臭素酸、また臭素酸塩又は水素臭素酸(V)として知られているが、式HBrO3の化合物です。これは、塩素酸に類似した構造を持つ臭素オキシ酸です(EMBL-EBI、2014)。化合物は非常に強い酸です。その構造を図1に示します(EMBL-EBI、2008)。
臭素酸を調製するには、通常、水溶性臭素酸塩を水に溶解し、可溶性バリウム塩を添加します。溶けにくい臭素酸バリウムが沈殿する。
図1:臭素酸の構造。
次に臭素酸バリウムを水に溶解し、硫酸で酸性にして、基本的に不溶性の硫酸バリウムを沈殿させ、臭素酸を残します(上の画像を参照)。
2KBrO3(aq)+ BaCl2(aq)-> Ba(BrO3)2(s)+ 2KCl(aq)
Ba(BrO3)2(aq)+ H2SO4(aq)-> 2HBrO3 + BaSO4
この化合物は、反応に応じてアルカリ溶液中で五塩化臭素を分解することによっても生成できます。
BrCl5 + 3 H2O→HBrO3 + 5 HCl
臭素酸は強力な酸化剤です。臭素酸イオンは、塩基の存在下で元素状フッ素または二フッ化キセノンでさらに酸化できます。酸化は、小さな爆発とテフロンチューブに火がともなった(My Favorite Chemicals、SF)。
臭素酸の物理的および化学的性質
臭素酸は、元素の臭素に分解する不安定な化合物です。強酸であるため、皮膚に触れた場合(腐食性および刺激性)、目に入った場合(刺激性)、および摂取した場合、非常に危険です。吸入すると非常に危険です。
重度の過剰暴露は、肺の損傷、窒息、意識喪失、または死亡を引き起こす可能性があります。長時間の露出は、皮膚のやけどや潰瘍を引き起こす可能性があります。吸入しすぎると呼吸器への刺激を引き起こすおそれがあります。
目の炎症は、赤み、水やり、かゆみが特徴です。皮膚の炎症は、かゆみ、剥がれ、発赤、時折水疱が特徴です。
腎臓、肺、粘膜に毒性がある。反復または長期の物質への暴露により、これらの臓器が損傷することがある。
目に入った場合
コンタクトレンズが着用されているかどうかを確認し、すぐに取り外します。まぶたを開いたままにして、目を少なくとも15分間流水で洗い流してください。冷水も使用できます。眼軟膏は使用しないでください。
皮膚に付着した場合
化学物質が衣服に付着した場合は、自分の手と体を保護しながら、できるだけ早くそれを脱いでください。犠牲者を安全シャワーの下に置いてください。
化学物質が手などの被害者の露出した皮膚に蓄積した場合、汚染された皮膚は流水と非研磨石鹸で優しく慎重に洗われます。冷水も使用できます。刺激が続く場合は、医師の診察を受けてください。汚染された衣類を再度使用する前に洗ってください。
皮膚との接触が激しい場合は、消毒用石鹸で洗い、汚染された皮膚を抗菌クリームで覆ってください。
吸入した場合
換気の良い場所で犠牲者を休ませることをお勧めします。吸入が激しい場合、被害者はできるだけ早く安全な場所に避難する必要があります。襟、ベルト、ネクタイなどのきつい服を緩めます。被害者の呼吸が困難な場合は、酸素を投与する必要があります。
犠牲者が呼吸していない場合は、口対口蘇生法が行われます。吸入した物質が有毒、感染性、または腐食性である場合、口から口への蘇生を行うのを助ける人にとって危険である可能性があることを常に心に留めておいてください。
摂取した場合、嘔吐を引き起こさないでください。シャツの襟、ベルト、ネクタイなどのきつい服を緩めます。犠牲者が呼吸していない場合は、口対口蘇生法を実行します。
いずれの場合も、直ちに医師の診察を受ける必要があります。
用途
臭素酸は、実験室反応で強力な酸化剤として使用されます。ヨウ素酸塩、塩素酸、テトラホン酸などの化合物の製造に使用されます。
また、鉄、鉛、マンガン、臭素酸水銀などの臭素酸塩の製造にも使用されます。
臭素酸は、Bélousov-Zhabotinsky反応の重要な中間体として機能します(Morris、2010年)。この反応は化学時計の例であり、熱力学的非平衡反応を示しています。
振動反応はセリウムによって触媒され、本質的に臭素オキソ酸HBrOxの化学にリンクされています。非線形化学システムへの関心の高まりは、臭素の化学を研究する強い動機を与えました。
Belousov-Zhabotinsky反応では、関与する臭素化合物は次亜臭素酸HOBr、亜臭素酸HOBrOおよび臭素酸HBrO3です(3)(Rainer Glaser、2013)。
図3:Belousov-Zhabotinskyの反応。
これらのタイプの反応は、理論化学にとって重要です。彼らは、化学反応が平衡熱力学的挙動によって支配される必要はないことを示しています。
参考文献
- 臭素酸。(SF)。chemyq.comから回復しました。
- EMBL-EBI。(2008年5月16日)。臭素酸。ebi.ac.ukから回復。
- EMBL-EBI。(2014年7月28日)。塩素酸。ebi.ac.ukから回復。
- Morris、S.(2010年1月23日)。Belousov Zhabotinsky反応8倍の通常速度。youtubecomから復元しました。
- 私の好きな化学物質。(SF)。bromicacid.comから回復。
- 国立バイオテクノロジー情報センター。(2017年3月11日)。PubChem複合データベース; CID = 24445、PubChemから取得。
- ライナー・グレイザー、MD(2013)。なぜ、臭素酸の酸性度が、Belousov-Zhabotinsky振動化学反応の速度論モデルにとって重要なのか。Journal of Thermodynamics&Catalysis 4:1。
- 王立化学協会。(2015)。臭素酸。chemspider.comから回復しました。
- ワット、H(1870)。化学と他の科学の関連分野の辞書、第1巻。ロンドン:ロングマン、グリーン、そして共同。