre hidrólisis:

Br₂ + H₂O → HOBr + HBr

Esto forma ácido hipobromoso (HOBr) y ácido bromhídrico (HBr) en agua. La solución se llama " agua de bromo ". La hidrólisis del bromo es más favorable en presencia de una base, por ejemplo, hidróxido de sodio .

Br₂ + NaOH → NaOBr + NaBr

Esta reacción es análoga a la producción de lejía , donde el cloro se disuelve en presencia de hidróxido de sodio. [ 6 ]

Oxidación del bromuro

Se puede comprobar la presencia de un ion bromuro añadiendo un oxidante. Un método utiliza HNO₃ diluido .

El método de Balard y Löwig se puede utilizar para extraer bromo del agua de mar y de ciertas salmueras. Para muestras que se analizan para determinar la concentración suficiente de bromuro, la adición de cloro produce bromo (Br₂ ) : [ 7 ]

Cl 2 + 2  Br → 2  Cl + Br 2

Aplicaciones

El principal valor comercial del bromuro reside en su uso en la producción de compuestos organobromados , que a su vez son bastante especializados. Los compuestos organobromados se utilizan comúnmente como retardantes de llama bromados . [ 8 ] Algunos retardantes de llama organobromados (no el ion bromuro en sí) se identificaron como persistentes, bioacumulativos y tóxicos tanto para los seres humanos como para el medio ambiente, y se sospechaba que causaban efectos neuroconductuales y disrupción endocrina . [ 9 ] [ 10 ]

Muchos bromuros metálicos se producen comercialmente, incluidos LiBr , NaBr , NH₄Br , CuBr , ZnBr₂ y AlBr₃ . El AgBr se utiliza para el proceso fotográfico de gelatina de plata, en gran parte obsoleto . [ 11 ]

Usos medicinales y veterinarios

Reacciones de dermatitis al bromuro, todas excepto la inferior derecha.

Sedación (eliminada gradualmente)

El bromuro de litio se utilizó como sedante desde principios del siglo XX. Sin embargo, cayó en desuso en la década de 1940 debido a la creciente popularidad de sedantes más seguros y eficaces (específicamente, los barbitúricos ) y cuando algunos pacientes cardíacos murieron después de usar un sustituto de la sal (véase cloruro de litio ). [ 12 ] Al igual que el carbonato de litio y el cloruro de litio , se utilizó como tratamiento para el trastorno bipolar .

Entre 1954 y 1977, la bioquímica australiana Shirley Andrews investigó formas seguras de usar litio para el tratamiento de la enfermedad maníaco-depresiva mientras trabajaba en el Hospital Psiquiátrico Royal Park en Victoria . Durante esta investigación, descubrió que el bromuro causaba síntomas de enfermedad mental, lo que condujo a una importante reducción en su uso. [ 13 ] Publicó sus hallazgos en 1965 en un artículo en el Medical Journal of Australia . [ 14 ]

Los compuestos de bromuro, especialmente el bromuro de potasio , se usaban frecuentemente como sedantes en los siglos XIX y principios del XX. Su uso en sedantes y remedios para el dolor de cabeza de venta libre (como Bromo-Seltzer ) en Estados Unidos se extendió hasta 1975, cuando se retiraron los bromuros como ingredientes debido a su toxicidad crónica . [ 15 ] Este uso le dio a la palabra "bromuro" su connotación coloquial de un cliché reconfortante . [ 16 ]

Se ha dicho que durante la Primera Guerra Mundial , a los soldados británicos se les administraba bromuro para frenar sus impulsos sexuales. [ 17 ]

Antiepiléptico

El ion bromuro es antiepiléptico y, como sal de bromuro, se utiliza en medicina veterinaria en los EE. UU. Los riñones excretan los iones bromuro. La vida media del bromuro en el cuerpo humano (12 días) es prolongada en comparación con muchos fármacos, lo que dificulta el ajuste de la dosis. (Una nueva dosis puede requerir varios meses para alcanzar el equilibrio). Las concentraciones de iones bromuro en el líquido cefalorraquídeo son aproximadamente el 30 % de las presentes en la sangre y están fuertemente influenciadas por la ingesta y el metabolismo del cloruro en el organismo. [ 18 ]

Dado que el bromuro todavía se utiliza en medicina veterinaria en Estados Unidos, los laboratorios de diagnóstico veterinario pueden medir rutinariamente sus niveles en sangre. Sin embargo, esta no es una prueba convencional en medicina humana en EE. UU., ya que la FDA no ha aprobado ningún uso del bromuro para este fin. Los niveles terapéuticos de bromuro se miden en países europeos como Alemania , donde aún se utiliza con fines terapéuticos para la epilepsia humana.

Biocida

Las sales de bromuro se utilizan en jacuzzis como agentes germicidas suaves para generar hipobromito in situ .

Bioquímica

El bromuro rara vez se menciona en el contexto bioquímico. Algunas enzimas utilizan bromuro como sustrato o como cofactor .

Sustrato

Las enzimas bromoperoxidasas utilizan bromuro (generalmente presente en el agua de mar) para generar agentes bromantes electrófilos. Mediante este proceso se generan cientos de compuestos organobromados . Un ejemplo notable es el bromoformo, del cual se producen miles de toneladas anualmente de esta manera. El tinte histórico púrpura de Tiro se produce mediante reacciones enzimáticas similares. [ 19 ]

Cofactor

En un informe especializado, el bromuro es un cofactor esencial en la catálisis peroxidasa de los enlaces cruzados de sulfonimina en el colágeno IV. Esta modificación postraduccional ocurre en todos los animales y el bromo es un oligoelemento esencial para los humanos. [ 20 ]

Los eosinófilos necesitan bromuro para combatir los parásitos multicelulares. El hipobromito se produce mediante la peroxidasa de eosinófilos , una enzima que puede utilizar cloruro pero que preferentemente utiliza bromuro. [ 21 ]

La concentración promedio de bromuro en la sangre humana en Queensland, Australia, es5,3 ± 1,4 mg/L  y varía según la edad y el sexo. [ 22 ] Niveles mucho más altos pueden indicar exposición a sustancias químicas bromadas. También se encuentra en mariscos.

Lecturas adicionales

Artículos y libros de enciclopedia

  • Christe, K., y S. Schneider (2020), Bromo, Encyclopædia Britannica.
  • Emerson, S., y J. Hedges (2011), Oceanografía química y el ciclo del carbono marino, Cambridge University Press, Cambridge.
  • Glasow, R. von y C. Hughes (2014), Ciclos biogeoquímicos: Bromo, Enciclopedia de Ciencias Atmosféricas (Segunda edición).
  • Knight, J., y N. Schlager (2002), Química en la vida real, Gale Group, Detroit, MI.
  • Millero, FJ (2013), Oceanografía química, Taylor & Francis, Boca Raton.
  • Newton DE (2010), Bromo (Revisado), Elementos químicos: Del carbono al kriptón.
  • Riley, JP, G. Skirrow y R. Chester (1975), Oceanografía química, Academic Press, Londres
  • Ross, R. (2017), Datos sobre el bromo, LiveScience.
  • Steele, JH, SA Thorpe y KK Turekian (2001), Enciclopedia de Ciencias Oceánicas, Academic Press, San Diego.
  • Steele, JH, SA Thorpe y KK Turekian (2009), Enciclopedia de Ciencias Oceánicas, Academic Press, Boston.
  • Watkins, T. (2011), Bromo, Enciclopedia Ambiental.

Artículos de revistas científicas revisados ​​por pares sobre el bromo (Br)

  • Wisniak, J. (2002), La historia del bromo desde su descubrimiento hasta su comercialización, NOPR.

Artículos de revistas científicas revisados ​​por pares sobre el bromuro (Br )

  • Anbar, AD, YL Yung y FP Chavez (1996), Bromuro de metilo: fuentes oceánicas, sumideros oceánicos y sensibilidad climática, AGU Journals.
  • Foti, SC, y Naval Ordnance Lab White Oak Md (1972), Concentración de iones bromuro en agua de mar por intercambio isotópico con bromuro mercurioso, DTIC.
  • Gribble, GW (2000), La producción natural de compuestos organobromados, Environmental Science and Pollution Research, 7(1), 37–49, doi : 10.1065/espr199910.002 .
  • Leri A. (2012), La química del bromo en ambientes terrestres y marinos, Science Highlight.
  • Magazinovic, RS, BC Nicholson, DE Mulcahy y DE Davey (2004), Niveles de bromuro en aguas naturales: su relación con los niveles de cloruro y sólidos disueltos totales y las implicaciones para el tratamiento del agua, Chemosphere, 57(4), 329–335, doi : 10.1016/j.chemosphere.2004.04.056 .
  • Pilinis, C., DB King y ES Saltzman (1996), Los océanos: ¿Una fuente o un sumidero de bromuro de metilo?, Geophysical Research Letters, 23(8), 817–820, doi : 10.1029/96gl00424 .
  • Stemmler, I., I. Hense y B. Quack (2015), Fuentes marinas de bromoformo en el océano abierto global: patrones y emisiones globales, Biogeosciences, 12(6), 1967–1981, doi : 10.5194/bg-12-1967-2015 .
  • Suzuki, A., Lim, L., Hiroi, T., & Takeuchi, T. (2006, 20 de marzo). Determinación rápida de bromuro en muestras de agua de mar mediante cromatografía iónica capilar utilizando columnas monolíticas de sílice modificadas con iones cetiltrimetilamonio.

Referencias

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  2. 1 2 Zumdahl, Steven S. (2009). Principios de química (6.ª ed.). Houghton Mifflin. ISBN  978-0-618-94690-7.
  3. Rattley, Matt (2012). "Bromo ambiguo" . Nature Chemistry . 4 (6): 512. Bibcode : 2012NatCh...4..512R . doi : 10.1038/nchem.1361 . PMID 22614389 . 
  4. Shannon, RD (1976). "Radios iónicos efectivos revisados ​​y estudios sistemáticos de distancias interatómicas en haluros y calcogenuros". Acta Crystallographica A . 32 (5): 751– 767. Bibcode : 1976AcCrA..32..751S . doi : 10.1107/s0567739476001551 .
  5. "Mindat.org - Minas, minerales y más" . www.mindat.org . Archivado del original el 2 de marzo de 2001. Consultado el 29 de abril de 2018 .
  6. Química de los elementos, NN Greenwood, A. Earnshaw, Elsevier, 2012, págs. 789
  7. Magazinovic, Rodney S.; Nicholson, Brenton C.; Mulcahy, Dennis E.; Davey, David E. (2004). "Niveles de bromuro en aguas naturales: su relación con los niveles de cloruro y sólidos disueltos totales y las implicaciones para el tratamiento del agua" . Chemosphere . 57 (4): 329– 335. Bibcode : 2004Chmsp..57..329M . doi : 10.1016/j.chemosphere.2004.04.056 . PMID 15312731. Archivado del original el 25-05-2021 . Recuperado el 07-03-2021 . 
  8. Michael J. Dagani, Henry J. Barda, Theodore J. Benya, David C. Sanders: Compuestos de bromo , Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002/14356007.a04_405
  9. "Resumen del plan de acción sobre éteres de difenilo polibromados (PBDE) | Sustancias químicas existentes | OPPT | US EPA" . Archivado del original el 1 de septiembre de 2015. Consultado el 3 de diciembre de 2012 .
  10. "Retardantes de llama bromados en el medio ambiente" (PDF) . Centro de Investigación Ambiental de Columbia. Archivado (PDF) del original el 8 de mayo de 2016. Consultado el 3 de diciembre de 2012 .
  11. Weaver, Gawain (2008). "Guía para el estado y deterioro de las impresiones en gelatina de plata sobre base de fibra" (PDF) . George Eastman House, Museo Internacional de Fotografía y Cine . Consultado el 30 de octubre de 2009 .
  12. Trastorno bipolar. Archivado el 24/02/2022 en Wayback Machine . webmd.com
  13. "Documentos de Shirley Andrews" . Trove . Consultado el 26 de octubre de 2022 .
  14. Andrews, Shirley (mayo de 1965). "NIVELES DE BROMURO EN SANGRE EN PACIENTES PSIQUIÁTRICOS QUE TOMAN BROMUREIDOS" . Medical Journal of Australia . 1 (18): 646– 652. doi : 10.5694/j.1326-5377.1965.tb72026.x . ISSN 0025-729X . 
  15. Adams, Samuel Hopkins (1905). El gran fraude estadounidense . Prensa de la Asociación Médica Estadounidense..
  16. "la definición de bromuro" . Dictionary.com . Archivado del original el 24 de diciembre de 2016. Consultado el 21 de diciembre de 2016 .
  17. Tanaka, Yuki (2002) Japan's Comfort Women: Sexual slavery and prostitution during World War II and the US Occupation , Routledge, p. 175. ISBN 0415194008.
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  19. Gribble, Gordon W. (1999). "La diversidad de compuestos organobromados que se encuentran en la naturaleza". Chemical Society Reviews . 28 (5): 335– 346. doi : 10.1039/a900201d .
  20. McCall, A. Scott; Cummings, Christopher F.; Bhave, Gautam; Vanacore, Roberto; Page-McCaw, Andrea; Hudson, Billy G. (2014). "El bromo es un oligoelemento esencial para el ensamblaje de andamios de colágeno IV en el desarrollo y la arquitectura de los tejidos" . Cell . 157 ( 6): 1380– 1392. doi : 10.1016/j.cell.2014.05.009 . PMC 4144415. PMID 24906154 .  
  21. Mayeno, Arthur N.; Curran, A. Jane; Roberts, Robert L.; Foote, Christopher S. (1989-04-05). "Los eosinófilos utilizan preferentemente bromuro para generar agentes halogenantes" . Journal of Biological Chemistry . 264 (10): 5660– 5668. doi : 10.1016/s0021-9258(18)83599-2 . ISSN 0021-9258 . PMID 2538427 .  
  22. Olszowy, HA; Rossiter, J; Hegarty, J; Geoghegan, P (1998). "Niveles basales de bromuro en sangre humana" . Journal of Analytical Toxicology . 22 (3): 225– 30. doi : 10.1093/jat/22.3.225 . PMID 9602940 .