【神秘粒子Magic怎麼看-連載12】關於生活中的臭元素——溴

最近在生活中的化學科普文章在如何選擇土雞蛋，如何吃鹽，鑒別甲醛大白菜，農藥殘留，洗潔精選擇，食用色素以及洗衣液熒光增白劑上給大家提供了不少乾貨，提升大家生活質量的同時，也給大家帶來了不少焦慮。大家時刻提防，防牛奶、防地溝油、防豬肉、防果凍肉凍、防膠囊，所有準備入口的東西都需謹慎再謹慎，因為你實在難以預料它們加了什麼化工原料，生產者在造假方面的創造力永遠超乎想像，對此給大家造成的焦慮深表歉意。

樓主開公號給大家搞科普，事關食品安全，不想等我們每個人都老了真的就「一磚拍下去就是一張元素周期表」。看到不少同學已經認識到這種潛在風險，並在生活中提升自己購買東西的辨識能力，也算樓主一番心血沒有白費。今天給大家換換口味，講講化學讓生活更美好的那些事。

提到臭味大家都會聯想到臭屁，臭豆腐，臭雞蛋，臭味劑，其實他們的臭味來自於氨氣、硫化氫，硫醇或噻吩這些化合物，真正的臭元素是溴。溴源於希臘語，意為「公山羊的惡臭」，不要嘗試聞它的氣味，因為作為作為鹵素的一員猛將，溴的可怕之處，在於煙霧能強烈地刺激眼睛和呼吸道。

1824年，法國一所藥學專科學校的22歲青年學生巴拉爾，在研究他家鄉蒙彼利埃的水提取結晶鹽後的母液，進行了許多實驗。當通入氯氣時，母液變成紅棕色。1826年法國科學院組成委員會審查巴拉爾的報告，肯定了他的實驗結果，給這個新元素命名為bromine，因為溴具有刺激性臭味，實際上所有鹵素都具有類似臭味。

大家可能覺得這個陌生的臭元素與我們生活沒多大關係吧。今天的介紹，可能顛覆大家對臭元素溴的認識。

醫藥：小時候咱們頑皮手擦破了，腿上劃口子了，媽媽會給傷口抹上紅藥水，還挺管用的。這種消毒藥劑紅藥水中含有溴和汞，主要成分為汞溴紅溶液。由於含重金屬，特別是不能與含碘消毒劑混合使用，兩者接觸後可以經過化學反應產生毒物碘化汞，對人體有巨大影響，或導致中毒，這種葯在市場上很難買到了。已經被殺菌能力強，毒性更小碘酒、碘伏等取代了。醫院裡曾經使用的鎮靜劑，有一類就是用溴的化合物製成的，如溴化鉀KBr、溴化鈉NaBr、溴化銨NH4Br等，通常用以配成「三溴片」，可治療神精衰弱和歇斯底里症，但是三溴片已經被更好的藥品巴比妥類所取代了。溴及其化合物在醫藥上用作鎮靜劑、麻醉劑、衛生消毒劑、抗菌素等。超市活魚下架，把水產養殖業推向了風口浪尖，讓大家對所有養殖的水產品失去了信心。都是嗑藥長大的，但上期介紹的溴氯海因是水體消毒常用漁葯，而活魚下架是罪魁禍首孔雀石綠是禁止使用的。

照相：溴化銀是一種重要的感光材料，用於制膠捲。提到膠捲，大家都知道膠捲之星柯達，曾一度風靡一時，但隨著數碼技術的發展，已與2012年1月19日，柯達向紐約州南部地方法院提交破產保護文件，正式申請破產。1880年創立的柯達公司，其光芒已經在攝影界閃耀了132年，最終被「時代狠狠拋棄」，但我們還是要感謝光化學技術給我們留下的寶貴老照片以及童年記憶。

製作阻燃劑，拯救生命的「隱形守護神」。2009年，中央電視台電視文化中心發生大火，火勢迅速蔓延，造成外牆嚴重受損。而這其中，造成火勢蔓延的重要原因就是大樓外層的保溫材料阻燃性能不合格。2013年7月6日，韓亞航空214號班機在舊金山降落時墜毀，機身起火併冒出了滾滾濃煙。在此次事故中，儘管飛機起火，但絕大多數乘客還是得以順利生還。而為這些乘客爭取到寶貴逃生時間的，是一種生活中廣泛存在，卻往往被人忽視的化學產品——阻燃劑。

溴系阻燃劑是阻燃劑重要的一種，包括十溴二苯醚、四溴雙酚A等等。其主要作用機理是溴系阻燃劑受熱分解生成HBr，而HBr能捕獲傳遞燃燒鏈式反應的活性自由基(如OH·，O·和H·)，生成活性較低的溴自由基，致使燃燒減緩或中止。如果上海靜安大火使用含阻燃劑合格的聚氨酯，則完全可以避免此次事故的發生。此事故發生也提升了人們對建築材料阻燃性能的重視。現在，在電子設備、軟墊傢具、建築保溫材料中溴系阻燃劑都有廣泛的應用。溴系阻燃劑依然是控制火災隱患不可或缺的物質。合理地使用它們不會對人體健康和環境造成明顯的威脅，而且可以拯救許多生命。

鑽完井液加重材料，在深井完井過程中需要高密度無固相完井液，這時候往往用可溶性鹽作為加重材料以保護儲層，可溶性鹽加重劑包括無機鹽和有機鹽，無機鹽有氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、溴化鈣和溴化鋅，其中溴化鋅飽和溶液的密度達2.372g/cm3。有機鹽有甲酸鈉、甲酸鉀和甲酸銫，其中甲酸銫飽和溶液的密度達2.367g/cm3，但甲酸銫資源有限，價格昂貴，很少應用。

溴冷機，目前世界上常用的吸收式制冷機種。其原理為真空狀態下，溴化鋰吸收式制冷機以水為製冷劑，溴化鋰水溶液為吸收劑，製取0℃以上的低溫水，多用於中央空調系統。溴化鋰制冷機利用水在高真空狀態下沸點變低（只有4攝氏度）的特點來製冷。

與鹵代烴製冷劑壓縮製冷，氨-水系統製冷相比，溴化鋰製冷具有無臭、無味、無毒，對人體無危害，裝置處於真空下運行，無爆炸危險的特點。可用低壓水蒸汽或75℃以上的熱水作為熱源，因而對廢氣、廢熱、太陽能、地熱等低品位熱能的利用具有重要價值。溴化鋰制冷機組製冷量特大，單機組都在2000kw以上，廣泛用於化肥、酒精、石油等化工領域以及中央空調系統，日本國內溴化鋰機組佔據了主機市場份額的90%左右。

水凈化消毒，海產養殖中需要對水消毒，溴氯海因，是一種性能特異的消毒殺菌劑，溴氯海因在水中能夠通過溶解不斷釋放出活性Br-離子和活性Cl-離子，形成次溴酸和次氯酸，生成的次溴酸和次氯酸具有強氧化性，將微生物體內的生物酶氧化而達到殺菌的目的。用於養殖水體消毒，防治魚、蝦、蟹、鱉、貝、蛙等水產動物由弧菌、嗜水氣單胞菌、愛德華氏菌等細菌引起的出血、爛鰓、腐皮、腸炎等疾病。

今天寫溴元素，不得不提本人公眾號圖像人物有機化學之父「李比希」先生。有人曾把一瓶取自德國克魯茲拉赫鹽泉的紅棕色液體樣品交給化學家李比希鑒定，李比希並沒有進行細緻的研究，就斷定它是「氯化碘」，幾年後、新元素溴的發現者署在了法國青年波拉德名下。這個失誤使他痛心疾首，把那瓶液體放進一個柜子，並在柜子上寫上「恥辱櫃」日夜為鑒，以警示自己。

本人崇拜李比希，並把他作為公眾號圖標。不僅崇拜他在學術上的建樹，而且敬重他的人格魅力，能大膽承認別人指出的錯誤。他開創了將「化學哲學思辨」引入「化學實驗」的教育方法，培養了一代化學家，他對科學的獻身精神「學習化學的人不應害怕危及健康，否則就將一事無成」如一座豐碑鼓舞著一代又一代化學人探索未知世界。而科學巨人牛頓對胡克惡言相譏，愛迪生與特斯拉直流交流電之爭，這些科學巨人也有人性陰暗的一面，為了維護自己的地位而利用手中的學術權杖拚命打壓異見。相比他們，李比希更是世界的良知和人類精神道德的楷模。

最後借用「海水為什麼是藍色的」課文中一句話：永遠不要放棄你對「已知」的好奇心，也許新的發現就在你「已知」的「未知」之中，與各位奮戰在科學研究道路上的同仁共勉。

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