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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Archives des éléments présentés

Brome

Le brome appartient à la famille des halogènes, au même titre que le fluor, le chlore et l’iode. Très peu présent dans l’écorce terrestre (2-3 g/tonne), il est largement plus abondant dans les océans (60-70 g/m3), et encore plus dans les lacs salés tels ceux du Bassin du Tarim ou la Mer Morte (près de 4 kg/m3 pour cette dernière).
Le brome élémentaire (dibrome, Br2) se présente sous la forme d’un liquide rouge et dense, volatil, qui émet des vapeurs corrosives, suffocantes et toxiques dès la température ambiante. Il est chimiquement très réactif et n’est pas présent sous cette forme sur notre planète, où seuls se rencontrent les ions bromure Br -

Le dibrome Br2 est obtenu à partir des saumures riches en bromures (Br -, largement présents en solution dans les grands lacs salés des régions désertiques tempérées et dans quelques sources) par réaction d’échange avec le dichlore gazeux (Cl2) selon la réaction :
2 Br - + Cl2 → Br2 + 2 Cl -
Il est facilement purifié par distillation (point d’ébullition vers 60°C).

Flacon de dibrome Br2 liquide, à température ambiante.
Sa volatilité se manifeste par les abondantes vapeurs rouges
Crédits photos : W.Oelen, 2015, wikimedia

L’alimentation apporte environ 10 mg d’ions bromure par jour. Notre élément ne semble pas avoir de rôle biologique reconnu.
Le dibrome Br2 est classé parmi les substances les plus toxiques. Après contact ou inhalation, sont observés brûlures graves, toux, asthme, bronchite et œdème pulmonaire, ce dernier pouvant être fatal en cas d’intoxication massive.
Les ions bromure Br - sont en revanche bien moins nocifs. Le bromure de potassium (KBr) a été employé comme sédatif et anticonvulsivant avant la découverte des barbituriques, antiépileptiques et tranquillisants mineurs. Les ions bromures peuvent s’accumuler dans l’organisme car leur élimination rénale est assez lente. Après ingestion quotidienne sur plusieurs semaines ou mois d’une dose supérieure à 500 mg/jour, apparaissent des troubles neurologiques, psychiatriques et dermatologiques (bromisme). Ce type d’intoxication, non mortelle, ne se rencontre plus de nos jours.

Étymologie  : « Brome » est dérivé du grec « bromos », puanteur, bien que l’odeur du dibrome soit plus piquante (à l’image de la javel) que dérangeante. Les ions bromures sont inodores.

Origine  : Le brome est produit par capture de neutrons dans le coeur des étoiles massives et lors de l’explosion en supernova en fin de vie de ces étoiles.

Historique  : Le chimiste français Antoine Balard a travaillé sur les eaux salées des étangs proches de Montpellier. Après évaporation de l’eau, il fit barboter dans la saumure obtenue du dichlore gazeux (Cl2) et observa la formation d’un liquide rouge, qu’il attribua à la présence d’un nouvel élément. Ses résultats furent publiés en 1826. Peu de temps auparavant et indépendamment de Balard, Carl Löwig, étudiant de l’université d’Heidelberg, avait obtenu sensiblement le même résultat à partir des sources naturelles de Bad Kreuznach (proche de Mainz, Palatinat) mais ne publia pas sa découverte.

Le brome dans la vie courante :
Le brome est utilisé dans de nombreux intermédiaires chimiques, pharmaceutiques, insecticides ou colorants. Néanmoins, certains dérivés organiques du brome (organo-bromés) posent de nombreux problèmes environnementaux liés à leur non-biodégradabilité.
La majorité du brome est actuellement utilisée sous forme de dérivés organiques comme retardateurs de flamme (ou ignifuges). Ajoutés à la formulation des plastiques, composants électroniques ou textiles, ils limitent les risques d’incendie de ces matériaux combustibles. Parmi eux, les polybromobiphényles (PBB), tétrabromobisphénol A sont connus comme perturbateurs endocriniens. Solubles dans les graisses, ils sont bio-accumulables. Ils ne sont pas biodégradables et peuvent représenter une source importante de pollution.

Pulvérisation de retardateur de flamme bromé sur une forêt de conifères (Idaho, USA)
Crédit photos : U.S. Department of Agriculture, 2016, wikimedia.

Les dérivés organiques du brome sont également de bons fluides extincteurs de feux massifs (réservoirs pétrochimiques par exemple)
Le bromure d’argent AgBr, particulièrement sensible à la lumière, reste très employé dans la photographie argentique.
Le dibrome a les mêmes propriétés antiseptiques que le dichlore. Ses dérivés, quoique plus onéreux que ceux du chlore, sont utilisés comme stérilisants des eaux de piscines. Ils ont l’avantage d’être insensibles au rayonnement UV et d’être moins dépendants au pH et à la température.

Le brome à l’Institut UTINAM  : Il n’y a pas d’utilisation du brome à l’Institut UTINAM