Селе́н — химический элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI группы), 4-го периода в периодической системе, имеет атомный номер 34, обозначается символом Se (лат. Selenium), хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета (устойчивая аллотропная форма, неустойчивая форма — киноварно-красная). Относится к халькогенам.
Физические свойства
Монокристаллический селен (99,9999 %)
Твёрдый селен имеет несколько аллотропных модификаций:
Серый селен (γ-Se, «металлический селен») — наиболее устойчивая модификация с гексагональной кристаллической решёткой;
Красный кристаллический селен — три моноклинные модификации: оранжево-красный α-Se, тёмно-красный β-Se, красный γ-Se;
Красный аморфный селен;
Чёрный стекловидный селен.
При нагревании серого селена он даёт серый же расплав, а при дальнейшем нагревании испаряется с образованием коричневых паров. При резком охлаждении паров селен конденсируется в виде красной аллотропной модификации.
Химические свойства
Селен — аналог серы и проявляет степени окисления −2 (H2Se), +4 (SeO2) и +6 (H2SeO4). Однако, в отличие от серы, соединения селена в степени окисления +6 — сильнейшие окислители, а соединения селена (−2) — гораздо более сильные восстановители, чем соответствующие соединения серы.
Простое вещество селен гораздо менее активно химически, чем сера. Так, в отличие от серы, селен не способен гореть на воздухе самостоятельно. Окислить селен удаётся только при дополнительном нагревании, при котором он медленно горит синим пламенем, превращаясь в двуокись SeO2. Со щелочными металлами селен реагирует (весьма бурно), только будучи расплавленным
В отличие от SO2, SeO2 — не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Получить селенистую кислоту (SeO2 + H2O → H2SeO3) ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на неё сильным окислителем (например, HClO3), получают селеновую кислоту H2SeO4, почти такую же сильную, как серная.
Применение
Одним из важнейших направлений его технологии, добычи и потребления являются полупроводниковые свойства как самого селена, так и его многочисленных соединений (селенидов), их сплавов с другими элементами, в которых селен стал играть ключевую роль. В современной технологии полупроводников применяются селениды многих элементов, например, селениды олова, свинца, висмута, сурьмы, лантаноидов. Особенно важны свойства фотоэлектрические и термоэлектрические как самого селена, так и селенидов.
Стабильный изотоп селен-74 позволил на своей основе создать плазменный лазер с высоким усилением в ультрафиолетовой области (около миллиарда раз).
Радиоактивный изотоп селен-75 используется в качестве источника гамма-излучения для дефектоскопии.
Селенид калия совместно с пятиокисью ванадия применяется при термохимическом получении водорода и кислорода из воды (селеновый цикл).
Полупроводниковые свойства селена в чистом виде широко использовались в середине 20-го века для изготовления выпрямителей, особенно в военной технике по следующим причинам: в отличие от германия и кремния, селен малочувствителен к радиации, и, кроме того, селеновый выпрямительный диод самовосстанавливается при пробое: место пробоя испаряется и не приводит к короткому замыканию, допустимый ток диода несколько снижается, но изделие остается функциональным. К недостаткам селеновых выпрямителей относятся их значительные габариты.
Применение селена в медицине
Селен применяется как мощное противораковое средство, а также для профилактики широкого спектра заболеваний. Согласно исследованиям, прием 200 мкг селена в сутки снижает риск заболеваемости раком прямой и толстой кишки на 58 %, опухолями простаты — на 63 %, раком легких — на 46 %, снижает общую смертность от онкологических заболеваний на 39 %
Малые концентрации селена подавляют гистамин и за счет этого оказывают антидистрофический эффект и противоаллергическое действие. Также селен стимулирует пролиферацию тканей, улучшает функцию половых желез, сердца, щитовидной железы, иммунной системы.
В комплексе с йодом селен используется для лечения иододефицитных заболеваний и патологий щитовидной железы
Соли селена способствуют восстановлению пониженного артериального давления при шоке и коллапсе.
Токсичность
Общий характер воздействия селена и его соединений
Селен по характеру действия несколько напоминает мышьяк; обладает политропным действием с преимущественным поражением печени, почек и ЦНС. Металлический селен менее ядовит. Из неорганических соединений селена наиболее токсичными являются селеноводород, диоксид селена (ЛД50 = 1,5 мг/кг, крысы, интратрахеально) и селениты натрия (ЛД50 = 2,25 мг/кг, кролик, перорально) и лития (ЛД50 = 8,7 мг/кг, крысы, перорально). Особенно токсичен селеноводород, однако, ввиду его отвратительного запаха, ощущаемого даже в ничтожных концентрациях (0,005 мг/л), удаётся избежать отравлений. Органические соединения селена, такие как алкил- или арил-производные (например, диметилселен, метилэтилселен или дифенилселен), являются сильнейшими нервными ядами, с очень отвратительными запахами; так, порог восприятия для диэтилселена составляет 0,0064 мкг/л.
Отравление
При попадании металлического порошкового селена в количестве 1 грамма перорально вызывает боль в животе в течение двух суток и учащённый стул, со временем симптомы проходят.
Действие на кожу
Соли селена при непосредственном соприкосновении с кожей вызывают ожоги и дерматиты. Диоксид селена при контакте с кожей способен вызывать резкую боль и онемение. При попадании на слизистые оболочки соединения селена могут вызывать раздражение и покраснение, при попадании в глаза резкую боль, слезотечение и конъюктивит.
Изотопы
Селен в природе состоит из 6 изотопов: 74Se (0,87 %), 76Se (9,02 %), 77Se (7,58 %), 78Se (23,52 %), 80Se (49,82 %), 82Se (9,19 %). Из них пять, насколько это известно, стабильны, а один (82Se) испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 9,7·1019 лет. Кроме того, искусственно созданы ещё 24 радиоактивных изотопа (а также 9 метастабильных возбуждённых состояний) в диапазоне массовых чисел от 65 до 94.
Периоды полураспада некоторых радиоактивных изотопов селена:
Изотоп, Распространённость в природе %, Период полураспада
73Se
—
7,1 час.
74Se
0,87
—
75Se
—
120,4 сут.
76Se
9,02
—
77Se
7,58
—
77mSe
—
17,5 сек.
78Se
23,52
—
79Se
—
6,5·104 лет
79mSe
—
3,91 мин.
80Se
49,82
—
81Se
—
18,6 мин.
81mSe
—
62 мин.
82Se
9,19
9,7·1019 лет
83mSe
—
69 сек.
83Se
—
25 мин.
34
Мышьяк ← Селен → Бром
S
↑
Se
↓
Te
34Se
Внешний вид простого вещества
Черные, серые и красные аллотропные модификации
Свойства атома
Название, символ, номер
Селе́н / Selenium (Se), 34
Атомная масса
(молярная масса)
78,96(3) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация
[Ar] 3d10 4s2 4p4
Радиус атома
140 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус
116 пм
Радиус иона
(+6e) 42 (-2e) 191 пм
Электроотрицательность
2,55 (шкала Полинга)
Электродный потенциал
0
Степени окисления
-2, 0, +4, +6
Энергия ионизации
(первый электрон)
940,4 (9,75) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)
4,79 г/см³
Температура плавления
490 K
Температура кипения
958,1 K
Уд. теплота плавления
5,23 кДж/моль
Уд. теплота испарения
59,7 кДж/моль
Молярная теплоёмкость
25,4 Дж/(K·моль)
Молярный объём
16,5 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки
гексагональная
Параметры решётки
a=4,364; c=4,959 Å
Отношение c/a
1,136
Температура Дебая
90 K
Прочие характеристики
Теплопроводность
(300 K) 0,52 Вт/(м·К)
Номер CAS
7782-49-2
Масса нетто 500 грамм.
Цена за 500 грамм.
Осуществляем доставку
Ціна: 142 400,00 грн.
