Другие методы получения бромоводорода

Газообразный бромистый водород может быть получен несколькими способами.

Получение НВr из элементов. При комнатной температуре бром не взаимодействует с водородом. Реакция начинается лишь при температуре около 200°, но и при 300° она еще идет медленно. При температуре красного каления реакция сопровождается выделением желтовато-зеленого пламени и может протекать со взрывом. В присутствии катализаторов, а также на свету реакция ускоряется. Механизм реакции брома с водородом носит цепной характер. бромистый водород горелка фосфор Процесс получения бромистого водорода из элементов осуществляют путем сжигания водорода в парах брома в колонне, снабженной специальной горелкой. Смесь газов можно также пропускать через платиновую сетку (при 700−800°), платинированный асбест (при 200−300°) или древесный уголь (при 600° и выше). Бромоводородную смесь, необходимую для синтеза бромистого водорода, получают, пропуская тщательно очищенный от кислорода водород через жидкий бром. Состав газовой смеси регулируют путем изменения температуры брома и скорости подачи водорода. Для того чтобы исходные вещества полностью превратились в бромистый водород, в смеси должен быть избыток водорода.

Получение НВr из брома и воды в присутствии красного фосфора. Этот метод основан на взаимодействии фосфора с бромом и последующем гидролизе трехбромистого фосфора:

2Р + ЗВr₂ = 2РВr₃

РВr₃ + ЗН₂O = Н₃РO₃ + ЗНВr.

Красный фосфор должен быть предварительно очищен от примеси желтого фосфора путем кипячения с едкой щелочью (раствор 400−500 г/л); при этом желтый фосфор реагирует со щелочью по следующему уравнению:

4Р + ЗКОН + ЗН₂O = РН₃ + ЗКН₂РO₂

Обработка фосфора щелочью сопровождается образованием чрезвычайно ядовитого фосфористого водорода, поэтому при очистке фосфора необходимо соблюдать меры предосторожности. Очищенный фосфор нейтрализуют кислотой (Н ₃РO₄ или НВr), отмывают водой от кислоты и сушат. После этого его используют для получения бромистого водорода.

Реакцию получения НВr проводят в реакторе (стеклянном или фарфоровом), снабженном рубашкой для охлаждения водой. Во избежание потерь брома температура в реакторе не должна быть выше 20−25°. Для смягчения условий проведения процесса мелко измельченный фосфор смешивают с песком, затем его загружают в реактор, заливают воду и после этого (под воду) подают точно определенное количество брома. Скорость подачи брома зависит от того, насколько хорошо охлаждается реактор. После введения примерно половины рассчитанного количества брома скорость его подачи может быть увеличена вдвое.

Выделившийся в реакторе бромистый водород очищают от паров брома в аппарате, заполненном отрезками стеклянных трубок или какой-либо другой насадкой и влажным фосфором, а от мышьяка — в барботажном аппарате, заполненном бромистоводородной кислотой. Очищенный бромистый водород поглощают водой.

Получение НВr из брома и паров воды в присутствии восстановителей. В качестве восстановителей для этой реакции можно применять железо в виде стружки или уголь.

Процесс получения бромистого водорода в присутствии железной стружки ведут на воздухе при температуре около 400°. Концентрация получаемой кислоты не превышает 21%.

К числу восстановителей, в присутствии которых можно получать бромистый водород из брома и воды, относятся сероводород и сернистые соединения:

2H₂S + 3Br₂ = S₂Br₂ + 4HBr.

BaS + 4Br₂ + 4Н₂О = BaSО₄ + 8HBr.

а также сернистый газ или сернистая кислота. Если эти реакции проводить в присутствии избытка воды, то можно получить бромистоводородную кислоту желаемой концентрации. Бромистоводородная кислота получается также в процессе перегонки смеси ее с серной кислотой, образующейся при поглощении брома из бромо-воздушной смеси с помощью сернистого газа.

Получение НВr из брома и органических веществ. Для этой цели лучше всего пользоваться тетрагидронафталином. При этом следует учитывать, что половина брома расходуется на образование тетрабромтетрагидронафталина:

С₁₀Н₁₂ + 4Вr₂ = С₁₀Н ₈Вr₄ + 4НВr.

Получение НВr из бромного железа. Для получения бромистого водорода бромное железо обрабатывают паром при 350- 380°. Регулируя количество подаваемого воздуха, можно достигнуть больших скоростей реакции, полного разложения бромного железа и, следовательно, увеличения концентрации бромистого водорода.

Полученный описанными способами бромистый водород растворяют в воде.