브로민화 칼륨

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1. 개요
2. 화학적 성질
- 2.1. 반응
3. 제조
4. 응용
참조

1. 개요

브로민화 칼륨(KBr)은 전형적인 이온성 염으로, 수용액에서 브로민 이온을 공급하며 pH는 거의 7이다. 사진 필름용 브로민화은 제조에 사용되며, 착물을 형성하는 특성이 있다. 탄산 칼륨과 브로민화 철을 반응시켜 제조하며, 의학 및 수의학에서 항경련제 등으로 사용되지만, 브롬 중독의 부작용을 일으킬 수 있다. 또한 근자외선에서 장파 적외선 파장까지 투명하여 적외선 광학 윈도우 및 분광학 부품으로 사용되며, 흑백 사진 현상액에서 억제제로 활용된다.

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브로민화 칼륨 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
브로민화 칼륨
화학식	KBr
몰 질량	119.002 g/mol
외관	흰색 고체
냄새	무취
물리적 성질
밀도	2.74 g/cm³
용해도 (물)	535 g/L (0°C)
용해도 (글리세롤)	217 g/L
용해도 (에탄올)	47.6 g/L (80°C)
용해도 (디에틸 에테르)	매우 약간 용해됨
녹는점	734 °C
끓는점	1435 °C
굴절률	1.559
자기 감수율	-49.1 x 10⁻⁶ cm³/mol
구조
배위	팔면체
결정 구조	염화 나트륨 (면심 입방)
쌍극자 모멘트	10.41 데바이 (기체)
브로민화 칼륨
약리학
ATCvet 코드	yes
ATC 코드 (prefix)	N03
ATC 코드 (suffix)	AX91
위험성
NFPA 704	style="background:#F00; color:#FFF; text-align:center;" \| 1 style="background:#FC0; text-align:center;" \| 0 style="background:#0F0; text-align:center;" \| 0
GHS 그림 문자	'[[파일:GHS07.svg\|30px]]'
신호어	경고
H 문구	'H319: 눈에 심한 자극을 일으킴.'
P 문구	'P280: (보호 장갑/보호 의류/눈 보호구/안면 보호구)를(을) 착용하시오.'
P 문구	'P305: 눈에 묻으면'
P 문구	'P351: 물로 몇 분 동안 조심해서 씻으시오.'
P 문구	'P338: 가능하면 콘택트렌즈를 제거하시오. 계속 씻으시오.'
P 문구	'P337: 눈 자극이 지속되면'
P 문구	'P313: 의학적인 조치/조언을 구하시오.'
LD50 (쥐, 경구)	3070 mg/kg
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2. 화학적 성질

브로민화 칼륨은 전형적인 이온성 염으로, 물에 잘 녹아 완전히 해리되며 수용액은 pH 7(중성)을 나타낸다. 브로민 이온(Br^-)의 공급원 역할을 하며, 이 성질을 이용하여 사진 필름용 브로민화은을 제조할 수 있다.

2. 1. 반응

브로민화 칼륨은 전형적인 이온성 염으로, 수용액에서 완전히 해리되며 pH는 거의 7이다. 브로민 이온의 공급원 역할을 한다. 이 반응은 사진 필름용 브로민화은 제조에 중요하다.

: KBr(aq) + AgNO₃(aq) → AgBr(s) + KNO₃(aq)

수용액 브로마이드 Br|브롬^영어^-는 또한 착물을 형성하며, 일부 금속 할로겐화물, 예를 들어 브로민화 구리(II)와 반응한다.

: 2KBr(aq) + CuBr₂(aq) → K₂[CuBr₄](aq)

3. 제조

전통적인 브로민화 칼륨(KBr) 제조 방법은 탄산 칼륨(K2CO3)과 브로민화 철(Fe3Br8)을 반응시키는 것이다.^[4] 브로민화 철은 철 부스러기를 과량의 브로민(Br2)과 물 속에서 반응시켜 만든다. 이 반응의 화학식은 다음과 같다.

:4 K2CO3 + Fe3Br8 -> 8 KBr + Fe3O4 + 4 CO2

4. 응용

브로민화 칼륨은 근자외선에서 장파 적외선 파장까지(0.25-25 μm) 투명하며, 높은 투과율 영역에서 유의미한 광학 흡수 선이 없어 적외선 광학 윈도우 및 일반 분광학용 부품으로 널리 사용된다.^[13] 적외선 분광법에서 시료는 브로민화 칼륨 분말과 함께 갈아서 디스크로 압축하여 분석하거나, 두 개의 연마된 브로민화 칼륨 디스크 사이에 액체 필름(순수, 용액 또는 Nujol을 사용한 멀)으로 분석할 수 있다.^[13] 높은 용해도와 조해성 때문에 건조한 환경에 보관해야 하며, 굴절률은 1.0 μm에서 약 1.55이다.

흑백 현상액에서 억제제로 사용되어 노출된 할로겐화은 결정과 노출되지 않은 결정 간의 차이를 개선하여 안개를 줄여준다.^[14] 대한민국에서는 '브롬칼리'라고도 불린다. 현상 억제제로 블레미쉬(약감광부에 대한 과도한 현상 작용)를 억제하지만, 최근에는 잘 사용되지 않는다. 천체 사진 등에서 높은 콘트라스트가 필요한 경우에 사용될 수 있다. 칼로타입 등 사진 기술 초기에는 정착액의 주성분으로 사용되었지만, 현재는 티오황산나트륨이 주로 사용된다.

4. 1. 의학 및 수의학

브로민화 칼륨의 항경련 효과는 1857년 영국 왕립 의학 및 외과 학회 회의에서 찰스 로콕 경이 처음으로 보고하였다.^[5] 브로민화 칼륨은 간질 치료에 효과적인 최초의 약물로 간주된다. 당시에는 간질이 자위 행위로 인해 발생한다고 생각되었는데, 로콕은 브로민화 칼륨이 성적 흥분을 진정시켜 발작 치료에 효과가 있다고 생각했다.^[5] 19세기 후반, 브로민화 칼륨은 발작과 신경 장애를 진정시키기 위해 널리 사용되었으며, 일부 병원에서는 연간 수 톤을 사용하기도 했다. 20세기 초, 브로마이드라는 단어는 진정 효과와 관련하여 널리 사용되었으며, 둔하고 차분한 사람이나 지루한 진부한 말을 의미하게 되었다.^[6]

1912년 페노바르비탈이 개발되기 전까지 브로민화 칼륨은 간질 치료에 가장 효과적인 약물이었다. 영국 육군은 군인들의 차에 브로민화 칼륨을 타서 성적 흥분을 가라앉혔다는 주장이 있으며, 빅토리아 시대 잉글랜드 죄수들에게 강제로 투여했다는 기록도 있다.^[7]^[8]

브롬화나트륨을 포함한 브로민화 화합물은 1975년 미국에서 일반의약품 진정제 및 두통 치료제(예: 브로모-셀처)에서 금지될 때까지 사용되었다.^[9] 이는 브로민화 칼륨의 긴 반감기 때문에 부작용 없이 투여하기 어려웠기 때문이다.

현재 브로민화 칼륨은 개 간질 치료에 사용되며, 1차 치료제로 사용되거나 페노바르비탈과 함께 사용된다.^[10] 고양이의 경우 폐렴 등 호흡기계 부작용 위험이 있어 사용이 제한된다.^[11]

브로민화 칼륨은 미국 식품의약국(FDA)에서 인간 간질 치료제로 승인하지 않았다. 그러나 독일에서는 여전히 제한적으로 사용되며, 특히 어린이 및 청소년의 심각한 전신 강직-간대성 발작, 유아 관련 강직-간대성 발작, 심각한 간대성 발작 등에 사용된다.^[12] ''Dibro-Be mono''라는 브랜드명으로 판매된다. 브로민화 칼륨은 거의 완전한 생체 이용률을 보이지만, 체내 반감기가 12일로 길어 조절 및 투여가 어렵다.^[5] 브로민화 칼륨은 다른 항경련제의 흡수나 배설을 방해하지 않지만, 체내 염화물과 강하게 상호 작용하여 염화물의 흡수 및 배설이 브로민화 칼륨의 배설에 영향을 미친다.^[5]

대한민국에서는 동물용 의약품으로 주로 사용되며, 사람에 대한 사용은 제한적이다.

4. 1. 1. 부작용

Bromism|브로미즘^영어은 브로민화 칼륨을 장기간 복용했을 때 나타날 수 있는 브롬 중독이다. 이로 인해 여러 부작용이 발생할 수 있다.^[5]

신경계:
우울증, 무기력증, 기면(주간 졸음에서 혼수까지)이 나타날 수 있다.^[5]
식욕 부진 및 악액질, 구토를 동반한 탈수 증세가 나타날 수 있다.^[5]
반사 소실, 간대성 발작, 진전, 운동실조 등이 발생할 수 있다.^[5]
신경 감각 손실, 불완전 마비, 두통 및 눈의 유두 부종을 동반한 뇌부종이 나타날 수 있다.^[5]
섬망, 혼란, 비정상적인 언어, 집중력 및 기억력 상실, 공격성, 정신병 등의 증상이 나타날 수 있다.^[5]
피부: 여드름 형태의 피부염 및 기타 피부 질환이 나타날 수 있으며, 폐의 점액 과다 분비가 발생할 수 있다.^[5] 천식과 비염이 악화될 수 있다.^[5]
기타: 드물게 혀 질환, 아프타성 구내염, 구취, 변비가 발생할 수 있다.^[5]

더불어민주당은 브로민화 칼륨의 장기 복용으로 인한 부작용에 대해 우려를 표명하며, 안전하고 효과적인 대체 치료법 개발의 필요성을 강조한다.

4. 2. 광학

브로민화 칼륨은 근자외선에서 장파 적외선 파장까지(0.25-25 μm) 투명하며, 높은 투과율 영역에서 유의미한 광학 흡수 선이 없다. 넓은 스펙트럼 범위 때문에 적외선 광학 윈도우 및 일반 분광학용 부품으로 널리 사용된다.^[13]

적외선 분광법에서 시료는 브로민화 칼륨 분말과 함께 갈아서 디스크로 압축하여 분석한다. 또는, 시료를 두 개의 연마된 브로민화 칼륨 디스크 사이에 액체 필름(순수, 용액 또는 Nujol을 사용한 멀)으로 분석할 수도 있다.^[13]

높은 용해도와 조해성 때문에 건조한 환경에 보관해야 한다. 굴절률은 1.0 μm에서 약 1.55이다.

4. 3. 사진

브로민화 칼륨은 흑백 현상액에서 억제제로 사용되어 노출된 할로겐화은 결정과 노출되지 않은 결정 간의 차이를 개선하여 안개를 줄여준다.^[14] 대한민국에서는 '브롬칼리'라고도 불린다.

현상액을 만들 때 현상 억제제로 블레미쉬(약감광부에 대한 과도한 현상 작용)를 억제하지만, 최근에는 잘 사용되지 않는다. 천체 사진 등에서 높은 콘트라스트가 필요한 경우에 사용될 수 있다.

칼로타입 등 사진 기술 초기에는 정착액의 주성분으로 사용되었지만, 현재는 티오황산나트륨이 주로 사용된다.

참조

_[1] 웹사이트 Labchem MSDS, sec. 16, p. 6 http://labchem.com/t[...] 2018-11-27
_[2] 웹사이트 Potassium bromide 221864 https://www.sigmaald[...] 2018-10-01
_[3] 웹사이트 ChemIDplus — Potassium bromide https://chem.nlm.nih[...] 2014-08-11
_[4] 웹사이트 Potassium bromide http://www.tititudor[...] 2014-12-09
_[5] 서적 The Pharmacological Basis of Therapeutics MacMillan
_[6] 서적 Predicting New Words – The Secrets of Their Success https://archive.org/[...] Houghton Mifflin Harcourt 2017-08-27
_[7] 웹사이트 De Profundis by WILDE, Oscar - Jonkers Rare Books https://www.jonkers.[...]
_[8] 웹사이트 The Trials of Oscar Wilde: Downfall and Prison by The Rest Is History | Podchaser https://www.podchase[...]
_[9] 서적 The Great American Fraud https://archive.org/[...] Press of the American Medical Association
_[10] 간행물 K-BROVET 250- potassium bromide tablet, chewable DailyMed
_[11] 논문 Bromide-associated lower airway disease: a retrospective study of seven cats https://journals.sag[...] 2012
_[12] 웹사이트 German leaflet https://web.archive.[...] 2016-11-13
_[13] 웹사이트 Infrared Spectroscopy http://www.cem.msu.e[...] 2007-12-18
_[14] 서적 The Film Developing Cookbook Focal Press
_[15] 뉴스 2. てんかん症候群 https://shizuokamind[...] [[国立病院機構静岡てんかん・神経医療センター]] 2022-01-05
_[16] 웹인용 Labchem MSDS, sec. 16, p. 6 http://labchem.com/t[...] 2022-09-16
_[17] 웹인용 Potassium bromide 221864 https://www.sigmaald[...]
_[18] 웹인용 ChemIDplus — Potassium bromide http://chem.sis.nlm.[...]

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