Estrazione del bromo dall’acqua di mare

Il bromo viene utilizzato, in alternativa al cloro, per il trattamento delle acque delle piscine quale disinfettante e per controllare la crescita batterica nei processi industriali.
I composti del bromo vengono usati come pesticidi e come agenti fumiganti per prevenire l’attacco di parassiti alle coltivazioni di cereali.
I composti del bromo vengono utilizzati in campo farmaceutico e in quello fotografico ma il maggior uso è nei ritardanti della fiamma.
Il processo per estrarre il bromo dall’acqua di mare è costituito da quattro fasi principali:
• Ossidazione degli ioni bromuro a bromo
• Allontanamento dei vapori di bromo
• Produzione del bromuro di idrogeno
• Ossidazione del bromuro di idrogeno a bromo
Inizialmente l’acqua di mare viene acidificata con acido solforico per ridurre il pH ad un valore di 3.5 in quanto a valori più alti sia il bromo che il cloro reagiscono con l’acqua per dare una reazione di disproporzione:
Br2(aq) + H2O(l)→ HBr(aq)+ HBrO(aq)
Cl2(aq) + H2O(l)→ HCl(aq)+ HClO(aq)
All’acqua acidificata viene aggiunto un eccesso di cloro che ossida gli ioni bromuro a bromo:
Cl2(aq) + 2 Br-(aq) → 2 Cl-(aq) + Br2(g)
I vapori di bromo sono volatili e vengono convogliati, tramite ventilazione, nel recipiente di reazione dove viene insufflata anidride solforosa. La reazione che avviene è:
Br2(g) + SO2(g) + H2O(l) → 2 HBr(g) + H2SO4(aq)
In questa fase il contenuto di bromo è di circa 2200 volte maggiore rispetto a quello che si trova nell’acqua di mare.
Il bromuro di idrogeno viene quindi iniettato nella parte superiore di una torre per incontrare controcorrente il cloro. La reazione che avviene è:
2 HBr(aq)+ Cl2(g) → Br2(g) + 2 HCl(aq)
Il vapore di bromo viene rimosso dalla miscela tramite distillazione in corrente di vapore e la miscela di vapore viene condensata per dare uno strato acquoso e uno strato di bromo.