Brom: 12.000 con ốc cho 1,4 gam màu tím

Phi kim duy nhất ở thể lỏng

Brom nóng chảy ở -7,2 °C và sôi ở 58,8 °C. Nhiệt độ phòng nằm gọn giữa hai mốc đó, nên brom là chất lỏng ngay trên bàn. Cả bảng tuần hoàn chỉ có hai nguyên tố làm được việc này: brom và thuỷ ngân. Thuỷ ngân là kim loại, còn brom thì không.

Chất lỏng ấy màu nâu đỏ sẫm, bốc hơi ngay ở nhiệt độ thường thành lớp hơi cùng màu. Mùi thì hắc và xộc tới mức không ai nhầm được.

Brom lỏng chạm vào da gây bỏng hoá học, còn hít phải hơi brom thì ho, nghẹn thở, khó thở, và đủ nhiều thì chết. Vì vậy giới hạn ở nơi làm việc đặt rất thấp, chỉ 0,1 phần triệu cho một ca 8 tiếng. Riêng 3 phần triệu đã là nguy hiểm tức thời tới tính mạng.

Vì sao công tìm ra brom thuộc về Balard

Năm 1825, Carl Jacob Löwig còn là sinh viên ở Heidelberg. Löwig tách được một chất lạ từ nước suối khoáng ở quê nhà Bad Kreuznach và đem cho thầy mình là Leopold Gmelin xem. Rồi kỳ thi cuối năm và kỳ nghỉ lễ xen vào, việc công bố chậm lại.

Năm 1826, Antoine Balard, một dược sĩ trẻ ở Montpellier, tìm thấy chất đó trong tro rong biển. Balard thoạt đầu cũng tưởng đây là iot monoclorua, một hợp chất của iot với clo. Không chứng minh được, ông kết luận đây là nguyên tố mới và công bố. Vì công bố trước, lịch sử ghi công cho Balard.

Người thứ ba là Justus von Liebig, khi đó đã có tiếng. Liebig nhận một mẫu từ chính nguồn nước Kreuznach ấy năm 1825, xem rồi kết luận đó là hợp chất của iot.

Thuốc nhuộm tím Tyre vắt từ ốc biển

Màu tím Tyre là thuốc nhuộm đỏ tím lấy từ một tuyến nhỏ dưới mang của vài loài ốc gai biển. Người Phoenicia làm ra từ khoảng năm 1200 trước Công nguyên, và nghề ấy chạy liên tục tới năm 1453, khi Constantinople thất thủ.

Chất tạo màu trong đó là 6,6'-dibromoindigo, một hợp chất hữu cơ chứa brom. Đắt là vì nguyên liệu. Theo một nghiên cứu về thương mại Byzantine, 12.000 con ốc chỉ cho ra 1,4 gam thuốc nhuộm nguyên chất, vừa đủ nhuộm viền một bộ áo. Sử gia Theopompus ghi rằng ở thành Colophon, thuốc nhuộm tím bán đắt ngang bạc.

Đắt tới mức đó thì màu tím thành dấu hiệu quyền lực. La Mã còn ra luật cấm, chỉ quan chức cấp cao mới được mặc áo nhuộm tím trọn bộ.

Hơn một nửa lượng brom thế giới đi vào chất chống cháy

Lửa cháy được là nhờ một phản ứng dây chuyền giữa các gốc tự do, những mảnh phân tử rất dễ phản ứng. Khi vật liệu có chứa brom bắt lửa, brom sinh ra axit hydrobromic. Axit này gặp các gốc tự do đang giữ ngọn lửa và biến chúng thành gốc brom, loại ít hoạt động hơn nhiều. Dây chuyền đứt thì lửa tắt.

Nhờ cơ chế đó, hợp chất hữu cơ chứa brom được trộn vào vỏ nhựa tivi và máy tính, thảm, đệm ghế và rèm. Đây là ứng dụng lớn nhất của brom.

Một họ chất chống cháy trong số đó là nhóm PBDE. Nhóm này tích luỹ trong cơ thể người nhiều năm, đi qua nhau thai sang thai nhi và can thiệp vào hormone tuyến giáp. Người ta nhiễm PBDE chủ yếu qua bụi nhà chứ không phải qua khói cháy, vì đồ chứa PBDE rã dần theo thời gian. Bụi nhà chiếm 80–90% tổng lượng người ta hít và nuốt phải.

Công ước Stockholm cấm hai nhóm PBDE thương mại từ năm 2009, và thêm một nhóm nữa vào năm 2017.

Thuốc xông đất phải bỏ vì tầng ozone

Methyl bromide là khí không màu không mùi. Khí này xông vào đất trước khi trồng để diệt sâu bệnh và cỏ dại, nhiều nhất cho dâu tây và hạnh nhân. Khí này cũng dùng khử trùng kho nông sản và kiện gỗ xuất khẩu.

Khí này bay lên cao, bị ánh sáng mặt trời phân huỷ thành gốc brom tự do. Gốc brom phá tầng ozone mạnh hơn gốc clo nhiều. Nghị định thư Montreal vì vậy bắt cắt giảm dần. Mức phải về không từ đầu năm 2005 với các nước phát triển, và đầu năm 2015 với các nước đang phát triển.

Nghị định thư có một điều miễn trừ. Lượng methyl bromide dùng cho kiểm dịch và xử lý trước khi xuất khẩu không tính vào mức bị khống chế. Phần miễn trừ ấy không kèm hạn chót, khác với những miễn trừ khác vốn phải xin lại từng năm.

Thuốc an thần của thế kỷ 19

Từ giữa thế kỷ 19, kali bromua và natri bromua được kê làm thuốc an thần và chống co giật. Tới cuối thế kỷ, kali bromua là thuốc duy nhất thật sự chặn được cơn động kinh, và còn được kê cho cả mất ngủ lẫn lo âu. Năm 1901, một bệnh viện ở London mua chừng 2 tấn kali bromua mỗi năm.

Nguy hiểm nằm ở chỗ liều điều trị thời đó khoảng 3–5 gam mỗi ngày, còn liều gây ngộ độc mạn tính chỉ 0,5–1 gam nếu kéo dài. Bromua lại thải khỏi cơ thể rất chậm, mất 9–12 ngày mới vơi được một nửa, nên uống đều là tích lại.

Hậu quả có tên riêng là bromism: bồn chồn, lú lẫn, ảo giác, nặng thì loạn thần và hôn mê. Một bài tổng quan y khoa năm 2025 dẫn lại con số thời đó, khi bromism chiếm 5–10% số ca nhập viện tâm thần. Phenobarbital ra đời năm 1912 chấm dứt vị thế của bromua. Nhưng ca lẻ vẫn còn tới tận năm 2025, khi một người nhập viện vì ảo giác sau khi tự thay muối ăn bằng natri bromua.

Brom lấy từ nước muối ngầm và Biển Chết

Brom không có mỏ quặng rắn để đào. Trong vỏ Trái Đất brom chỉ chiếm 2,5 phần triệu, nhưng hợp chất của brom tan rất tốt trong nước. Qua hàng trăm triệu năm, brom bị rửa trôi về biển và các hồ nước mặn.

Nước biển thường chứa 65 phần triệu brom. Biển Chết có tới 0,4% khối lượng là bromua, đặc gấp khoảng 60 lần nước biển. Cách lấy brom ra thì đơn giản: sục khí clo vào nước muối, clo đẩy brom ra, rồi thổi hơi nước cuốn brom đi.

Israel và Jordan cùng lấy brom từ Biển Chết, và cùng dẫn đầu thế giới. Năm 2024, Israel lấy được khoảng 140.000 tấn và Jordan 120.000 tấn, trong tổng 400.000 tấn của cả thế giới, chưa kể sản lượng Mỹ vốn được giữ kín.

Người Phoenicia từng mò từng con ốc dọc bờ Địa Trung Hải để gom đủ brom nhuộm viền một bộ áo. Brom nằm sẵn trong vùng nước họ đang lội, chỉ có điều loãng quá, 65 phần triệu.

5 điều cần nhớ về brom

1. 1 Brom và thuỷ ngân là hai nguyên tố duy nhất ở thể lỏng trong phòng, và brom là phi kim.
2. 2 Màu tím hoàng gia thời cổ đại là hợp chất chứa brom: 12.000 con ốc biển cho 1,4 gam thuốc nhuộm.
3. 3 Hơn một nửa lượng brom mỗi năm đi vào chất chống cháy cho nhựa, thảm và vỏ thiết bị điện tử.
4. 4 Kali bromua từng là thuốc chống động kinh duy nhất có hiệu quả, và ngộ độc bromua chiếm 5–10% số ca nhập viện tâm thần.
5. 5 Brom gần như không có mỏ quặng rắn. Nguồn cung thế giới lấy từ nước muối ngầm và Biển Chết.

Khối lượng nguyên tử theo CIAAW/IUPAC 2021; các giá trị còn lại từ PubChem (NCBI/NIH). Giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp theo sổ tay hoá chất CDC–NIOSH. Số ốc cho mỗi gam thuốc nhuộm theo David Jacoby, Dumbarton Oaks Papers 2004; giá ngang trọng lượng bạc theo Theopompus qua Athenaeus. Phần bụi nhà trong phơi nhiễm PBDE theo ATSDR và Health Canada. Lộ trình methyl bromide đọc thẳng từ Điều 2H của Nghị định thư Montreal trên trang Ban thư ký Ozone của Liên Hợp Quốc. Con số 5–10% ca nhập viện tâm thần theo Coelho-Silva và cộng sự, Toxicology Mechanisms and Methods 2025. Sản lượng và giá theo USGS, Mineral Commodity Summaries 2025. Mốc thời gian màu tím Tyre và hợp chất tạo màu theo Wikipedia mục Tyrian purple. Tỉ lệ brom trong vỏ Trái Đất, nước biển và Biển Chết, mọi con số và mốc trong mục thuốc an thần, chuyện Löwig, Balard, Liebig, hai mốc Công ước Stockholm cùng cơ chế chất chống cháy đều theo Wikipedia mục Bromine, đọc bản wikitext gốc. Đối chiếu lại lần cuối 12/09/2026.