Відразу після відкриття брому в 1825 році його солі стали використовувати в якості заспокійливого засобу, а також для запобігання конвульсій. Однак лише через майже століття, в 1910 році, один з учнів академіка І. П. Павлова, П.М.Нікіфіровский, отримав перші відомості про механізм дії солей брому, поставивши серію дослідів. Собаці давали сухий м'ясний порошок і визначили обсяг слини, що виділялась. При цьому діяли подразниками - гучними звуками, світлом і так далі, щоб виробити умовний рефлекс. В ході дослідів собаку стали підгодовувати молоком з добавкою броміду натрію, і через деякий час вона взагалі перестала реагувати на будь-які подразники. Отже, бром посилює гальмування нервових реакцій. До речі, після того, як досліди закінчували, інтерес до життя у собаки відновлювався.
Навіщо бром медикам? Заспокійливі препарати брому були дуже популярні до кінця XX століття, поки раптом не з'ясувалося, що зловживання ними призводить до серйозних психічних розладів і мало не 2% клієнтів божевільних будинків - жертви бромотерапіі, так званого бромізму. У 1975 році в США ці препарати були заборонені і поступово пішли з ринку всіх країн; сучасні транквілізатори бромидов не містять.
Які симптоми бромізму? Це можуть бути як помутніння свідомості, так і психози з галюцинаціями. Ось як описують автори статті в журналі «Postgraduate Medical Journa» (1982, 58, 523-524) наслідки тридцятирічного щотижневого прийому чайної ложки броміду калію. У 77-літнього пацієнта, колишнього хіміка, вміст брому в крові був не настільки вже й великим - 400 мг/л (небезпечним вважається рівень 100 мг/дл). Однак йому ввижалися поганий запах в будинку і електричні примари, що проникають в будинок по проводах від сусіда; підступний сусід отримав цеглу в дах своєї теплиці, що і послужило приводом для розслідування. Були й інші знайомі психіатрів симптоми. При цьому людина перебувала в тверезій пам'яті і здоровому глузді, демонструючи IQ 120. Після тритижневого лікування вміст брому в крові зменшився до нуля, і душевне здоров'я відновилося. Інший випадок більш загадковий. Протягом півтора років літня медсестра перебувала в пригніченому стані, страждала провалами в пам'яті, за що її вирішили звільнити. Дослідження не виявило ніяких дивацтв, крім 310 мг/л брому в крові. За тиждень бром з організму вивели, і стан людини повернулося в норму. Однак звідки в її організмі взявся бром, медсестра не знала. Згодом у неї одного разу знову виник такий стан, і знову рівень брому виявився високим - 250 мг/л.
Чи додають чи бром в чай солдатам для зниження статевого потягу? З попереднього розділу зрозуміло, що жодна людина при здоровому глузді не стане цього робити: при такому масовому використанні бромистий препаратів ризик отруєння надзвичайно великий. Крім того, як стверджують військові лікарі, якби таке практикувалося, було б повчання по застосуванню препаратів і складські відомості, а нічого цього немає. Міф же виник надзвичайно давно, мабуть, одночасно з появою бромистих заспокійливих солей, тільки про це немає свідчень. Як пише Вікіпедія, перші документовані чутки про використання броміду калію в чаї солдат британської армії сягають часів другої світової війни. Тоді ж в американській армії ходили розповіді про додавання препарату брому в каву. У радянських допризовників були популярні байки про броміди калію в чаї і компоті; при цьому ніхто не замислюється, що броміди солоні на смак. Можливо, поширення чуток сприяла практика додавання в ці страви таємничого білого порошку - аскорбінової кислоти. Строго кажучи, сама по собі ідея додавати заспокійливий бромід в їжу солдатів - людей, від яких вимагаються швидкість реакцій і агресивність - виглядає дивно.
Втім, вчені помітили властивість брому підвищувати вироблення жіночих гормонів - у самок щурів з'єднання брому в дозі 45 мг викликало підвищення естрогенної активності. Це дослідження, проведене І.Преслом і П.Клетечкой і опубліковане в журналі «Проблеми ендокринології і гормонотерапії» за1965 рік - єдина згадка про зв'язок брому з статевими гормонами в базі наукових публікацій PubMed.
Чи використовуються зараз броміравані препарати? Так. Наприклад, ліки від кашлю - бромгексин: його молекула містить два атоми брому. Це аналог речовини, що витягується з рослини Adhatoda vasica; в природному речовині, проте, брому немає. Входить бром і до складу антисептика ксероформа - з'єднання вісмуту з трибромфенолом. Ксероформ - складова частина знаменитої мазі Вишневського, яку застосовують для лікування різного роду пошкоджень шкіри: виразок, опіків, гнійників.
Де ще використовують бром та його сполуки? До недавнього часу у брому було багато більше професій, ніж тепер. Перш за все, без нього була неможлива фотографія - саме частки броміду срібла, нерозчинні у воді, але легко розкладаються на світлі, служили основою якісних фотографічних емульсій. Тепер плівко-паперову чорно-білу хімічну фотографію практично витіснила цифрова технологія. Метилбромід використовували в якості отрутохімікату як на полях, так і для домашніх фумігаторів. Однак Монреальський протокол щодо захисту озонового шару поклав цьому край. Входив бром і до складу фреонів, які також були заборонені - вважається, що бром відповідальний за знищення 20-40% озону в озонові діри. Етіленбромід застосовували в якості добавки, що підвищує октанове число бензину, причому на ці цілі йшла мало не половина всього брому, але з 70-х років і від цієї добавки стали відмовлятися. Є важливі професії, яких бром поки що не позбавився, - він входить до складу каталізаторів, які застосовуються в органічному синтезі, і препаратів для дублення шкір. Розчини неорганічних солей брому нафтовики закачують в свердловину для підвищення виходу нафти. З давніх-давен бромовані рослинні олії застосовують в якості емульгаторів. Наприклад, вони допомагають розчинити ароматичні добавки в газованих напоях. Незважаючи на обмеження в США використання брому з 70-х років, ці олії використовують до сих пір, наприклад в напої «Mountain Dew» виробництва компанії «Соса-Соlа».
Як видобувають бром? Бром добувають хлоруванням ропи - сильно концентрованої морської води. Річний обсяг виробництва становить близько півмільйона тон, а лідирують в ньому США, Ізраїль, КНР і Йорданія. Взагалі ж бром - вельми розсіяний елемент, який практично не має мінералів. Це не дивно, адже більшість його власних з'єднань розчинні, а розмір атома такий великий, що він не поміщається в решітки інших елементів. Саме тому морська вода - найбільш доступне його джерело. Відповідно, найбільше брому міститься у водоростях і інших морських організмах.
Як був відкритий бром? Приблизно таким же способом, яким його тепер і добувають. Першовідкривач брому Антуан Жером Балар працював препаратором у професора Ж.Ангада в університеті Монпельє. Йому дали перше самостійне завдання: вивчити склад маткових розчинів, з яких видобувають морську сіль, а також морських водоростей. Під час роботи він встановив, що струмінь газоподібного хлору, пропущений через маточник, надає йому червоно-бурого забарвлення. Ще цікавіше поводився луг, отриманий з водоростей: коли до нього додавали хлорну воду і крохмаль, рідина ділилася на два шари - жовтуватий верхній і синій нижній. Тепер-то зрозуміло, що це хлор витісняв бром і йод з їх солей, що містяться в морській воді. Балар же припустив, що жовте забарвлення дає якесь з'єднання хлору з йодом, і довго намагався їх розділити. Після безуспішних спроб він все-таки виділив барвник. Він виявився важкою червоно-коричневою рідиною з поганим запахом. Балар зрозумів, що отримано новий елемент, підготував повідомлення і послав зразки в Париж. Елемент він назвав мурід, від латинського слова «розсіл». Академічна комісія визнала результати прихильно, але порекомендувала назвати елемент, як і інші галогени, по характерному властивості. Через запах його і назвали бромом, що по-грецьки означає «смердючий». Балар незабаром просунувся по службі, і злі язики говорили, що не Балар відкрив бром, а бром відкрив Балара.
Цікаво, що Юстус Лібіх незадовго до відкриття Балара тримав в своїх руках бром. Якась компанія надіслала йому пляшку жовтуватою води з проханням провести експертизу. Лібіх цією роботою не зацікавився, припустивши, що колір дає знов-таки з'єднання хлору з йодом. Згодом він написав наступну фразу, яку дуже корисно було б прочитати багатьом нинішнім дбайливцям за чисту науку: «Не може бути більшого нещастя для хіміка, як то, коли він сам не здатний звільнитися від упереджених ідей, а намагається дати всім явищам, що не сходяться з цими уявленнями, пояснення, які не базуються на досліді».
Що таке цинк-бромний акумулятор? Це один з перспективних акумуляторів: дуже дешевий, легкий, витримує дві тисячі (а після техобслуговування і в два рази більше) циклів перезарядки, причому здатний розряджатися повністю. При заряді такого акумулятора металевий цинк осідає на аноді, а бром збирається на катоді. При розрядці між ними відбувається реакція і виходить розчин броміду цинку. Крім іншого, такий акумулятор заряджається будь-яким джерелом постійного струму - по суті, це гальванічний апарат, - і не дає кислотних випарів, неминучих у свинцево-сірчанокислотного. З випаровуванням брому борються, забезпечуючи його зберігання на катоді або в пористому вуглеці, або у вигляді нестійкого з'єднання. Через те, що на аноді можуть виростати дендрити цинку, акумулятор потрібно раз в декілька днів повністю розряджати. Оптимальна конструкція акумулятора ще не знайдена, але інженери над нею працюють, а кілька компаній в США і КНР випускають такі акумулятори для різних застосувань.
Яке зараз основне застосування брому? Бром в вигляді полібромдифенолів, їх ефірів і схожих сполук виявився прекрасним гасителем полум'я, здатним добре змішуватися з полімерами. При горінні такі сполуки легко перетворюються в бромоводень - НВг. Він реагує з вільними радикалами водню, кисню або гідроксигрупи і нейтралізує їх, тобто обриває ланцюгову реакцію, що забезпечує горіння. Такі добавки особливо популярні при виробництві пластиків для виготовлення електронних плат, але і багато інших матеріалів містять ці речовини.
У зв'язку із зростанням обсягів пластикового і електронного сміття виникає проблема вивільнення бром-вмісної органіки в навколишнє середовище. Вивільняється вона як в результаті вимивання з закопаного сміття, так і при спалюванні сміття на заводах. Вимірювання, проведені в 2003 році, показали, що в кілограмі електронних компонент міститься 3-4 грама різних полібромфенолів, а також 5,5 грама чистого брому і 1,7 грами ртуті. Потрапивши в природу, ці речовини неминуче стануть передаватися по харчовому ланцюгу, накопичуватися і, можливо, впливати на здоров'я людей. Поки що виявлено негативний вплив полібромфенолоів на розвиток мозку у новонароджених щурят, а також на зміну морфології внутрішніх органів у дорослих щурів і кроликів. Діюча доза становила десятки міліграмів на кілограм живої ваги. Канцерогенні властивості цих речовин були помічені при високих дозах, в грами на кілограм ваги.
Що цікаво, полібромфеноли накопичуються не тільки в природі, а й у техносфері - при вторинному використанні пластиків, отриманих при переробці електронного сміття. Природно, з таких пластиків заборонено робити харчову упаковку. Однак, наприклад, чеські дослідники виявили, що сліди електроніки присутні в семи з десяти чорних пластикових піддонів для їди: зміст полібромфенолів в них складало від 57 до 5975 мг на кілограм вироби ( «Food Additives & Contaminants: Part A», 19 січня 2015 року: СОІ: 10.1080 / 19440049.2015.100 9499). Була там і ртуть. Мабуть, при розвитку переробки пластмас бромовані гасителі полум'я стануть неминучими складовими будь-якого пластику. Наскільки це небезпечно, поки незрозуміло, але, схоже, справа йде до того, що і ця область застосування брому опиниться під забороною.
