Селен

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Селен (Se)
Атомний номер 34
Зовнішній вигляд
простої речовини
м'який неметал,
схожий на сірку
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
78,96 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 140 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
940,4(9,75) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Ar] 3d10 4s2 4p4
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 116 пм
Радіус іона (+6e)42 (-2e)191 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
2,55
Електродний потенціал 0
Ступені окиснення 6, 4, -2
Термодинамічні властивості
Густина 4,79 г/см³
Питома теплоємність (Se-Se) 0,321 Дж/(K моль)
Теплопровідність 0,52 Вт/(м К)
Температура плавлення 490 K
Теплота плавлення 5,23 кДж/моль
Температура кипіння 958,1 K
Теплота випаровування 59,7 кДж/моль
Молярний об'єм 16,5 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки гексагональна
Період ґратки 4,360 Å
Відношення c/a n/a
Температура Дебая n/a K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Селен (Se) (англ. selenium; нім. Selen) — хімічний елемент із атомним номером 34, ат.м. 78,96, що утворює однойменну просту речовину, неметал, халькоген.

Історія[ред.ред. код]

Відкритий у 1817 році Йонсом Якобом Берцеліусом у відходах при виготовлені сірчаної кислоти.

Назва[ред.ред. код]

Назва походить від грец. σελήνη — Місяць у зв'язку з тим що він постійно є супутнім хімічно подібного йому телура.

Основні характеристики[ред.ред. код]

Неметал, існує в кількох модифікаціях (див. алотропія), з яких найстійкішим є т. зв. металічний С., сірого кольору, напівпровідник, дуже чутливий до світла. Густина 4,807; tплав 221 °C, tкип 685,3 °C. Існує кубічна та моноклінна модифікації С. При 100-150 оС ці форми переходять у гексагональний С. З розчинів осаджується аморфний червоний С. Випаровування С. містять молекули Se2, Se4, Se6 та ін. У хім. відношенні С. майже повний аналог сірки. Сполуки Селену часто отруйні.

На повітрі стійкий. Взаємодіє з F2, Cl2, при нагріванні – з О2, Н2, металами. Не розчиняється в НCl, розбавленій Н2SO4. Розчиняється в концентрованій HNO3.

Ізотопи[ред.ред. код]

Природний селен складається з ізотопів: 74Se (0,9 %), 76Se (9,0 %), 77Se (7,6 %), 78Se (23,5 %), 80Se (49,8 %), 82Se (9,2 %)

Розповсюдження[ред.ред. код]

Сер. вміст С. в земній корі 5х10−6 % (мас). Природні сполуки С. г.ч. є похідними селеноводню Н2Se, як правило, знаходяться в суміші з сульфідами мідно-цинкових колчеданних, мідно-кобальтових і поліметалічних руд. Селен – розсіяний елемент, промислові запаси якого пов’язані з сульфідними родовищами. У самост. вигляді мінерали С. зустрічаються рідко. Всього відомо 40 мінералів: мінерали групи лінеїту (селеніди Co, Cu, Ni); гуанахуатит Bi2Se3, доунеїт SeO, фероселіт FeSe2 (68-72%), клаустоліт PbSe (27-28%), блокіт NiSe (68%), науманіт Ag2Se (23-29%) та ін.

За запасами селену найзначніші магматичні мідно-нікелеві, гідротермальні мідно-молібденові, мідно-колчеданні та інфільтраційні селен-уран-ванадієві родовища, з яких практично і добувається майже весь С. при вмісті в рудах 0,04-0,004%.

Багаті родовища належать до кобальт-селенідо-телурової (Акджілга, Киргизстан; Верхньо-Сеймчанське, РФ), селенідної (Пакахака, Болівія; Сан-Андреасберґ, Німеччина; Сьєрра-де-Уманго, Аргентина), уран-селенідної (Шинколобве, Заїр; район оз. Атабаска, Канада) і золото-телурової (Нагіаг, Фатце-Байа, Румунія) формацій.

Отримання[ред.ред. код]

Значні кількості селену отримують із відходів мідно-електролітних виробництв, в якому селен присутній у вигляді селеніду срібла. Застосовують кілька способів отримання:

  • окислювальне випалення з сублімацією SeO2;
  • нагрівання шламу з концентрованою сірчаною кислотою, окислення сполук селену до SeO2 з його подальшою сублімацією;
  • окисне спікання з содою, конверсія отриманої суміші сполук селену до сполук Se (IV) та їх відновлення до елементарного селену дією SO2.
Чорний, сірий та червоний селен (зліва на право).

У промисловості одержують С. випалюванням відходів сірчанокислотного, целюлозно-паперового виробництва, а також анодних шламів мідь-електролітних заводів.

Щорічно у світі одержують близько 1 тис. т селену.

Роль селену в організмі людини[ред.ред. код]

В організмі людини міститься 10-14 мг селену, більша його частина сконцентрована в печінці, нирках, селезінці, серці, яєчках у чоловіків.[1]

Селен присутній в ядрі клітини.

Добова потреба людини в селені становить 70-100 мкг.[2]

Згідно з даними епідеміологічних досліджень більш ніж у 80% населення Росії[3] та України страждае на дефіцит селену.

Селен в організмі взаємодіє з вітамінами, ферментами і біологічними мембранами, бере участь у регуляції обміну речовин, в обміні жирів, білків і вуглеводів, а також в окисно-відновних процесах. Селен є складовим компонентом більше 30 життєво важливих біологічно активних сполук організму. Селен входить в активний центр ферментів системи антиоксидантного-антирадикального захисту організму, метаболізму нуклеїнових кислот, ліпідів, гормонів (глутатіонпероксидази, йодотіронін-дейододінази, тіоредоксінредуктази, фосфоселенфосфатази, фосфолипид-гідропероксид-глутатіонпероксидази, специфічних протеїнів Р і W і ін).[4]

Селен входить до складу білків м'язової тканини, білків міокарда. Також селен сприяє утворенню трийодтироніну (гормон щитоподібної залози).[5][6]

Селен є синергістом вітаміну Е і йоду. При дефіциті селену йод погано засвоюється організмом.[7]

Разом з тим сполуки С. часто отруйні. ГДК для парів Se – 0,1 мг/м3.

Застосування[ред.ред. код]

Селен краще проводить електричний струм при освітленні, а тому широко використовується в фотоелементах. До 1940 р. ХХ ст. застосування С. було обмежене. У повоєнні роки С. став широко застосовуватися в напівпровідниковій техніці, для виготовлення фотоелементів, у вимірювальній апаратурі, телебаченні, сигналізації, в металургії у складі легуючих домішок до різних сталей і сплавів кольорових металів, як барвник у склоробній промисловості тощо. У сучасних напівпровідникових технологіях застосовуються селеніди багатьох елементів: олова, свинцю, бісмуту, стибію, селеніди лантаноїдів.

Стабільний ізотоп селен-74 застосований при створенні плазмового лазера з унікальним підсиленням (близько 109 раз). Радіоактивний ізотоп селен-75 використовують у дефектоскопії як потужне джерело гамма-випромінювання. Селенід калію застосовують при термохімічному одержанні водню і кисню з води (селеновий цикл).

Застосування селену в медицині[ред.ред. код]

Селен застосовується як потужний протираковий засіб, а тако для профілактики широкого спектру захворювань. Згідно з дослідженнями прийом 200 мкг селену на добу знижує ризик захворюваності на рак прямої і товстої кишки — на 58%, на пухлини простати на 63%, на рак легенів — на 46%, знижує загальну смертність від онкологічних захворювань на 39%.[8][9][10][11][12]

Малі концентрації селену пригнічують гістамін і за рахунок цього мають антидістрофічний ефект і протиалергічну дію. Також селен стимулює проліферацію тканин, поліпшує функцію статевих залоз, серця, щитовидної залози, імунної системи.

У медицині і сільському господарстві використовують мікродобавки селену до лікарських та вітамінних препаратів. У комплексі з йодом селен використовується для лікування йододефіцитних захворювань і патологій щитовидної залози.[13]

Солі селену сприяють відновленню зниженого артеріального тиску при шоці і колапсі.[14].

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • Ф. А. Деркач «Хімія» Л. 1968
  • Гірничий енциклопедичний словник: в 3 т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2001—2004. ISBN 966-7804-19-4

Примітки[ред.ред. код]

  1. Janghorbani, М. The selenite-exchangeable metabolic pool in humans: a new concept for the assessment of selenium status / M. Janghorbani [е.а.] // Amer J. Clin. Nutr, 1990. — V.51. — Р. 670–677
  2. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: МР. 2.3.1.1915-04 / ГУНИИ питания РАМН. — М., 2004. — 36 с.
  3. Golubkina, N.A. The Human Selenium Status in 27 regions of Russia / N.A. Golubkina, G.V. Alfthan // J. Trace elements med. Biol. — 1999 — V. 13, P. 15-20.
  4. Струев, И. В., Симахов Р. В., 2006. Селен и его влияние на организм использование в медицине // Сб. научн. трудов «Естествознание и гуманизм», 3(2): 127–136.
  5. Струев, И. В., Симахов Р. В., 2006. Селен и его влияние на организм использование в медицине // Сб. научн. трудов «Естествознание и гуманизм», 3(2): 127–136.
  6. Toxic Substances — Selenium. Centers for Disease Control and Prevention
  7. The interactions between selenium and iodine deficiencies in man and animals. Arthur JR, Beckett GJ, Mitchell JH. — Nutrition Research Reviews. 1999 Jun;12(1):55-73
  8. CIS 81-1954. «Toxicology of selenium: A review» / C.G. Wilber // Clinical Toxicology. — New York, 1980 — 17/2 — р. 171–230.
  9. IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risk of chemical to man. Some aziridines, N-, S- and o- mustards and selenium // Lion, International Agency for Research on Cancer, * Selenium and selenium compounds, 1957 — Vol 9. — 268 p
  10. CIF 80-729. * Selenium.Vocal-Borek, H.USIP report 79-16 (University of Stockholm, Institute of Rhysics, Vanadisvagen 9,Stockholm). — Nov., 1979–220 p.
  11. CIS 77-155. Selenium. // DC, National Academy of Sciens. — Washington, 1976–203 p.
  12. CIS 80-10541. «Selenium and its mineral compound» / C. Morel [е.а.] // Fiche Toxicologique № 150. Institute national de recherche et de securite. Cahiers de notes documentaries — Securite et hygiene du traval. — Paris, 1980 — No 1244-98-80. — р. 181–185.
  13. Прилуцкий, А. С. Селенит натрия в терапии аутоиммунных заболеваний щитовидной железы / А. С. Прилуцкий. — «Здоровье Украины» № 11, 2012. С.37.
  14. Струев, И. В., Симахов Р. В., 2006. Селен и его влияние на организм использование в медицине // Сб. научн. трудов «Естествознание и гуманизм», 3(2): 127–136.


Реторта Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.