Селен – это следовой минерал, который, естественным образом содержится в почве, продуктах питания и в небольшом количестве в воде. Селен является чрезвычайно важным минералом и антиоксидантом для человеческого организма, поскольку он повышает иммунитет, защищает от повреждения свободными радикалами и воспаления, и играет ключевую роль в поддержании здорового обмена веществ.

Согласно исследованиям, потребление большого количества встречающегося в природе селена оказывает положительное противовирусное действие, улучшает способность производить потомство у мужчин и женщин, снижает риск развития онкологических и аутоиммунных заболеваний, а также заболеваний щитовидной железы. И это еще не все полезные эффекты селена ().

Как селен приносит пользу вашему организму

Селен способен играть такую защитную роль в организме, потому что он улучшает антиоксидантные способности организма и кровообращение, тем самым усиливая его устойчивость к болезням и стрессам. Селен часто оценивается за его роль в антиоксидантной активности, благодаря чему снижается количество свободных радикалов и воспаление. Считается, что это связано с различными типами селенопротеинов, обнаруженных в селене.

Это означает, что селен приносит пользу вашему организму, потенциально помогая предотвратить распространенные формы рака, бороться с вирусами, защищать от сердечно-сосудистых заболеваний и облегчать симптомы, связанные с другими серьезными заболеваниями, такими как астма.

К природным пищевым источникам с высоким содержанием селена относятся бразильские орехи, яйца, печень, и , а также птица и некоторые виды мяса.

Натуральные цельные продукты питания являются лучшими источниками селена, особенно когда они практически не подвергаются термической обработке, так как селен может быть разрушен при воздействии очень высокой температуры при приготовлении пищи.

Среди здоровых людей в развитых странах недостаток селена в организме считается необычным. Однако люди с определенными заболеваниями, такими как болезнь Крона и другими расстройствами, которые ухудшают усвоение питательных веществ, связаны с низким уровнем селена, и могут привести к его дефициту.

Польза селена

Вот лишь несколько способов, которыми селен приносит пользу вашему организму:

1. Действует как антиоксидант и защищает от окислительного стресса.
2. Может помочь защитить от рака.
3. Повышает иммунитет.
4. Улучшает кровоток, и снижает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний.
5. Регулирует функцию щитовидной железы.
6. Увеличивает продолжительность жизни.
7. Помогает уменьшить симптомы астмы.
8. Улучшает фертильность.

1. Действует как антиоксидант и защищает от окислительного стресса

Польза селена включает способность бороться со старением и помогать иммунной системе за счет уменьшения количества свободных радикалов. При работе селена совместно с другими антиоксидантами их воздействие на организм усиливается. Например, при совместной работе селена с витамином Е, организму становится значительно легче бороться с окислительным стрессом и защититься от рака, такого как рак предстательной железы и толстой кишки.

Селен является важным компонентом глутатионпероксидазы, которая является важным ферментом для процессов, защищающих липиды (жиры) в клеточных мембранах. Селен необходим для борьбы с окислительной деградацией клеток и защиты от мутации и повреждения ДНК, которые могут вызвать заболевание ().

2. Может помочь защититься от рака

Селен особенно полезен, если у вас слабая иммунная система или в связи с наследственностью вы более склонны к развитию раковых заболеваний. Методы лечения, использующие селен в высоких дозах, показали, что он обладает выраженными противораковыми свойствами.

Согласно исследованиям, селен эффективен для снижения риска развития рака, онкологической смертности и тяжести рака — особенно при раке печени, предстательной железы, легких и колоректальном раке.

Селен действует как маленький механик внутри тела. Он попадает в ядро клетки, где хранятся ДНК и геном, и находит повреждения. Он связывается с защитными антиоксидантами, такими как , а затем работает, уменьшая и восстанавливая повреждение ДНК, которое если останется неконтролируемым, может привести к раковой клеточной мутации и росту опухоли.

Это происходит потому, что селен выполняет специальную работу по активации селенопротеинов, действуя в роли фермента, что помогает антиоксидантам лучше выполнять свою работу. Имеются данные о том, что преимущества селена включают не только возможность снизить риск развития рака, но и способствовать замедлению развития рака и роста опухоли ().

Исследования показали, что высокая доза в 200 миллиграммов селена в день может быть эффективной для защиты ДНК, что способствует снижению риска мутации клеток и развития рака.

Другие исследования показывают, что в районах мира, где в почве практически не содержится селена, риск развития рака увеличен по сравнению с областями, которые имеют более высокий уровень селена в почвах. Таким образом, в некоторых случаях селен предотвращает рост раковых клеток.

3. Повышает иммунитет

Согласно исследованиям, селен необходим для правильного функционирования иммунной системы, а также может быть ключевым питательным веществом в противодействии развитию вирусных инфекций.

4. Улучшает кровообращение, и снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний

Низкие концентрации селена связаны с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний. Добавки селена или увеличение потребления богатых селеном продуктов могут помочь предотвратить развитие ишемической болезни сердца.

Считается, что селен может принести пользу здоровью сердца, благодаря его способности бороться с воспалением, улучшать кровоток, снижать свободнорадикальный окислительный стресс и помогать антиоксидантной активности.

Наблюдательные исследования на сегодняшний день связали высокую концентрацию селена со снижением риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Однако эти исследования могут иногда приводить к вводящим в заблуждение доказательствам, и поэтому результаты все еще неубедительны в отношении того, будет ли селен назначаться пациентам с сердечно-сосудистыми заболеваниями в будущем ().

5. Регулирует функцию щитовидной железы

Результаты многочисленных исследований в настоящее время показывают, что существует связь между метаболизмом щитовидной железы и дефицитом селена. Селен действует как катализатор для производства активных гормонов щитовидной железы.

Если вы представите ваш организм в качестве производственного сооружения, ваша щитовидная железа будет основным боссом, отвечающим за регулирование всей системы производства, поэтому, когда щитовидная железа работает неправильно, есть много серьезных, заметных последствий.

Щитовидная железа контролирует многочисленные важные функции организма, включая аппетит, сон, температуру тела, вес, энергию и многое другое.

Проблема с надлежащей функцией щитовидной железы может привести к таким симптомам, как раздражительность, мышечная слабость, усталость, прибавка в весе или его снижение, проблемы со сном и многим другим реакциям, поэтому получение достаточного количества селена приносит пользу щитовидной железе и организму многими важными способами.

Дефицит селена коррелирует с проблемами внутри щитовидной железы и тем, как она синтезирует нужные гормоны, поэтому все больше и больше мы можем видеть ценность использования добавок селена для лечения аутоиммунных и тиреоидных расстройств.

Селен действует как мощный защитник щитовидной железы, регулирует выработку реактивного кислорода внутри железы и защищает ее от антител, которые могут вызвать заболевание щитовидной железы ().

В связи с этим ученые активно изучают полезные свойства селена, чтобы выяснить, могут ли они помочь пациентам с аутоиммунным тиреоидитом (болезнью Хашимото), диффузным токсическим зобом (болезнью Грейвса или Базедовой болезнью) и беременным женщинам с антителами к тиреопероксидазе (ТПО). Селен может быть способен повысить иммунитет, снизить аутоиммунные реакции и воспаление у этих людей.

6. Увеличивает продолжительность жизни

Исследования показали, насколько важен этот жизненно важный минерал для здоровья человека и его долголетия. Если вы хотите прожить долгую, яркую жизнь, селен определенно является минералом, который вам необходимо включить в свой рацион.

Действие селена также изучалось в отношение лечения десятков заболеваний, начиная с астмы и заканчивая артритом; начиная с заболеваний щитовидной железы и заканчивая болезнями сердца. Риск этих заболеваний возрастает с возрастом, поэтому употребление достаточного количества селена может помочь защитить организм и внести свой вклад в долголетие.

Селен – это следовой минерал, а это значит, что нам нужно лишь небольшое его количество. Однако наш организм способен быстро вывести селен, поскольку он играет важную роль во многих важных функциях организма. Именно поэтому важно регулярно потреблять его, особенно когда вы стареете. Это позволит воспользоваться всеми упомянутыми полезными свойствами селена.

7. Помогает уменьшить симптомы астмы

Обсервационные исследования показали, что у пациентов с хронической астмой могут быть более низкие уровни селена (). Согласно исследованиям, когда люди с астмой принимали добавки селена, они испытывали меньше симптомов, связанных с астмой, чем те, кто принимал плацебо.

Эксперты считают, что добавление селена может быть полезным дополнительным методом лечения пациентов с хронической астмой. Однако требуется больше исследований, прежде чем это станет обычной практикой, поскольку они еще в полной мере не определили механизм воздействия селена на функцию легких.

8. Может помочь повысить фертильность

Селен необходим для подвижности сперматозоидов, а также он увеличивает кровообращение – это два ключевых момента, способствующих зачатию и лечению бесплодия. Селен включен в оболочку митохондрий спермы и может влиять на поведение и функцию спермы при ее движении по вагинальному каналу.

Сообщается, что, по-видимому, как низкие, так и высокие концентрации селена в сперме, оказывают отрицательное влияние на количество сперматозоидов, поэтому придерживайтесь рекомендованных доз принимая добавки селена. Это крайне важно для повышения фертильности.

Некоторые исследования также показывают, что селен может даже снизить риск выкидыша, однако в этот момент больше исследований было посвящено бесплодию у мужчин, чем у женщин, когда речь идет о приеме добавок селена ().

Важно отметить, что, если вы уже потребляете достаточное количество селена с пищей, дополнительный прием добавок селена может быть нецелесообразным, и высокие дозы, достигающие 400 мкг, могут даже быть вредными.

Эксперты предупреждают, что важно, чтобы общественность понимала, что полезные эффекты этого минерала лучше всего проявляются, когда его дефицит восполняется за счет употребления в пищу продуктов, богатых селеном. Никто не должен превышать рекомендации, принимая добавки в очень высоких дозах без консультации с врачом.

Согласно исследованиям, дополнительное потребление селена может приносить пользу людям с недостатком этого минерала. Но в то же время у людей, не испытывающих недостаток селена в организме, которые принимают добавки этого минерала, может возникать токсичность ().

• Дети 1-3 года : 20 мкг/день.
• Дети 4-8 лет : 30 мкг/день.
• Дети 9-13 лет : 40 мкг/день.
• Взрослые и дети старше 14 лет : 55 мкг/день.
• Беременные женщины : 60 мкг/день.
• Женщины в период лактации : 70 мкг/день.

Лучшие источники селена

Вот первые 11 продуктов, которые, имеют высокий уровень селена (процент от РСНП составляет 55 мкг/день для взрослых):

1. Бразильские орехи . 1 стакан (133 г) содержит 607 мкг (1103% РСНП).
2. Яйца . 1 среднее яйцо содержит 146 мкг (265% РСНП).
3. Семена подсолнечника . 1 стакан (64 г) содержит 105 мкг (190% РСНП).
4. Печень (баранья или говяжья) . 85 г содержат 99 мкг (180% РСНП).
5. Морской окунь
6. Тунец . 85 г содержат 64 мкг (116% РСНП).
7. . 85 г содержат 39 мкг (71% РСНП).
8. Куриная грудка . 85 г содержат 33,2 мкг (58% РСНП).
9. Лосось . 85 г содержат 31 мкг (56% РСНП).
10. . 85 г содержат 25 мкг (45% РСНП).
11. Семена чиа . 30 г содержат 16 мкг (28% РСНП).
12. Грибы . 75 г содержат 15 мкг (27% РСНП).

Бразильский орех является самым богатым источником селена

Вы также можете начать принимать добавки селена в виде селенометионина. Взрослым необходимо ежедневно принимать до 55 микрограммов селенометионина, тогда как беременным женщинам можно принимать до 60 микрограммов, а кормящим женщинам можно принимать до 70 микрограммов.

Причины недостатка селена

Селен можно найти в почве и в пищевых источниках. На самом деле существует 4 естественных типа следового минерала селена. 4 природными состояниями селена являются:

1. элементный селен
2. селенид
3. селенит
4. селенат

Два типа, селенат и селенит встречаются преимущественно в воде, тогда как два других типа являются видами, встречающимися в почве и, следовательно, в пище. Для людей основным путем потребления селена является пища, затем вода, а затем воздух ().

В других исследованиях было получено больше доказательств, свидетельствующих о снижении концентрации селена в крови у популяций в некоторых частях Великобритании и других стран Европейского Союза, что беспокоит экспертов здравоохранения. Органы здравоохранения беспокоятся о нескольких потенциальных последствиях для здоровья, которые могут возникнуть из-за дефицита селена.

Одна из основных проблем заключается в том, что эти популяции начнут демонстрировать еще более высокие темпы развития хронических заболеваний, которые распространены в США, такие, как рак и сердечно-сосудистые заболевания.

Даже в пищевых источниках количество селена во многом зависит от почвы, в которой растет пища, поэтому даже в пределах одних и тех же продуктов питания уровни селена могут сильно различаться.

Страдание от нехватки селена коррелирует с повышенным риском смертности, плохой иммунной функцией и когнитивными нарушениями, а дефицит возникает, когда отсутствует один или несколько конкретных селенопротеинов ().

Дефицит селена и дефицит йода также считаются распространенными в районах, пораженных болезнью Кашина-Бека, хроническим заболеванием опорно-двигательного аппарата ().

Как выявить дефицит селена в организме

Если у вас есть заболевание, которое ставит вас под угрозу развития дефицита селена, вам лучше всего проверить уровень этого минерала в организме. Это поможет вам узнать, следует ли вам начать принимать добавки селена или нет. Чтобы узнать о текущем уровне селена, вы можете провести анализ крови или волос.

Однако анализ крови покажет только количество селена, которое вы недавно получили с пищей. И анализ волос также не очень информативен, так как минерал хранится по-разному в разных органах и системах.

Например, ваша щитовидная железа хранит больше селена, чем хранится в любом другом органе и тканях, потому что селен играет большую роль в метаболических процессах.

Поскольку эксперты нередко обнаруживают недостатки селена у популяций, испытывающих дефицит пищи или снижение иммунитета, они полагают, что до тех пор, пока вы регулярно включаете естественные пищевые источники селена в свой рацион, существует только небольшая вероятность его дефицита, который может привести к серьезным рискам.

Вред селена: взаимодействие и побочные эффекты

Прием селена в нормальных дозах обычно не вызывает побочных эффектов.

Передозировка селена может вызвать следующие реакции:

• неприятный запах изо рта
• лихорадка
• тошнота
• проблемы с печенью, почками и сердцем (хотя они возникают при сильной передозировке селеном, в результате чего происходит «отравление»).

Опять же, токсичность большинства форм селена встречается редко и обычно наблюдается только у людей, которые принимают добавки в высоких дозах. Слишком высокий уровень может привести к отравлению селеном или токсичности, и это может потенциально стать фатальным или привести к сердечному приступу и респираторной депрессии.

National Toxicology Program также относит определенные типы селена к канцерогенам для животных, но нет никаких доказательств того, что все типы могут нанести вред животным и что это представляет серьезный риск в повседневных ситуациях ().

Селен может также взаимодействовать с другими лекарствами и добавками. К ним относятся:

• антациды
• химиотерапевтические препараты
• кортикостероиды
• ниацин
• препараты, снижающие уровень холестерина
• противозачаточные таблетки

Если вы принимаете какое-либо из этих лекарств, лучше поговорить с врачом, прежде чем начинать принимать добавки витаминов и минералов, включая селен.

Заключительные мысли о полезных свойствах селена

• Селен — это микроэлемент, который, естественно, содержится в почве и определенных продуктах. Этот минерал также присутствует в небольших количествах в воде.
• Селен приносит пользу организму различными способами. Среди самых выраженных полезных свойств селена можно отметить защиту от окислительного стресса, сердечных заболеваний и рака; повышение иммунитета; регулирование функции щитовидной железы; увеличение продолжительности жизни; уменьшение симптомов астмы; повышение рождаемости.
• Селен помогает организму во многом благодаря своей роли, действуя в качестве антиоксиданта.

К лучшим пищевым источникам селена относятся бразильские орехи, яйца, семена подсолнечника, печень, морской окунь, тунец, сельдь, куриная грудка, лосось, индейка, семена чиа и грибы.

Селен (selenium), se, химический элемент vi группы периодической системы Менделеева; атомный номер 34, атомная масса 78, 96; преимущественно неметалл. Природный С. представляет собой смесь шести устойчивых изотопов (%) - 74 se (0,87), 76 se (9,02), 77 se (7,58), 78 se (23,52), 80 se (49,82), 82 se (9,19). Из 16 радиоактивных изотопов наибольшее значение имеет 75 se с периодом полураспада 121 сут. Элемент открыт в 1817 И. Берцелиусом (название дано от греч. selene - Луна).

Распространение в природе. С. - очень редкий и рассеянный элемент, его содержание в земной коре (кларк) 5 ? 10 -6 % по массе. История С. в земной коре тесно связана с историей серы. С. обладает способностью к концентрации и, несмотря на низкий кларк, образует 38 самостоятельных минералов - селенидов природных, селенитов, селенатов и др. Характерны изоморфные примеси С. в сульфидах и самородной сере.

В биосфере С. энергично мигрирует. Источником для накопления С. в живых организмах служат изверженные горные породы, вулканические дымы, вулканические термальные воды. Поэтому в районах современного и древнего вулканизма почвы и осадочные породы нередко обогащены С. (в среднем в глинах и сланцах - 6 ? 10 -5 % ) .

Физические и химические свойства. Конфигурация внешней электронной оболочки атома se 4s 2 4p 4 ; у двух р-электронов спины спарены, а у остальных двух - не спарены, поэтому атомы С. способны образовывать молекулы se 2 или цепочки атомов se n . Цепи атомов С. могут замыкаться в кольцевые молекулы se 8 . Разнообразие молекулярного строения обусловливает существование С. в различных аллотропических модификациях: аморфной (порошкообразный, коллоидный, стекловидный) и кристаллический (моноклинный a -и b -формы и гексагональный g -формы). Аморфный (красный) порошкообразный и коллоидный С. (плотность 4,25 г/см 3 при 25 °С) получают при восстановлении из раствора селенистой кислоты h 2 seo 3 , быстрым охлаждением паров С. и др. способами. Стекловидный (чёрный) С. (плотность 4,28 г/см 3 при 25 °С) получают при нагревании любой модификации С. выше 220 °С с последующим быстрым охлаждением. Стекловидный С. обладает стеклянным блеском, хрупок. Термодинамически наиболее устойчив гексагональный (серый) С. Он получается из других форм С. нагреванием до плавления с медленным охлаждением до 180-210 °С и выдержкой при этой температуре. Решётка его построена из расположенных параллельно спиральных цепочек атомов. Атомы внутри цепей связаны ковалентно. Постоянные решётки а = 4,36 a , с = 4,95 a , атомный радиус 1,6 a , ионные радиусы se 2- 1,98 a и se 4+ 0,69 a , плотность 4,807 г/см 3 при 20 °С, t пл 217 °С, t kип 685 °С. Пары С. желтоватого цвета. В парах в равновесии находятся четыре полимерные формы se 8 u se 6 u se 4 u se 2 . Выше 900 °С доминирует se 2 . Удельная теплоёмкость гексагонального С. 0,19-0,32 кдж/ (кг ? К ) , при -198 - +25 °С и 0,34 кдж/ (кг ? К ) при 217 °С; коэффициент теплопроводности 2,344 вт/ (м ? К ) , температурный коэффициент линейного расширения при 20 °С: гексагонального монокристаллического С. вдоль с -оси 17,88 ? 10 -6 , перпендикулярно с -оси 74,09 ? 10 -6 , поликристаллического 49,27 ? 10 -6 ; изотермическая сжимаемость b 0 =11,3 ? 10 -3 кбар -1 , коэффициент электрического сопротивления в темноте при 20 °С 10 2 - 10 12 ом см. Все модификации С. обладают фотоэлектрическими свойствами. Гексагональный С. вплоть до температуры плавления - примесный полупроводник с дырочной проводимостью. С. - диамагнетик (пары его парамагнитны). На воздухе С. устойчив; кислород, вода, соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют, хорошо растворим в концентрированной азотной кислоте и царской водке, в щелочах растворяется с окислением. С. в соединениях имеет степени окисления -2, +2, +4, +6. Энергия ионизации se 0 ® se 1+ ® se 2+ ® s 3+ соответственно 0,75; 21,5; 32 эв.

С кислородом С. образует ряд окислов: seo, se 2 o 5 , seo 2 , seo 3 . Два последних являются ангидридами селенистой h 2 seo 3 и селеновой h 2 seo 4 к-т (соли - селениты и селенаты). Наиболее устойчив seo 2 . С галогенами С. даёт соединения sef 6 , sef 4 , secl 4 , sebr 4 , se 2 cl 2 и др. Сера и теллур образуют непрерывный ряд твёрдых растворов с С. С азотом С. даёт se 4 n 4 , с углеродом - cse 2 . Известны соединения с фосфором p 2 se 3 , p 4 se 3 , p 2 se 5 . Водород взаимодействует с С. при t ? 200 °С , образуя h 2 se; раствор h 2 se в воде называется селеноводородной кислотой. При взаимодействии с металлами С. образует селениды. Получены многочисленные комплексные соединения С. Все соединения С. ядовиты.

Получение и применение. С. получают из отходов сернокислотного, целлюлозно-бумажного производства и анодных шламов электролитического рафинирования меди. В шламах С. присутствует вместе с серой, теллуром, тяжёлыми и благородными металлами. Для извлечения С. шламы фильтруют и подвергают либо окислительному обжигу (около 700 °С), либо нагреванию с концентрированной серной кислотой. Образующийся летучий seo 2 улавливают в скрубберах и электрофильтрах. Из растворов технический С. осаждают сернистым газом. Применяют также спекание шлама с содой с последующим выщелачиванием селената натрия водой и выделением из раствора С. Для получения С. высокой чистоты, используемого в качестве полупроводникового материала, черновой С. рафинируют методами перегонки в вакууме, перекристаллизации и др.

Благодаря дешевизне и надёжности С. используется в преобразовательной технике в выпрямительных полупроводниковых диодах, а также для фотоэлектрических приборов (гексагональный), электрофотографических копировальных устройств (аморфный С.), синтеза различных селенидов, в качестве люминофоров в телевидении, оптических и сигнальных приборах, терморезисторах и т. п. С. широко применяется для обесцвечивания зелёного стекла и получения рубиновых стекол; в металлургии - для придания литой стали мелкозернистой структуры, улучшения механических свойств нержавеющих сталей; в химической промышленности - в качестве катализатора; используется С. также в фармацевтической промышленности и других отраслях.

Г. Б. Абдуллаев.

С. в организме. Большинство живых существ содержит в тканях от 0,01 до 1 мг/кг С. Концентрируют его некоторые микроорганизмы, грибы, морские организмы и растения. Известны бобовые (например, астрагал, нептуния, акация), крестоцветные, мареновые, сложноцветные, накапливающие С. до 1000 мг/кг (на сухую массу); для некоторых растений С. - необходимый элемент. В растениях-концентраторах обнаружены различные селеноорганические соединения, главным образом селеновые аналоги серусодержащих аминокислот - селенцистатионин, селенгомоцистеин, метилселенметионин. Важную роль в биогенной миграции С. играют микроорганизмы, восстанавливающие селениты до металлического С. и окисляющие селениды. Существуют биогеохимические провинции С .

Потребность человека и животных в С. не превышает 50-100 мкг/кг рациона. Он обладает антиоксидантными свойствами, повышает восприятие света сетчаткой глаза, влияет на многие ферментативные реакции. При содержании С. в рационе более 2 мг/кг у животных возникают острые и хронические формы отравлений. Высокие концентрации С. ингибируют окислительно-восстановительные ферменты, нарушают синтез метионина и рост опорно-покровных тканей, вызывают анемию. С недостатком С. в кормах связывают появление т. н. беломышечной болезни животных, некротической дегенерации печени, экссудативного диатеза; для предупреждения этих заболеваний используют селенит натрия.

В. В. Ермаков.

Лит.: Синдеева Н. Д., Минералогия, типы месторождений и основные черты геохимии селена и теллура, М., 1959; Кудрявцев А. А., Химия и технология селена и теллура, 2 изд., М., 1968; Чижиков Д. М., Счастливый В. ГГ., Селен и селениды, М., 1964; Абдуллаjeв Ћ . Б., Селендэ вэ селен дузлэндиоичилэ риндз физики просеслэрин тэдгиги, Бакы, 1959; Селен и зрение, Баку, 1972; Абдуллаев Г. Б., Абдинов Д. Ш., Физика селена, Баку, 1975; Букетов Е. А., Малышев В. П., Извлечение селена и теллура из медеэлектролитных шламов, А.-А., 1969; recent advances in selenium physics, oxf. - , ; the physics of selenium and tellurium, oxf. - , ; Ермаков В. В., Ковальский В. В., Биологическое значение селена, М., 1974; rosenfeld i., beath o. a., selenium, n. y. - l., 1964.

cкачать реферат

Селен

СЕЛЕ́Н -а; м. [от греч. Selēnē - Луна] Химический элемент (Sе), серо-чёрное ядовитое вещество, полупроводник, обладающий фотоэлектрическими свойствами (применяется в технике и стекольной промышленности).

◁ Селе́новый, -ая, -ое. С. фотоэлемент. С-ая кислота. С-ое стекло.

селе́н

(лат. Selenium), химический элемент VI группы периодической системы. Название от греческого selēnē - Луна. Образует несколько модификаций. Наиболее устойчив серый селен - кристаллы, плотность 4,807 г/см 3 , t пл 221°C. В природе рассеян, сопутствует сере, добывают из отходов (шламов) при электролитической очистке меди. Полупроводник, обладающий фотоэлектрическими свойствами. Селеновые фотоэлементы применяют в различных устройствах, например фотоэлектрических экспонометрах. Все соединения селена ядовиты.

СЕЛЕН

СЕЛЕ́Н (лат. selenium, от греческого Selene - Луна), Se, читается «селен», химический элемент с атомным номером 34, атомная масса 78,96. Природный селен состоит из шести стабильных изотопов: 74 Se (0,87% по массе), 76 Se (9,02%), 77 Se (7,58%), 78 Se (23,52%), 80 Se (49,82%) и 82 Se (9,19%). Радиус атома 0,160 нм. Радиус ионов (координационное число 6) Se 2– - 0,184 нм, Se 4+ - 0,069 нм и Se 6+ - 0,056 нм. Энергии последовательной ионизации 9,752, 21,2, 32,0, 42,9 и 68,3 эВ. Расположен в VIA группе в 4 периоде периодической системы элементов. Хaлькоген (см. ХАЛЬКОГЕНЫ) . Конфигурация внешнего электронного слоя 4s 2 4p 4 . Степени окисления: –2, +2, +4, +6 (валентности II, IV, VI). Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 2,40.
История открытия
Селен был открыт в 1817 шведским химиком Й. Я. Берцелиусом (см. БЕРЦЕЛИУС Йенс Якоб) в шламах свинцовых камер одного из сернокислотных заводов. По свойствам оказался похож на открытый в 1782 М. Г. Клапротом (см. КЛАПРОТ Мартин Генрих) теллур (см. ТЕЛЛУР) .
Нахождение в природе
Селен редкий, рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,4·10 –5 % по массе. Селениды почти всегда изоморфны соответствующим сульфидам, они обычно находятся в природе как примесь в соответствующих сульфидах (в железном колчедане (см. КОЛЧЕДАНЫ) FeS 2 , халькопирите (см. ХАЛЬКОПИРИТ) CuFeS 2 , цинковой обманке (см. СФАЛЕРИТ) ZnS).
Селеновые минералы очень редки, среди них: берцелианит Cu 2 Se, тиеманит HgSe, науманит Ag 2 Se, халькоменит CuSeO 3 ·2H 2 O. Сaмородный селен в природе встречается редко.
Получение
Основные источники селена - пыль, образующаяся при обжиге селенсодержащих сульфидов и шламы свинцовых камер.
После обработки шламов концентрированной серной кислотой, содержащей нитрат натрия, селен переходит в раствор, образуя селенистую кислоту H 2 SeO 3 и, частично, селеновую кислоту H 2 SeO 4 . Селеновая кислота при нагревании с соляной кислотой восстанавливается до селенистой кислоты. Затем через полученный раствор селенистой кислоты пропускают сернистый газ SO 2
H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O = Se + 2H 2 SO 4
выпадает красный осадок элементарного селена.
Для очистки селен далее сжигают в кислороде, насыщенном парами дымящей азотной кислоты HNO 3 . При этом сублимируется чистый диоксид селена SeO 2 . Из раствора SeO 2 в воде после добавления соляной кислоты селен опять осаждают, пропуская через раствор сернистый газ.
Полученный селен переплавляют, расплав фильтруют через стеклоткань или активированный уголь и подвергают вакуумной дистилляции или ректификации в инертной атмосфере.
Физические и химические свойства
Селен - серый, с металлическим блеском хрупкий неметалл.
При атмосферном давлении существует несколько десятков модификаций селена. Наиболее стабилен серый селен, g-Se, с гексагональной решеткой (a = 0.436388 нм, c = 0.495935 нм). Температура плавления 221°C, кипения 685°C, плотность 4,807 кг/дм 3 . Плотность жидкого селена при 221°C - 4,06 кг/дм 3 . Серый селен получают из других форм длительным нагреванием и медленным охлаждением расплава или паров селена. Его структура состоит из параллельных спиральных цепей.
Из растворов селена в CS 2 выделены три модификации красного кристаллического селена с моноклинной решеткой. a-Se оранжево-красного цвета, a = 0,9054 нм, b = 0,9083 нм, c = 1,1601 нм, угол b = 90,81°, температура плавления 170°C, плотность 4,46 кг/дм 3 .
b-Se темно-красного цвета, a = 1,285 нм, b = 0,807 нм, c = 0,931 нм, угол b = 93,13°, температура плавления 180°C, плотность 4,50 кг/дм 3 .
g-Se красного цвета, a = 1,5018 нм, b = 1,4713 нм, c = 0,8789 нм, угол b = 93,61°, плотность 4.33 кг/дм 3 . Красный селен содержит кольцевые молекулы Se 8 .
При восстановлении селенистой кислоты или быстром охлаждении паров селена образуется аморфный красный селен. От еще одной модификации аморфного стекловидного селена аморфный красный селен отличается только размером составляющих его микрочастиц. Плотность красного селена 4,28 кг/дм 3 .
При 27 МПа получена кубическая модификация селена. Серый g-Se - полупроводник с дырочной проводимостью, ширина запрещенной зоны 1,8 эВ. В темноте проводит электрический ток очень плохо. При освещении электропроводимость возрастает в тысячи раз.
Селен химически активен. При нагревании на воздухе сгорает с образованием бесцветного кристаллического SeO 2:
Se +O 2 = SeO 2 .
Со фтором (см. ФТОР) , хлором (см. ХЛОР) и бромом (см. БРОМ) селен реагирует при комнатной температуре. С иодом (см. ИОД) селен сплавляется, но иодиды не образует. Выше 200°C селен реагирует с водородом (см. ВОДОРОД) с образованием селеноводорода H 2 Se. При нагревании реагирует с металлами, образуя селениды.
С водой также aзаимодействует при нагревании:
3Se + 3H 2 O = 2H 2 Se + H 2 SeO 3 .
С неокисляющими и разбавленными кислотами селен не взаимодействует. С концентрированной серной (см. СЕРНАЯ КИСЛОТА) кислотой селен взаимодействует на холоде (цвет растворов, nодержащих полимерные катионы Se 8 + , зеленый). со временем катионы Se 8 + пaреходят в Se 4 2+ и раствор желтеет.
Селен реагирует при нагревании с азотной кислотой, с образованием селенистой кислоты H 2 SeO 3:
3Se + 4HNO 3 + H 2 O = 3H 2 SeO 3 + 4NO­.
При кипячении в щелочных растворах селен диспропорционирует:
3Se + 6KOH = K 2 SeO 3 + 2K 2 Se + 3H 2 O.
Если селен кипятят в щелочном растворе, через который пропускают воздух или кислород, то образуются красно-коричневые растворы, содержащие полиселениды:
K 2 Se + 3Se = K 2 Se 4
Селен взамодействует с сульфидами и полисульфидами с образованием тиоселенидов. При нагревании селена с растворами Na 2 SO 3 и KCN протекают реакции:
Na 2 SO 3 + Se = Na 2 SSeO 3 ;
KCN + Se = KSeCN.
Сильные окислители (озон (см. ОЗОН) О 3 , фтор (см. ФТОР) F 2) окисляют селен до Se +6:
Se + O 3 = SeO 3 ,
Se + 3F 2 = SeF 6 .
Применение
Аморфный Se входит в состав светочувствительных слоев в ксерографии (см. КСЕРОГРАФИЯ) и лазерных принтерах. Серый Se применяется в изготовлении диодов, фоторезисторов и др. Селен - пигмент для стекол, присадка к стали, добавка к сере при вулканизации, для получения катализаторов, гербицидов, инсектицидов, лекарственных средств.
Физиологическое действие
Микроэлемент (массовая доля в организме 10 –5 –10 –7 %).
В организм человека селен поступает с пищей (55–110 мг в год). Концентрируется в печени и почках. При больших дозах в первую очередь накапливается в ногтях и волосах, основу которых составляют серосодержащие аминокислоты. Атомы селена замещают атомы серы:
R–S–S_–R + 2Se = R–Se–Se_–R + 2S
В малых количествах селен должен содержаться в пище цыплят, телят, ягнят и кроликов. Селен входит в состав активных центров ферментов: формиатдегидрогеназы, глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы, в активном центре которой содержится остаток аминокислоты - селеноцистеина:
Селен способен предохранять организм от отравления ртутью (см. ) и кадмием (см. КАДМИЙ) , так как связывает их. Существует взаимосвязь между высоким содержанием селена в рационе и низкой смертностью от рака.
Пары селена ядовиты. ПДК аморфного селена в воздухе 2 мг/м 3 , SeO 2 , Na 2 SeO 3 - 0,1 мг/м 3 . ПДК селена в воде 0,01 мг/м 3 .

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "селен" в других словарях:

- (ново лат.) Металлоид, сродный сере и теллурию. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СЕЛЕН металлоид, сходный с серой и теллуром, очень распространен; добывается из железного колчедана и обманки, в котор … Словарь иностранных слов русского языка

Селен - Селен, довольно схожий с серой, существует в нескольких разновидностях: а) аморфный селен в виде красноватых хлопьев (селеновый цвет); б) стекловидный селен, плохой проводник тепла и электричества. Он имеет блестящий излом коричневого или… … Официальная терминология

СЕЛЕН, селений муж. простое химическое начало, коего свойства ближе к сере, нежели к металлам. Селеновая кислота. Селенистая медь, содержащая селен. Селенит, гипсовый шпат, ископаемое. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

- (Salen) горнолыжный курорт на юго западе Швеции (см. Швеция). Расположен недалеко от границы с Норвегией (см. Норвегия). Представляет собой протянувшуюся на 30 км горную гряду. Расстояние от Стокгольма 400 км, от Осло 150 км. Лыжный сезон… … Географическая энциклопедия

- (Selenium), Se, химический элемент VI группы периодической системы, атомный номер 34, атомная масса 78,96; относится к халькогенам; неметалл серого или красного цвета, tпл 221шС; полупроводник. Селен используют в фотоэлементах, ксерографии и др.… … Современная энциклопедия

Так же, как и серу, его можно сжечь на воздухе. Горит синим пламенем, превращаясь в двуокись SeO 2 . Только SeO 2 не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

Получить селенистую кислоту (SeO 2 + H 2 O → H 2 SeO 3) ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на нее сильным окислителем (например, HClO 3), получают селеновую кислоту H 2 SeO 4 , почти такую же сильную, как серная.

Спросите любого химика: «Какого цвета селен ?» - он наверняка ответит, что серого. Но элементарный опыт способен опровергнуть это правильное в принципе утверждение.

Через склянку с селенистой кислотой пропустим сернистый газ (он, если помните, хороший восстановитель), и начнется красивая реакция. Сначала раствор пожелтеет, затем станет оранжевым, потом кровавокрасным. Если исходный раствор был слабым, то эта окраска может сохраняться долго - получен коллоидный аморфный селен. Если же концентрация кислоты была достаточно высокой, то почти сразу же после начала реакции в осадок начнет выпадать тонкий порошок. Его окраска - от ярко-красной до густо-бордовой, такой, как у черных гладиолусов. Это элементный селен, аморфный порошкообразный элементный селен.

Его можно перевести в стеклообразное состояние, нагрев до 220°С, а затем резко охладив. Даже если цвет порошка был ярко-красным, стеклообразный селен будет почти черного цвета, красный оттенок заметен лишь на просвет.

Можно сделать и другой опыт. Тот же красный порошок (немного!) размешайте в колбе с сероуглеродом. На скорое растворение не рассчитывайте - растворимость аморфного селена в CS 2 0,016% при нуле и чуть больше (0,1%) при 50°С. Присоедините к колбе обратный холодильник и кипятите содержимое примерно 2 часа. Затем образующуюся светло-оранжевую с зеленоватым оттенком жидкость медленно испарите в стакане, накрытом несколькими слоями фильтровальной бумаги, и вы получите еще одну разновидность селена - кристаллический моноклинный селен.

Кристаллы-клинышки мелкие, красного или оранжево-красного цвета. Они плавятся при 170°С, но если нагревать медленно, то при 110-120°С кристаллы изменятся: альфа-моноклинный селен превратится в бета-моноклинный - темно-красные широкие короткие призмы. Таков селен. Тот самый селен, который обычно серый.

Серый селен (иногда его называют металлическим) имеет кристаллы гексагональной системы. Его элементарную ячейку можно представить как несколько деформированный куб. При правильном кубическом строении шесть соседей каждого атома удалены от него на одинаковое расстояние, селен же построен чуть-чуть иначе. Все его атомы как бы нанизаны на спиралевидные цепочки, и расстояния между соседними атомами в одной цепи примерно в полтора раза меньше расстояния между цепями. Поэтому элементарные кубики искажены.

Плотность серого селена 4,79 г/см3, температура плавления 217°С, а кипения 684,8-688°С. Раньше считали, что и серый селен существует в двух модификациях - SeA и SeB, причем последняя лучше проводит тепло и электрический ток; последующие опыты опровергли эту точку зрения.

Приступая к опытам, нужно помнить, что селен и все его соединения ядовиты. Экспериментировать с селеном можно только под тягой, соблюдая все правила техники безопасности. «Многоликость» селена лучше всего объясняется с позиций сравнительно молодой науки о неорганических полимерах.

Полимерология селена

Эта наука еще так молода, что многие основные представления не сформировались в ней достаточно четко. Нет даже общепринятой классификации неорганических полимеров. Известный советский химик действительный член Академии наук СССР В. В. Коршак предлагал делить все неорганические полимеры прежде всего на гомоцепные и гетероцепные. Молекулы первых составлены из атомов одного вида, а вторых - из атомов двух или нескольких элементов.

Элементный селен (любая модификация!) - это гомоцепной неорганический полимер. Естественно, что лучше всего изучен термодинамически устойчивый серый селен. Это полимер с винтообразными макромолекулами, уложенными параллельно. В цепях атомы связаны ковалентно, а молекулы-цепи объединены молекулярными силами и частично - металлической связью.

Даже расплавленный или растворенный селен не «делится» на отдельные атомы. При плавлении селена образуется жидкость, состоящая опять-таки из цепей и замкнутых колец. Есть восьмичленные кольца Se 8 ,

есть и более многочисленные «объединения». То же и в растворе. Попытки определить молекулярный вес селена, растворенного в сероуглероде, дали цифру 631,68. Это значит, что и здесь селен существует в виде молекул, состоящих из восьми атомов. Видимо, это утверждение справедливо и для других растворов.

Газообразный селен существует в виде разрозненных атомов только при температуре выше 1500°С, а при более низких температурах селеновые пары состоят из двух-, шести- и восьмичленных «содружеств». До 900°С преобладают молекулы состава Se6, после 1000°C - Se 2 .

Что же касается красного аморфного селена, то он тоже полимер цепного строения, но малоупорядоченной структуры. В температурном интервале 70-90°C он приобретает каучукоподобные свойства, переходя в высокоэластическое состояние. Моноклинный селен, по-видимому, более упорядочен, чем аморфный красный, но уступает кристаллическому серому.

Все это выяснено в последние десятилетия, и не исключено, что по мере развития науки о неорганических полимерах многие величины и цифры еще будут уточняться. Это относится не только к селену, но и к сере, теллуру, фосфору - ко всем элементам, существующим в виде гомоцепных полимеров.

История селена, рассказанная его первооткрывателем

История открытия элемента № 34 небогата событиями. Диспутов и столкновений это открытие не вызвало, и не мудрено: селен открыт в 1817 г. авторитетнейшим химиком своего времени Йенсом Якобом Берцелиусом. Сохранился рассказ самого Берцелиуса о том, как произошло это открытие.

«Я исследовал в содружестве с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светлокоричневый. Этот осадок, опробованный с помощью паяльной трубки, издавал слабый редечный запах и образовывал свинцовый королек. Согласно Клапроту, такой запах служит указанием на присутствие теллура . Ган заметил при этом, что на руднике в Фалюне, где собирается сера, необходимая для производства кислоты, также ощущается подобный запах, указывающий на присутствие теллура. Любопытство, вызванное надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. Приняв намерение отделить теллур, я не смог, однако, открыть в осадке никакого теллура. Тогда я собрал все, что образовалось при получении серной кислоты путем сжигания фалюнской серы за несколько месяцев, и подверг полученный в большом количестве осадок обстоятельному исследованию. Я нашел, что масса (то есть осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греческого (луна), так как теллур назван по имени Tellus - нашей планеты».

Как Луна - спутник Земли, так и селен - спутник теллура.

Первые применения селена

«Из всех областей применения селена самой старой и, несомненно, самой обширной является стекольная и керамическая промышленность».

Эти слова взяты из «Справочника по редким металлам», выпущенного в 1965 г. Первая половина этого утверждения бесспорна, вторая вызывает сомнения. Что значит «самой обширной»? Вряд ли эти слова можно отнести к масштабам потребления селена той или иной отраслью. Вот уже на протяжении многих лет главный потребитель селена - полупроводниковая техника. Тем не менее роль селена в стеклоделии достаточно велика и сейчас. Селен, как и марганец , добавляют в стеклянную массу, чтобы обесцветить стекло, устранить зеленоватый оттенок, вызванный примесью соединений железа . Соединение селена с кадмием - основной краситель при получении рубинового стекла; этим же веществом придают красный цвет керамике и эмалям.

В сравнительно небольших количествах селен используют в резиновой промышленности - как наполнитель, и в сталелитейной - для получения сплавов мелкозернистой структуры. Но не эти применения элемента № 34 главные, не они вызывали резкое увеличение спроса на селен в начале 50-х годов. Сравните цену селена в 1930 и 1956 г.: 3,3 доллара за килограмм и 33 соответственно. Большинство редких элементов за это время стали дешевле, селен же подорожал в 10 раз! Причина в том, что как раз в 50-е годы стали широко использоваться полупроводниковые свойства селена.

Выпрямитель, фотоэлемент, солнечная батарея

Обычный серый селен обладает полупроводниковыми свойствами, это полупроводник p-типа, т. е. проводимость в нем создается главным образом не электронами, а «дырками». И что очень важно, полупроводниковые свойства селена ярко проявляются не только в идеальных монокристаллах, но и в поликристаллических структурах.

Но, как известно, с помощью полупроводника только одного типа (неважно какого) электрический ток нельзя ни усилить, ни выпрямить. Переменный ток превращается в постоянный на границе полупроводников р- и n-типов, когда осуществляется так называемый р-п-переход. Поэтому в селеновом выпрямителе вместе с селеном часто работает сульфид кадмия - полупроводник n-типа. А делают селеновые выпрямители так.

На никелированную железную пластинку наносят тонкий, 0,5-0,75миллиметровый, слой селена. После термообработки сверху наносят еще и «барьерный слой» сульфида кадмия. Теперь этот «сэндвич» может пропускать ноток электронов практически лишь в одном направлении: от железной пластины к «барьеру» и через «барьер» на уравновешивающий электрод. Обычно эти «сэндвичи» делают в виде дисков, из которых собирают собственно выпрямитель. Селеновые выпрямители способны преобразовать ток в тысячи ампер.

Другое практически очень важное свойство селена-полупроводника - его способность резко увеличивать электропроводность под действием света. На этом свойстве основано действие селеновых фотоэлементов и многих других приборов.

Следует иметь в виду, что принципы действия селеновых и цезиевых фотоэлементов различны. Цезий под действием фотонов света выбрасывает дополнительные электроны. Это явление внешнего фотоэффекта. В селене же под действием света растет число дырок, его собственная электропроводность увеличивается. Это внутренний фотоэффект.

Влияние света на электрические свойства селена двояко. Первое - это уменьшение его сопротивления на свету. Второе, не менее важное - фотогальванический эффект, т. е. непосредственное преобразование энергии света в электроэнергию в селеновом приборе. Чтобы вызвать фото- гальванический эффект, нужно, чтобы энергия фотонов была больше некоей пороговой, минимальной для данного фотоэлемента, величины.

Простейший прибор, в котором используется именно этот эффект, - экспонометр, которым мы пользуемся при фотосъемке, чтобы определить диафрагму и выдержку. Прибор реагирует на освещенность объекта съемки, а все прочее за нас уже сделали (пересчитали) те, кто конструировал экспонометр. Селеновые экспонометры распространены весьма широко - ими пользуются и любители и профессионалы.

Более сложные устройства того же типа - солнечные батареи, работающие на Земле и в космосе. Принцип действия их тот же, что у экспонометра. Только в одном случае образующийся ток лишь отклоняет тоненькую стрелку, а в другом питает целый комплекс бортовой аппаратуры искусственного спутника Земли.

Копию снимает селеновый барабан

В 1938 г. американский инженер Карлсон запатентовал метод «селеновой фотографии», который сейчас называют ксерографией, или электрографией. Это, пожалуй, самый быстрый способ получения высококачественных черно-белых копий с любого оригинала - будь то чертеж, гравюра или оттиск журнальной статьи. Важно, что этим способом можно получать (и получать быстро) десятки и сотни копий, а если оригинал бледен, копни можно сделать намного более контрастными. И не нужно специальной бумаги - ксерографическую копию можно сделать даже на бумажной салфетке.

Электрографические машины сейчас выпускают во многих странах, принцип их действия повсюду один и тот же. В основе их действия - уже упоминавшийся внутренний фотоэффект, присущий селену. Главная деталь электрографической машины - металлический барабан, очень гладкий, обработанный по высшему 14-му классу чистоты и сверху покрытый слоем селена, осажденного в вакууме.

Действует эта машина таким образом. Оригинал, с которого предстоит снять копию, вставляют в приемное окно. Подвижные валики переносят его под яркий свет люминесцентных ламп, а система, состоящая из зеркал и фотообъектива, передает изображение на селеновый барабан. Тот уже подготовлен к приему: рядом с барабаном установлен коротрон - устройство, создающее сильное электрическое поле. Попадая в зону действия коротрона, часть селенового барабана заряжается статическим электричеством определенного знака. Но вот на селен спроектировали изображение, и освещенные отраженные светом участки сразу разрядились - электропроводность выросла и заряды ушли. Но не отовсюду. В тех местах, которые остались в тени благодаря темным линиям и знакам, заряд сохранился. Этот заряд в процессе «проявления» притянет частицы тонкодисперсного красителя, тоже уже подготовленного.

Перемешиваясь в сосуде со стеклянным бисером, частички красителя тоже, как и барабан, приобрели заряды статического электричества. Но их заряды противоположного знака; обычно барабан получает положительные заряды, а краситель - отрицательные. Положительный же заряд, но более сильный, чем на барабане, получает и бумага, на которую нужно перенести изображение.

Когда ее плотно прижмут к барабану (разумеется, это делается не вручную, до барабана вообще нельзя дотрагиваться), более сильный заряд перетянет к себе частички красителя, и электрические силы будут удерживать краситель на бумаге. Конечно, рассчитывать на то, что эти силы будут действовать вечно или по крайней мере достаточно долго, не приходится. Поэтому последняя стадия получения электрографических копий - термообработка, происходящая тут же, в машине.

Применяемый краситель способен плавиться и впитываться бумагой. После термообработки он надежно закрепляется на листе (его трудно стереть резинкой). Весь процесс занимает не больше 1,5 минуты. А пока шла термообработка, селеновый барабан успел повернуться вокруг своей оси и специальные щетки сняли с него остатки старого красителя. Поверхность барабана готова к приему нового изображения.

Собственное имя металл получил в 1817-ом году, — селен. Химический элемент нарекли по-гречески, в переводе значит «Луна». Название же теллура на древнем языке олицетворяло Землю. Так что, даже после официального разделения элементов, они остались в связке.

Как же произошло открытие селена ? Его обнаружили в осадке при изучении серной кислоты, производимой в городке Грисхольм. Красно-коричневую массу подвергли прокаливанию. Запахло редькой. Ее аромат стоял и на пиритовых рудниках – кладези теллура. Ученые думали, что это его запах.

Да только вот выделить теллур из осадка так и не удалось. Химики Йенс Берцелиус и Готлиб Ган поняли, что открыли новый элемент. Чем он пахнет, понятно. А каковы другие свойства металла, есть ли практическое применение?

Химические и физические свойства селена

Селен – элемент 16-ой группы периодической системы. В столбце находятся халькогены, то есть рудообразующие вещества. Таков и селен, занимающий в таблице 34-е место.

В одном ряду с ним находится не только близкий по свойствам теллур, но и сера. С ней селен, так же, не раз путали. Элементы, как правило, встречаются вместе. 34-ый металл – примесь к самородной и сульфидным минералам.

В природе найдено 5 стабильных изотопов селена, то есть, его разновидностей. Ученые именуют их модификациями. Металлическая из них лишь одна – это серый селен . Его кристаллическая решетка гексагональна.

Она состоит из шестигранных призм. Атомы расположены в центре их оснований. Внешне материал напоминает , цвет затемненный, блеск выраженный.

Металл быстро тонет в воде, в отличие от аморфной модификации. Ее представляет порошкообразное состояние. Последнее – это мелкие частицы, взвешенные в однородной среде. Ей-то и становится вода. Порошок способен оставаться на ее поверхности несколько часов, лишь потом медленно оседает.

Если цветовая характеристика селена металлического – «серый», то аморфный элемент чисто красный, или с коричневым, почти черным отливом. Вещество темнеет при нагревании. Чтобы размягчиться достаточно 50-ти градусов Цельсия. В тепле аморфный селен становится клейким и вязким.

Хим элемент селен бывает и стекловидным. Те же 50 градусов – показатель уже не размягчения, а напротив, затвердения вещества. Его стеклянный, цвет черный, излом раковистый. Это значит, что углубления, образующиеся при повреждении поверхности, напоминают по форме раковины.

Модификация разжижается, нагреваясь до 100 градусов. В пластичном состоянии стекловидный селен легко вытягивается в тонкие нити, наподобие того, как застывает кондитерская карамель.

4-ый тип элемента – коллоидный. Формула селена позволяет ему растворяться в воде. То есть, модификация не твердая, а представлена раствором. Он красноватый и способен флюоресцировать, то есть самопроизвольно светиться. Для этого нужен постоянный источник лучей, к примеру, исходящих от .

Встречается, так же, кристаллический селен . В виде металла элемент напоминает , самородки. Кристаллическая же модификация ассоциируется с выходами драгоценных камней. Агрегаты моноклинны, то есть, наклонены в одну сторону.

Цвет кристаллов – алый или вишневый. Модификация разрушается при температуре в 120 градусов Цельсия, переходя в гексагональную. Металлическая форма 34-го элемента, вообще, самая динамически устойчивая из 5-ти. К ней стремятся все изотопы.

Электронная форма элемента селена в любой из модификаций одинакова – 4s 2 4p 4 . Это обуславливает типичную степень окисления вещества – 2. Электронная формула атома селена , точнее, его внешнего уровня, делает предсказуемыми и химические взаимодействия 34-го элемента.

Он вступает в реакции со всеми металлами, образуя селениды. Легко совмещается и с галогенами. Взаимодействие проходит при комнатной температуре. В концентрированной серной кислоте 34-ый элемент растворяется даже при минусе. Образуется раствор зеленого цвета.

Применение селена

Хоть раствор селена в серной кислоте и зеленый, но промышленники используют элемент как раз для того, чтобы этот цвет нейтрализовать. Речь о стекольной отрасли и производстве керамики.

Многие эмали имеют зеленоватый отлив из-за присутствия железа. Селен обесцвечивает материалы. Если же добавить к 34-му элементу , получится знаменитое рубиновое .

Селен в таблице Менделеева выделяют и металлурги. Элемент служит лигатурой при отливке сталей. Раньше в них добавляли серу, но ее металлические свойства не столь выражены. Селен же делает мелкокристаллическим, без пор. Исключается возможность дефектов литья, увеличивается текучесть стали.

Электронная формула селена – часть электроники. Элемент можно извлечь, к примеру, из телевизоров. В них 34-ый металл содержится в фотоэлементах и выпрямителях переменного тока. Контролировать его селену позволяет свойственная ему ассиметричная проводимость.

То есть, вещество пропускает ток лишь в определенном направлении. Технология такова: слой селена наносится на пластину из железа, сверху размещают сульфид кадмия. Теперь поток электронов пойдет исключительно от железа к соединению кадмия.

Полупроводниковые свойства 34-го элемента стали причиной того, что больше половины его запасов уходят на нужды технической промышленности. Используют металл и в качестве катализатора в реакциях органического синтеза. Они – часть фотографического дела и копировальной сферы.

«Сердце» всем известных Ксероксов – селеновые барабаны . Под воздействием света они начинают проводить электричество, приобретая положительный заряд. Изображение оригинала отражается и проецируется на барабан. Так и получаются копии.

Применение 34-го элемента ограничено его токсичностью. Так, формула оксида селена пригождается в -ионных батареях. Однако, к коже вещество лучше не подносить, разъест ткани. Хотя, медики приспособили селен для борьбы с раком.

Добыча селена

Поскольку селен примешен к сере, элемент извлекают из сульфата железа. Для этого даже делать особо ничего не надо. 34-ый металл накапливается в пылеочистительных камерах сернокислотных заводов. Забирают селен и из установок электролиза меди.

После него остается анодный шлам. Из него-то и выделяют 34-ый элемент. Достаточно обработать шлам растворами гидроксида и диоксида серы. Полученный селен нужно очистить. Для этого используют метод дистилляции. После, металл подсушивают.

Цена селена

За последние 3 месяца стоимость селена упала с 26 до 22-ух долларов за килограмм. Это данные Лондонской биржи цветных металлов. Эксперты прогнозируют, что спад цены вновь сменится ее ростом. Вне бирж металлом торгуют по стоимости, зависящей от модификации элемента и его формы.

Так, за килограмм серых гранул просят 4 000- 6 000 рублей. Технический, то есть порошкообразный, плохо очищенный селен , можно купить в районе 200 рублей за 1 000 граммов.

Разбег цен зависит и от дальности поставок, заказываемых объемов. Если селен входит в состав лекарственных препаратов, несколько граммов могут стоить, как целый килограмм. Здесь важно уже комплексное действие препарата, а не себестоимость его частей.