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{{원소 정보/브로민}}
'''브로민'''(←{{llang|en|bromine|브로민}}) 또는 '''브롬'''(←{{llang|de|Brom|브롬}})은 [[할로젠]]에 속하는 [[화학 원소]]로 [[원소 기호]]는 '''Br'''(←{{llang|la|bromium|브로미움}}), [[원자 번호]]는 35이다. 냄새가 고약하다 하여 '''취소'''(臭素←{{llang|ja|臭素|슈소}})라고도 한다. 실온에서 붉은 색의적갈색의 휘발성 액체로, 반응성은 [[염소 (원소)|염소]]와 [[아이오딘]]의 중간 정도이다. 부식성이 매우 강하여 액체 상태의 브로민은 신체 조직을 상하게 하며, 증기는 눈과[[눈]]과 목을[[목]]을 자극한다. 브로민 증기는 흡입하면자극하여 매우 해롭고해롭다. 남성의자연에서는 불임을순수한 일으킨다는형태로 속설이발견되지 있으나않고 성기능에주로 미치는수용성의 영향은브로민화 아직 확실하지형태로 않다존재한다.<ref>'No data concerning developmental and reproductive effects of bromine
 
[[지각 (지질학)|지각]] 속에서는 비교적 희귀한 원소이나, 브로민 화합물 대부분이 물에 잘 녹으므로 [[해수]]에 다량 포함되어 있으며, 대부분 [[염호]]에서 생산된다. 주 생산국은 [[미국]], [[이스라엘]], [[중국]] 등이며, 전체 생산량은 지각 속에서 훨씬 더 풍부한 원소인 [[마그네슘]]과 비슷하다.
 
유기 브로민 화합물은 고온에서 쉽게 브로민 원자를 내놓으며, 이는 [[라디칼]]의 화학적인 [[연쇄 반응]]을 막는 효과가 있다. 이러한 특성을 이용하여 [[방염]]에 사용할 수 있다. 하지만 [[태양광]]에 노출되기만 해도 같은 반응이 일어날 수 있고 [[오존층 파괴]]에 영향을 미칠 수도 있으므로 과거에 유기 브로민 화합물을 사용하던 [[살충제]] 등은 대부분이 금지되어 있다. 그러나 현재까지도 브로민 화합물은 [[사진]]의 필름 및 다른 유기 화합물의 제조 등에 사용된다.
 
오랫동안 [[포유류]] 내에서 생물학적 역할이 없는 것으로 알려져 있었으나, 최근 연구에 따르면 [[조직 (생물학)]] 세포의 성장에 필수적이며 일부 항균 [[효소]]에서 사용된다. 유기 브로민 화합물은 주로 [[해조류]]가 효소를 통해 생성하며, 브로민을 최초로 발견할 때에도 이들을 통해 발견하였다. 또, 브로민 증기는 [[남성]]의 불임을 일으킨다는 속설이 있으나 성기능에 미치는 영향은 아직 확실하지 않다.<ref>'No data concerning developmental and reproductive effects of bromine
exposure in humans by the inhalation route were identified in the available literature.'{{웹 인용 |url =http://www.epa.gov/opptintr/aegl/pubs/bromine_final_volume9_2010.pdf |제목 =Acute Exposure Guideline Levels for Selected
Airborne Chemicals, Volume 9 |저자 = ''Committee on Acute Exposure Guideline Levels; Committee on Toxicology; National Research Council''|확인날짜 = 2013-01-17 | 쪽 =33}}</ref>
 
 
[[파일:Bromine vial in acrylic cube.jpg|thumb|left|순도 99.8% 브롬 2g]]
==특성==
[[파일:Bromine vial in acrylic cube.jpg|thumb|left|순도 99.8% 브롬브로민 2g]]
순수한 브로민은 [[이원자 분자]] 형태(Br<sub>2</sub>)로 존재한다. 브로민 분자는 [[밀도]]가 높고 약간 투명한 적갈색의 [[액체]]로 [[표준 온도 압력]]에서 쉽게 증발하여 [[염소 (원소)|염소]]와 비슷한 불쾌한 냄새가 나는 주황색 기체가 된다. 한편, 실온에서 액체 상태로 존재하는 원소는 [[수은]]과 브로민이 유일하다.
 
55GPa(약 54만 기압) 이상의 압력을 가하면 금속성이 되며, 75GPa(약 74만 기압)의 압력을 가하면 면심 [[사방정계]] 구조를 갖는다. 100GPa의 압력을 가하면 [[단원자 분자]] 형태로 분해되어 체심 사방정계 구조를 가진다.
 
한편, 브로민의 반응성은 염소와 [[아이오딘]]의 중간 정도로, 대부분의 [[금속]] 원소와 반응하여 브로민화 염을 만든다. 대부분의 유기 화합물과도 잘 반응하며, 이원자 분자 형태에서 [[라디칼]]로 분해되기 쉬운 조건에서 특히 잘 반응한다. [[표백]] 작용 또한 뛰어나다. [[물]]에는 소량 용해되며, [[이황화 탄소]], [[사염화 탄소]], [[아세트산]] 등의 용매에는 잘 녹는다. -1에서 +7까지의 [[산화수]]를 가질 수 있으나, [[산화 상태]]가 –1인 것이 가장 흔하며 이는 다른 [[할로젠]] 원소들과 마찬가지로 무색이고 물에 잘 용해된다. 또한, 브로민은 대부분의 금속 원소와 아이오딘을 산화시키는 [[산화제]]이기도 하다.
 
[[앙금 생성 반응]]을 통해 산출되는 브로민화 은은 연노랑색이므로 브로민 이온 (Br<sup>-</sup>)을 검출할 때, 이러한 앙금이 유용하다.
 
유기 화학에서는 다른 할로젠 원소들과 마찬가지로 [[탄화수소]]의 [[수소]]를 대체할 수 있다([[치환 반응]]). 일반적으로 반응하는 탄화수소가 무색이면 치환된 탄화수소 또한 무색을 띠며, 치환된 물질은 밀도와 녹는점이 증가한다. 또, 유기 브로민 화합물은 고온이거나 태양광이 있을 때 쉽게 브로민 원자를 내놓아 라디칼의 [[연쇄반응#화학적인 연쇄 반응|화학적 연쇄 반응]]을 막는 효과가 있으므로 [[방염]] 물질로 사용하기도 한다. [[브로민수]]는 [[알켄]], [[페놀]], [[아닐린]] 등의 물질과 반응하면 적갈색의 브로민수가 무색이 되는 [[탈색]] 반응을 일으키므로 그러한 물질의 존재 여부를 판단하는 시약으로 사용된다.
 
==동위 원소==
{{본문|브로민 동위 원소}}
브로민은 <sup>79</sup>Br(50.69%)과 <sup>81</sup>Br(49.31%) 두 종류의 [[안정 동위 원소]]가 존재한다. 이외에 [[원자량]] 67에서 98 사이에 23종류의 [[방사성 동위 원소]]가 알려져 있으며, 대부분은 [[방사성 붕괴]]의 결과물이다. 원자량이 큰 브로민 동위 원소는 [[중성자 방출]]을 늦추는 효과가 있어 [[노심]]의 제어에 사용된다. 모두 [[반감기]]가 비교적 짧은 편이며, 가장 반감기가 긴 것은 <sup>77</sup>Br로 반감기가 2.376일이다. <sup>67</sup>Br은 반감기가 알려져 있지 않다. 또, 브로민은 [[준안정]]한 [[핵 이성질체]]들이 존재한다. 대표적인 핵 이성질체인 <sup>79m</sup>Br은 4.86초의 반감기를 거쳐 [[바닥 상태]]인 <sup>79</sup>Br으로 붕괴한다.
 
==역사==
브로민은 1825년과 1826년, 뢰비히([[:en:Carl Jacob Lowig|Carl Jacob Lowig]])와 발라르([[:en:Antoine Jerome Balard|Antoine Jerome Balard]])가 각각 발견하였다.
 
발라르는 1826년 [[몽펠리에]]의 [[염생습지]]에서 얻은 [[해초]]를 이용하여 브로민 화합물을 발견하였다. 당시 해초는 [[아이오딘]] 생산에 사용되었는데 여기에는 브로민도 포함되어 있었다. 발라르는 해초를 [[염소 (원소)|염소]]에 반응시킨 후 어떤 물질을 분리하였으며 이렇게 얻은 원소는 염소와 아이오딘의 중간 성질을 가졌다. 발라르는 이 물질이 [[일염화 아이오딘]](ICl)임을 밝히려고 노력했지만 곧 이것이 새 원소임을 알아내고 라틴어 muria(소금물이라는 뜻)에서 이름을 따 무라이드(muride)라는 이름을 붙였다.
 
뢰비히는 1825년 그의 고향 바트크로이츠나흐([[:en:Bad Kreuznach|Bad Kreuznach]]) 지역에 있는 [[광천수]]에서 브로민을 발견하였다. 그는 이 물을 염소와 반응시킨 후, [[다이에틸 에터]]와 브로민을 함께 분리하였다. 여기서 [[다이에틸 에터]]를 증발시키자 적갈색의 액체가 남았다. 그러나 그의 연구 결과 출판이 늦어져서 발라르가 먼저 그 결과를 세상에 알렸다.
 
이후 발라르는 연구 결과를 발표하면서 무라이드 대신 ‘악취’를 뜻하는 브롬(←{{llang|el|βρωμος|브로모스}})이라는 이름을 사용하였다.
 
한편, 브로민이 실용적인 용도로 사용되기 시작한 분야는 [[사진]]이었다. 1840년에 기존에 쓰던 [[아이오딘화 은]]보다 브로민화 은이 사진에 더 적합하다는 것이 알려졌다. 19세기 말에서 20세기 초에는 브로민화 칼륨(KBr)과 브로민화 나트륨(NaBr)이 [[항경련제]]와 [[진정제]]로 쓰이다가 대부분 다른 물질로 대체되었다. [[제1차 세계대전]] 초기인 1915년 1월에는 [[독일 제국|독일군]]이 [[러시아 제국|러시아군]]에게 브로민화 자일렌이라는 [[독가스]]를 ‘백십자(←{{llang|de|Weisskreuz|바이스크로이츠}})’라는 이름으로 대량 사용하였으나, 전투 당시 기온이 낮아 모두 얼어버리는 일이 발생하기도 하였다.
 
==존재==
브로민은 자연에서 이원자 분자 형태(Br<sub>2</sub>)나 유기 브로민 화합물로는 거의 존재하지 않고 [[지각 (지질학)|지각]]의 암석 속에 브로민화 염 형태로 널리 존재한다. 바다로 흘러드는 물이 이러한 화합물을 끊임없이 운반하기 때문에 해수 속에는 약 65[[ppm]] 정도의 브로민이 용해되어 있다. 지각 속에는 약 0.4ppm 정도의 농도로 들어 있으며, 62번째로 많은 원소이다. 토양에는 지역에 따라 5~40ppm까지 다양하지만 일부 [[화산]] 지역에서는 500ppm 가량 함유되어 있기도 하다. [[대기]] 중에는 극미량 들어 있다.
 
주 생산 지역은 [[미국]]의 [[아칸소 주]], [[중국]]의 [[산둥 성]], [[이스라엘]]과 [[요르단]]에 걸쳐 있는 [[사해]] 등이다.
 
==용도==
===방염 물질===
브로민은 [[방염]] 물질에 가장 많이 이용된다. 브로민을 포함한 물질이 연소하면 [[브로민화 수소산]]을 내놓는데 이는 반응성이 매우 높은 [[수소]]와 [[산소]]의 [[라디칼]], 수산화기 등과 반응하여 반응성이 작은 편인 브로민 원자를 내놓아 연쇄 반응을 방해하므로 연소할 때의 산화 반응을 막는 역할을 한다. 이렇게 만들어진 브로민의 라디칼은 [[산화]] 반응에 참여하는 다른 라디칼과 계속 반응하여 연소를 막는 역할을 한다. 이러한 원리로 만든 방염 물질은 대부분 무해하고 화재를 막는 능력이 뛰어나다. 특히 [[잠수함]], [[비행기]], [[우주선]] 등 밀폐된 공간에서 그 효과가 뛰어난데, 값이 비싼데다가 생산 과정 및 화재 진압 과정의 부산물로 인해 [[오존층]]이 파괴될 수 있으므로 항공우주 분야나 군사 분야를 제외하면 더 이상 화재 진압용으로 사용하지 않는다.
 
===휘발유 첨가물===
브로민화 에틸렌은 자동차 엔진의 [[노킹 현상]]을 방지하기 위해 [[테트라에틸 납]]을 첨가한 [[휘발유]]에 첨가물로 사용되었다. 그러나 1970년대 이후 환경오염 문제 때문에 더 이상 사용하지 않는다.
 
===살충제===
브로민화 메틸과 브로민화 에틸렌은 독성이 강해 가정용 및 야외용 [[살충제]]로 사용되었다. 그러나 [[오존층 파괴]]에 영향을 미칠 수도 있다는 사실이 알려졌고, 2005년까지 오존층 파괴 물질을 없애기로 한 [[몬트리올 의정서]]에 따라 더 이상 사용되지 않는다. 그러나 몬트리올 의정서가 채택되는 1991년 이전까지 이미 35000톤 이상의 브로민 계통의 살충제가 사용된 것으로 추정된다.
 
===의료용===
브로민화 칼륨과 브로민화 나트륨은 19세기와 20세기 초반에 [[진정제]]와 [[항경련제]]로 사용되었다. 현재까지도 단순한 브로민화 염은 일부 국가에서 항경련제로 이용된다. 그러나 이러한 브로민 화합물을 장기간 복용하면 [[브로민 중독]]에 걸릴 수 있고 [[중추 신경계]]와 [[피부]]에 악영향을 줄 수 있다.
 
===기타===
* [[브로민화 에티듐]](EtBr)은 [[DNA]]와 잘 결합하며, 이때 [[자외선]]을 비추면 주황색으로 빛나므로 DNA의 염색에 사용한다.
* [[굴절률]]이 높은 브로민 화합물은 광학 기구에 사용되기도 한다.
* 염소와 함께 [[물]]의 소독 및 정화에 사용한다.
* 과거에 사진을 찍을 때 화합물 형태로 사용하였다.
* 보라색 염료의 제조에 사용된다.
 
==주의사항==
순수한 브로민은 독성이 강하며, [[화상]]을 입힐 수 있다. 또, 강력한 [[산화제]]이기 때문에 대부분의 유기 화합물과 무기 화합물을 산화시킨다. 따라서 브로민을 운송할 때는 강철로 만든 튼튼한 용기에 담아서 조심스럽게 취급해야 한다. 브로민 증기를 흡입하면 [[눈]], [[코]], [[점막]] 등에 손상을 줄 수 있으며, 만약 노출되었다면 즉시 맑은 공기를 마셔야 한다. 브로민 증기를 많이 들이마실 경우, 눈, 코, [[기도]], [[폐]]에 손상을 줄 수 있으며, 피부에 얼룩이 생기고 [[호흡기]]와 [[중추 신경계]]에 악영향을 줄 수 있으므로 주의가 필요하다<ref>{{웹 인용 |제목=Occupational Safety & Health Administration :Bromine |저자=United States Department of Labor |url=https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_221800.html}}</ref>. [[남성]]의 불임을 일으킨다는 속설이 있으나 성기능에 미치는 영향은 아직 확실하지 않다.
 
== 주석 ==

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