Энциклопедический словарь (Б) - Ф. Брокгауз

Что касается до материала подлежащего ферментативному изменению под влиянием дрожжей, то таковым является, как уже сказано, сахар. Однако не всякий сахар одинаково легко подвергается процессу спиртового брожения. Наприм., обыкновенный, тростниковый сахар, как таковой, не бродит, тогда как виноградный и плодовый сахар (декстроза и левулёза) и мальтоза бродят легко. Впрочем, если мы жидкость, заключающую тростниковый сахар, приведем в соприкосновение с дрожжами, то через известный промежуток времени брожение все таки наступит. Объясняется это тем, что дрожжи выделяют особый, растворимый в воде фермент, так наз. инвертин, под влиянием которого тростниковый сахар распадается на виноградный и плодовый, а эти уже подвергаются процессу спиртового брожения. Кроме описанного спиртового брожения, существует много других брожений, вызываемых, главным образом, бактериями и рассмотренных поэтому в главе о бактериях. Развиваясь в среде, предназначенной для спиртового брожения, напр. в пивном сусле, эти ферментативные бактериальные процессы причиняют подчас много хлопот и убытков (молочнокислое, слизевое и др. брожения), так как под влиянием жизнедеятельности бактерий сахар распадается не на алкоголь и угольную кислоту, а на совершено иные продукты. К процессам брожения относят также и те своеобразные процессы распада, которые называются тлением и гниением, равно как и те изменения органической субстанции, которые происходят под влиянием неорганизованных аморфных ферментов и играют столь выдающуюся роль при питании как животных, так и растений. Подробнее о брожении см.: Де-Бари, «Ueber Schimmel und Hefе» (Берлин, 1873); Визнер, «Einleitung in die technische Microskopie» (Вена, 1867); Пастер, «Etudes sur le vin» (2 изд., Париж, 1873); Пастер, «Etudes sur la biere» (Париж, 1876); Шютценбергер, «Les fermentations» (Париж, 1879); Ад. Майер. «Lehrbuch der Garungschemie» (Гейдельберг, 1879); Буркело, «Les Fermentations»(Париж, 1889); A. Jorgensen, «Die Mikroorganismen der Garungsindustrie» (2 изд., Берлин, 1890).

Г. Н.

Бром

Бром (Bromum; химич. форм. Br, атомный вес 80) – неметаллический элемент, из группы галоидов, открытый в 1826 г. французским химиком Баларом в маточных растворах солей морской воды; название свое Б. получил от греческого слова BrwmoV– зловоние. Одновременно с Баларом, по словам Ландольта, Б. был получен Лёвигом из маточных растворов солей крейцнахских источников; но в то время, когда Лёвиг занялся приготовлением вещества в больших количествах, появилась работа Балара. Б. никогда не встречается в природе в свободном состоянии, а лишь в соединении с различными металлами. Вместе с хлором (и йодом) он содержится в морской воде (в виде бромистого натрия и магния);но количество его здесь незначительно: на 1 литр приходится около 0,06 гр. Б. (однако в Мертвом море, на глубине 300 метров, содержание его доходит до 7 гр. на литр). Гораздо богаче бромом маточные растворы, получающиеся при добыче поваренной соли в некоторых местностях (Шёнебек, близ Магдебурга, соляные заводы Пенсильвании и др.) или при добыче солей калия, в Стассфурте и Леопольдсгалле. Стассфуртские копи, вместе с некоторыми американскими источниками, доставляют главную массу брома. Б. затем найден во многих минеральных водах (крейцнахских, старорусских и др.): в Чили и Мексике он встречается в виде бромистого серебра; чилийская селитра также содержит небольшие количества Б.; наконец, в золе морских водорослей присутствуют между прочим и бромистые металлы. Добычу Б. в заводских размерах производят следующим образом: маточные растворы, содержащие бромистые металлы, обрабатывают в каменных сосудах перекисью марганца и серной кислотой, в струе водяного пара; пары Б. и воды идут по свинцовой трубке в змеевик со стеклянным форштосом, а оттуда в трехгорлую вульфову склянку, служащую приемником; в начале операции гонится почти чистый Б., затем начинает выделяться хлористый Б., а под конец разложения появляется свободный хлор. По цвету газов в стеклянном форштосе легко различить эти три фазы операции; гонку следует прекращать, лишь только начнут выделяться желтые пары хлористого Б. Не успевший сгуститься Б. отводят в особый сосуд с водой и железными стружками, где и происходит окончательное поглощение. Чтобы по возможности избежать примеси хлора, маточные растворы обрабатывают предварительно слабой серной кислотой, причем выделяются соляная и бромистоводородная кислоты; смесь нагревают при 120°; соляная кислота удаляется в виде газа, а бромистый водород остается в растворе; кислую жидкость отделяют от осевших сернокислых солей и обрабатывают серной кислотой и перекисью марганца; пары Б. отводят сначала в пустую вульфову склянку, а затем в сосуд с раствором едкого натра, где они и поглощаются, образуя бромистый натрий и бромноватонатриеву соль; раствор выпаривают досуха, остаток прокаливают и получают из него обычным путем чистый Б. Для добычи Б. устраивают также сложные аппараты, действующие непрерывно; такого рода приспособление имеется, напр., на заводах в Леопольдсгалле; сущность его заключается в том, что навстречу маточному раствору, падающему в виде мелкого дождя сверху, в особой башне, направляется с известной силой струя водяных паров и хлора; этот последний вытесняет Б., который отводится по особой трубке, помещенной в верхней части башни, в приемник, а обработанный раствор стекает вниз, где в особо приспособленной камере, лишается при помощи струи водяного пара небольших количеств свободного Б. и хлора и затем отводится наружу; остатки Б., хлор и водяной пар своим чередом непрерывно идут опять в башню, действуют на новое количество раствора, и таким путем процесс идет непрерывно. Полученный на заводах Б. не представляет чистого вещества, а содержит главным образом в виде примеси хлор (собственно хлористый Б.), а также йод; этого последнего нет в продажном стассфуртском Б. Хлор удаляют, промывая Б. водою, затем сушат промытое вещество серной кислотой и перегоняют с термометром, собирая порцию, кипящую при 58°; для удаления йода, полученный этим путем Б. переводят в бромистый калий, растворяют его и обрабатывают раствор бромом, причем выделяется йод, который извлекают взбалтыванием с сернистым углеродом. Из очищенного таким образом бромистого калия уже легко приготовить чистый Б., не содержащий йода. Если растворить Б. в крепком растворе бромистого кальция и обработать все водой, то осаждается Б., не содержащий хлора. Чистый Б. представляет темно-бурую жидкость, почти черную в толстом слое, выделяющую красно-бурые пары; запах его удушливый, едкий, сходный с запахом хлора; пары сильно разъедают слизистые оболочки носа и дыхательных органов. Уд. вес Б. при 0° – 3,1872 (Пьерр), при 15° – почти 3,0; температура кипения 58,7°; замерзает при охлаждении в буроватую кристаллическую массу, плавящуюся при – 7° (Рамзай и Юнг); в воде растворим; на 1 часть Б. при 5° требуется 27 ч. воды, при 15° – 29 ч. Водный раствор Б. имеет оранжевый цвет и носит название бромной воды; при охлаждении, из раствора выделяются красные кристаллы соединения, содержащего 10 частиц воды на частицу брома: Br2+10H2O. Температура полного распадения этого гидрата +6,2° (В. Розебом).

Б. хорошо растворим в эфире, хлороформе, сероуглероде и может быть извлечен этими жидкостями из водных растворов; растворы бромистого калия, бромистоводородной и соляной кислоты также растворяют значительные количества Б. Вместе с хлором, йодом и фтором Б. составляет естественную группу галоидов и занимает по химическим свойствам средину между хлором и йодом: подобно прочим своим аналогам, Б. прямо соединяется с металлами, образуя соли; с водородом дает одноосновную бромистоводородную кислоту; способен замещать водород и с кислородом образует окислы кислотного характера. Если водный раствор Б. выставить на солнечный свет, то бурая окраска жидкости постепенно пропадает; появляется кислая реакция и весь Б. вступает в соединение с водородом воды, а кислород становится свободным:

H2О+Br2=2HBr+О.

Этой реакцией обусловливаются окислительные свойства Б. в присутствии воды. В тех или других условиях Б. способен прямо вступать в соединение со многими элементами (но не с углеродом и кислородом), иногда с выделением большого количества тепла. С хлором Б. дает жидкий, летучий хлористый Б.; при действии Б. на крепкие растворы щелочей образуются бромистые металлы и бромноватокислые соли; водный раствор аммиака разлагается с выделением свободного азота и бромистого аммония; с органическими веществами Б. или прямо соединяется, или же дает продукты замещения с образованием бромистого водорода; обесцвечивает красящие вещества, напр. индиго, лакмус и т.п. Б. легко отличить от других веществ по буро-красному цвету паров, характерному запаху и по растворимости в сероуглероде и хлороформе с бурой (или желтой) окраской; поэтому при качественном анализе Б. обыкновенно выделяют из соединений в свободном состоянии перекисью марганца и серной кислотой или, лучше, хлорной водой. Количественно свободный Б. определяется при помощи титрования: испытуемую жидкость смешивают с определенным объемом титрованного раствора йодистого калия и затем определяют титрованием количество вытесненного йода. В бромистоводородной кислоте и ее солях Б. определяется, в виде бромистого серебра, осаждением раствора азотносеребряной солью (ляписом); в органических соединениях определение совершается, в сущности, тем же путем; только здесь необходимо разложить вещество, в присутствии ляписа, нагреванием (выше 100° Ц.) с крепкой азотной кислотой в запаянных трубках; весь Б. получается при этом в виде бромистого серебра (способ Kapиyca). Помимо общеизвестного употребления в медицине и фотографии (в виде различных препаратов, преимущественно бромистого калия), Б. имеет широкое применение в лабораторной практике; он во многих случаях с выгодой может заменять хлор, и притом обращаться с жидким бромом гораздо удобнее, чем с газообразным хлором. В заводской практике бромистый этил, бромистый амил в бромистый метил служат для получения некоторых органических красок; с 1874 г. Б. идет на приготовление эозина (тетрабромфлюоресцеина); по Рейхардту, для приготовления соли Гмелина K3FeCy6, вместо хлора, с выгодой можно пользоваться бромом и т.п. Добыча Б., производившаяся ранее в Европе в небольших, сравнительно, размерах, получила сильное развитие с тех пор, как А. Франк в 1865 г. стал получать Б. из маточных растворов стассфуртских содей. Стассфурт и Леопольдсгалль доставляют ежегодно около 300 тонн, Северная Америка до 200 тонн брома.