Строение селена. Селен. Свойства селена. Применение селена. Способы применения селена

Селен (Selenium), Se, химический элемент VI группы периодической системы Менделеева; атомный номер 34, атомная масса 78, 96; преимущественно неметалл. Природный Селен представляет собой смесь шести устойчивых изотопов - 74 Se (0,87%), 76 Se (9,01%), 77 Se (7,58%), 78 Se (23,52%), 80 Se (49,82%), 82 Se (9,19%). Из радиоактивных изотопов наибольшее значение имеет 75 Se с периодом полураспада 121 сут. Элемент открыт в 1817 году И. Берцелиусом (название дано от греч. selene - Луна).

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

В биосфере Селен энергично мигрирует. Источником для накопления Селена 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 Селеном (в среднем в глинах и сланцах - 6·10 -5 %).

Физические свойства Селена. Конфигурация внешней электронной оболочки атома Se 4s 2 4p 4 ; у двух p-электронов спины спарены, а у остальных двух - не спарены, поэтому атомы Селена способны образовывать молекулы Se 2 или цепочки атомов Se n . Цепи атомов Селена могут замыкаться в кольцевые молекулы Se 8 . Разнообразие молекулярного строения обусловливает существование Селена в различных аллотропических модификациях: аморфной (порошкообразный, коллоидный, стекловидный) и кристаллической (моноклинный α- и β-формы и гексагональный γ-формы). Аморфный (красный) порошкообразный и коллоидный Селен (плотность 4,25 г/см 3 при 25 °С) получают при восстановлении из раствора селенистой кислоты H 2 SeO 3 , быстрым охлаждением паров Селена и другими способами. Стекловидный (черный) Селен (плотность 4,28 г/см 3 при 25 °С) получают при нагревании любой модификации Селена выше 220 °С с последующим быстрым охлаждением. Стекловидный Селен обладает стеклянным блеском, хрупок. Термодинамически наиболее устойчив гексагональный (серый) Селен. Он получается из других форм Селена нагреванием до плавления с медленным охлаждением до 180-210 °С и выдержкой при этой температуре. Решетка его построена из расположенных параллельно спиральных цепочек атомов. Атомы внутри цепей связаны ковалентно. Постоянные решетки а = 4,36 Å, с = 4.95Å, атомный радиус 1,6 Å, ионные радиусы Sе 2- 1,98Å и Se 4+ 0,69Å, плотность 4,807 г/см 3 при 20 °С, t пл 217 °С, t кип 685 °С. Пары Селена желтоватого цвета. В парах в равновесии находятся четыре полимерные формы Se 8 = Se 6 = Se 4 = Se 2 . Выше 900 °С доминирует Se 2 . Удельная теплоемкость гексагонального Селена 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 Селена вдоль с-оси 17,88·10 -6 , перпендикулярно с-оси 74,09·10 -6 , поликристаллического 49,27·10 -6 ; изотермическая сжимаемость β 0 = 11,3·10 -3 кбар -1 ; коэффициент электрического сопротивления в темноте при 20 °С 10 2 -10 12 ом·см. Все модификации Селена обладают фотоэлектрическими свойствами. Гексагональный Селен вплоть до температуры плавления - примесный полупроводник с дырочной проводимостью. Селен - диамагнетик (пары его парамагнитны).

Химические свойства Селена. На воздухе Селен 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. Селен в соединениях имеет степени окисления -2, + 2, + 4, +6. Энергия ионизации Se 0 → Se 1+ → Se 2+ → Se 3+ соответственно 0,75; 21,5; 32 эв.

С кислородом Селен образует ряд оксидов: SeO, Se 2 O 3 , SeO 2 , SeO 3 . Два последних являются ангидридами селенистой H 2 SeO 3 и селеновой H 2 SeО 4 кислот (соли -селениты и селенаты). Наиболее устойчив SeO 2 . С галогенами Селен дает соединения SeF 6 , SeF 4 , SeCl 4 , SeBr 4 , Se 2 Cl 2 и другие. Сера и теллур образуют непрерывный ряд твердых растворов с Селеном. С азотом Селен дает Se 4 N 4 , с углеродом -CSe 2 . Известны соединения с фосфором Р 2 Sе 3 , Р 4 Sе 3 , P 2 Se 5 . Водород взаимодействует с Селеном при t>=200 °С, образуя H 2 Se; раствор H 2 Se в воде называется селеноводородной кислотой. При взаимодействии с металлами Селен образует селениды. Получены многочисленные комплексные соединения Селена. Все соединения Селена ядовиты.

Получение Селена. Селен получают из отходов сернокислотного, целлюлозно-бумажного производства и анодных шламов электролитического рафинирования меди. В шламах Селен присутствует вместе с серой, теллуром, тяжелыми и благородными металлами. Для извлечения Селена 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 Селен осаждают сернистым газом. Применяют также спекание шлама с содой с последующим выщелачиванием селената натрия водой и выделением из раствора Селена. Для получения Селена высокой чистоты, используемого в качестве полупроводникового материала, черновой Селен рафинируют методами перегонки в вакууме, перекристаллизации и другими.

Применение Селена. Благодаря дешевизне и надежности Селен используется в преобразовательной технике в выпрямительных полупроводниковых диодах, а также для фотоэлектрических приборов (гексагональный), электрофотографических копировальных устройств (аморфный Селен), синтеза различных селенидов, в качестве люминофоров в телевидении, оптических и сигнальных приборах, терморезисторах и т. п. Селен широко применяется для обесцвечивания зеленого 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 Селен также в фармацевтической промышленности и других отраслях.

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

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

Это металлоид (неметалл), содержание которого в почве зависит от региона. Этот микроэлемент, необходимый для жизненно важных процессов, представлен во всем организме, но наиболее высока его концентрация в почках, печени, селезенке, поджелудочной железе и семенниках.

Полезные свойства селена

Селен действует в составе селенопротеинов. Самые известные из них - глутатион пероксидазы. Эти антиоксидантные ферменты составляют главную линию обороны против атак свободных радикалов. Те в свою очередь непрерывно вырабатываются самим организмом в ходе клеточного дыхания и достигают особенно высоких концентраций при остром стрессе и утомлении. Их избыток чреват преждевременным старением всех тканей, развитием дегенеративных патологий, атеросклероза и рака. Адекватное потребление селена необходимо для предупреждения всех этих неприятностей. Селенопротеины восстанавливают антиоксидантную активность и Е, действуют против свободных радикалов в связке с ними, участвуют в детоксикации организма, защищая его от некоторых тяжелых металлов и ядов, необходимы для регуляции и модуляции воспалительных и иммунных процессов.

Основная польза селена

Особый интерес ученых вызывает роль селена в профилактике злокачественных новообразований. Специалисты из Корнельского и Аризонского университетов в США, наблюдая на протяжении нескольких лет 1300 человек, сделали вывод, что ежедневное потребление 200 мкг этого микроэлемента снижает риск рака предстательной железы на 63%, толстой кишки - на 58, легких - на 46, а в целом всех его неизлечимых видов - на 39%. Потрясенные результатами, ученые, прервав исследование раньше намеченного срока, порекомендовали участникам из группы, получавшей плацебо, заменить его селеновыми добавками. Селен демонстрирует хорошие перспективы и в профилактике других видов рака, но данные на этот счет пока лишь предварительные и требуют подтверждения. Кроме того, стимулируя иммунную систему, он усиливает противовирусную защиту. Это могло бы оказаться полезным при гепатите и некоторых видах рака. Сейчас изучается потенциал в борьбе против вирусов группы герпеса (простого герпеса и опоясывающего лишая) и особенно против ВИЧ.

Дополнительная польза

Как антиоксидант, селен наверняка защищает нас от сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому его дефицит особенно опасен для тех, кому уже ставился такой диагноз, а также для курильщиков. В связке с витамином Е он обладает выраженным противовоспалительным действием. Их сочетание рекомендуется при лечении таких хронических болезней, как , псориаз, волчанка и экзема. Наконец, селен помогает предупредить катаракту и дегенерацию желтого пятна сетчатки.

Наши потребности

Рекомендуемая суточная норма селена составляет 75 мкг для мужчин и 60 мкг для женщин (60-80 мкг начиная с 65 лет). Однако для достижения максимальной эффективности может потребоваться терапевтическая доза до 200 мг в день.

Недостаток. Чем беднее селеном почва, тем меньше его в продуктах питания. Дефицит этого микроэлемента, как вытекает из всего сказанного выше, просто повышает риск рака, ишемической болезни сердца, вирусных и воспалительных заболеваний. К числу ранних симптомов дефицита селена относятся мышечная слабость и утомляемость.

Избыток. Если получать селен только из пищи, перебор исключен. Однако, если вы пользуетесь добавками, учтите: дозы выше 900 мкг/сут ведут к интоксикации. К числу ее симптомов относятся нервозность, депрессия, тошнота и рвота, чесночный запах изо рта, выпадение волос и порча ногтей.

Показания и способы применения, пищевые источники селена

Показания к применению селена

Профилактика рака и сердечно-сосудистых заболеваний (в сочетании с ).

Профилактика катаракты и дегенерации желтого пятна сетчатки.

Слабость иммунной системы.

Вирусные инфекции: герпес и опоясывающий лишай; замедляет развитие ВИЧ/СПИДа.

Симптомы волчанки.

Способы применения селена

Дозы

Для долговременного профилактического приема нутриционисты рекомендуют порядка 100-200 мкг/сут.

Как принимать

Если вы относитесь к группе риска ишемической болезни сердца, употребляйте продукты, богатые селеном и витамином Е, которые действуют синергически.

Форма выпуска

Капсулы

Таблетки

Пищевые источники селена

К лучшим пищевым источникам селена относятся американский орех, морепродукты, печень, почки, птица, мясо. Много селена бывает также в цельном зерне, особенно овсе и коричневом рисе, но только если они росли на богатой этим элементом почве.

Мировые тенденции таковы, что люди все чаще задумываются о состоянии своего организма и о здоровье в целом. Ведутся исследования и доказываются теории влияния тех или иных химических соединений на органы и системы. Не стал исключением и селен, так как польза этого химического элемента для живых организмов неоценима.

Что такое селен?

Селен – это один из химических элементов, представленных в периодической системе Д. И. Менделеева. Относится к неметаллам. Его атомный номер 34. Минералы селена могут быть черного, красного или серого оттенка.

Натуральный селен содержится в земной коре. Свое название он получил от греческого слова «Селена» (Луна). Встречается в минеральных водах и морской воде. По своим свойствам похож на серу, но его химическая активность меньше.

Биологическая роль вещества в живой природе

Селен является одним из необходимых для жизни элементов, так как входит в состав белков. В белках представлен аминокислотой селеноцистеином. Дефицит селена (особенно в детском организме) приводит к летальному исходу.

В человеческом организме этот элемент выполняет несколько функций:

• иммуномодулирующую;
• противораковую;
• способствует образованию некоторых гормонов;
• является антиоксидантом.

Интересный факт

В ядрах живых клеток тоже присутствует селен. Он способствует метаболизму нуклеиновых кислот. А нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) содержаться во всех живых организмах и отвечают за передачу наследственной информации.

Польза селена

Для человеческого организма это элемент играет неоценимую роль. Но с ним стоит быть осторожным, так как его недостаток (равно как и избыток) может приводить к гибели живого организма. Рекомендуемая суточная доза вещества для нормальной жизнедеятельности человека составляет 70-100 мкг.

Почему же этот микроэлемент так необходим любому организму?

1. Он обладает противорадиационным и противотоксическим действием.
2. Снижает вероятность риска мутаций.
3. Укрепляет мышечные волокна миокарда и препятствует развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы.
4. Нормализует обменные процессы.
5. Способствует образованию гормонов щитовидной железы (трийодтиранина) и усвоению йода.
6. Выводит соли тяжелых металлов из тканей (свинец, ртуть, кадмий).
7. Способствует синтезу гормонов поджелудочной железы. Усиливает выработку инсулина. Терапия селенсодержащими препаратами применяется при сахарном диабете II типа. Такое лечение дает хорошие результаты и при панкреатите.
8. Нормализует работу ЖКТ (улучшает секрецию слизи, выработку ферментов).
9. Стимулирует выработку интерферона, что позволяет иммунной системе успешно бороться с вирусами гриппа.
10. Ускоряет синтез витамина Е, усиливая его действие как антиоксиданта.
11. Снижает тяжесть течения некоторых распространенных заболеваний (псориаз, бронхиальная астма, дерматоз). Для этого селен применяют в совокупности с витаминами Е и С.
12. Способствует улучшению подвижности суставов. Применяется при артритах, артрозах, ревматизме. В травматологии используется при переломах, так как способствует росту костной ткани.
13. Нервная система на прием селена отзывается довольно хорошо: улучшается память и активность нейронов. Иногда микроэлемент используют в борьбе с рассеянным склерозом.
14. Селен улучшает минеральный обмен, способствует гармоничной работе почек и мочевыделительной системы. Применяется при лечении пиелонефрита.
15. Защитное воздействие неметалла позволяет восстанавливать клетки печени. Используется в препаратах-гепатопротекторах при циррозе.
16. Защищает человека от токсического воздействия продуктов жизнедеятельности плесневых грибов.

На заметку

Крайне важен селен и для мужского здоровья: микроэлемент способствует усилению репродуктивной функции, в значительной мере увеличивая активность мужских половых клеток.

Этот элемент повышает активность иммунной системы, что крайне важно в детском возрасте. Дефицит селена может привести к эндемическому кретинизму и умственной отсталости. А в сочетании с вирусом Коксаки, который в последнее время распространяется по земному шару, дефицит микроэлемента может спровоцировать болезнь Кешана. Эта патология приводит к дистрофии тканей миокарда с дальнейшей некротизацией. Без квалифицированной помощи вызывает летальный исход.

Противораковые свойства элемента

К сожалению, злокачественные новообразования все чаще поражают организмы людей во всех уголках планеты. Лечение рака дорогостоящее и не всегда приводит к положительному результату. Снизить риск развития раковых опухолей помогает прием определенных веществ. Одним из таких веществ и является селен.

Этот микроэлемент способствует снижению риска развития опухоли почти на 40%. Кажется невероятным, но достаточное количество в вашем рационе продуктов, богатых селеном, поможет избежать онкологии. А селенотерапия во время онкологии способна почти вдвое уменьшить летальность пациентов.

Во многих развитых странах уже давно приняты программы «селенизации» населения. Основные задачи таких программ направлены на предупреждение патологий у жителей. Исследования последних лет показывают, что польза селена в процессе таких программ налицо: риск развития онкологии существенно снижается, как и патологий сердечно-сосудистой и иммунной систем.

Вред для человеческого организма

Несмотря на положительные качества селена, этот микроэлемент способен нанести колоссальный вред организму. Медики настоятельно рекомендуют употреблять его дозированно, чтобы не вызвать избытка.

Отрицательное воздействие химического вещества на кожу заключается в следующем.

• При попадании на эпидермис солей неметалла возникает сильная реакция. Чувство онемения и дерматит – это малая часть последствий. Элемент может вызывать сильные химические ожоги.
• При попадании вещества на слизистые оболочки (глаза, рот) возникает раздражение, боль, гиперемия. Вызывает конъюнктивит.

Токсически опасными являются все соединения селена. Особенно опасен в этом плане селеноводород. Серый, или металлический, селен наименее опасен, но даже 1 грамм вещества, употребленного внутрь, способен вызвать отравление. Симптомы: боль в животе, тошнота, рвота, диарея. Через некоторое время симптоматика проходит.

Женский организм и селен

Для женщин достаточное количество микроэлемента в рационе играет важную роль. Он обеспечивает множество жизненно важных процессов:

1. нормализует обмен веществ, что позволяет женщинам выглядеть стройными;
2. отдаляет приход климакса;
3. налаживает репродуктивную функцию, что позволяет беспрепятственно забеременеть;
4. улучшает состояние кожи, волос и ногтей;
5. предотвращает развитие воспалительных процессов женских половых органов.

Благодаря достаточному количеству этого микроэлемента снижается риск развития рака матки и молочных желез. Если же онкология началась, то химический элемент позволяет успешно вылечить опухоль. Прием селена снижает риск необходимости удаления матки, что позволяет сохранить репродуктивную функцию.

При беременности микроэлемент тоже очень важен. Он помогает справиться со многими трудностями вынашивания ребенка:

1. предотвращает токсическое воздействие на плод;
2. снижает риск развития мутаций плода;
3. улучшает состояние при токсикозе;
4. позволяет женскому организму быстро восстановиться в послеродовом периоде.

Очень важно употреблять достаточное количество селена во время грудного вскармливания. Он обеспечивает хорошее самочувствие матери и крепкое здоровье ребенка. Но не стоит выбирать витаминные комплексы с повышенным содержанием селена – отдавайте предпочтение натуральным источникам этого вещества.

Симптомы дефицита и переизбытка селена

Как же проявляется дефицит вещества? О его нехватке можно понять по такой симптоматике:

• слабость и ломота во всем теле;
• постоянная сонливость;
• ухудшение состояния кожи и волос;
• возникают проблемы со зрением (временная близорукость);
• в мышцах постоянное ощущение ломоты;
• могут появиться высыпания на различных участках кожи.
• ухудшается память;
• может повышаться вес тела;
• снижается иммунитет, часто возникают простудные заболевания.

А вот о переизбытке вещества говорят следующие симптомы:

• боль в животе, тошнота, рвота;
• может учащаться стул;
• развивается алопеция (выпадение волос);
• изо рта возникает запах чеснока (поэтому иногда избыток селена можно спутать с отравлением мышьяком);
• появляется головокружение и головная боль;
• глаза болят и краснеют.

Доступные источники селена

Чтобы понять, какое количество вещества содержится в тех или иных продуктах, достаточно посмотреть сравнительную таблицу. В ней представлены растительные продукты – рекордсмены по содержанию селена.

Название продукта	Содержание микроэлемента в мкг на 100 г сырого продукта
Зерна бертолеции (бразильского ореха)	1500
Финики	400
Вешенка (грибы)	130
Мякоть кокосового ореха	70-100
Семена подсолнечника	50
Кукуруза	30
Брокколи	2,5

В следующей таблице представлены продукты животного происхождения, богатые селеном.

В фармацевтической промышленности представлены витаминные комплексы, обогащенные селеном, и препараты с высоким содержанием этого вещества. Такие лекарства не стоит принимать без врачебного назначения: они имеют довольно большое количество побочных эффектов и противопоказаний. Особенно не стоит экспериментировать с такими комплексами детям, беременным и кормящим матерям.

Чтобы получить необходимое количество микроэлемента, не стоит пичкать себя химией. Достаточно пересмотреть свой рацион и обогатить его необходимыми продуктами. А к фармацевтической продукции прибегать только в крайнем случае. Берегите свое здоровье!

Черный металлические кристаллы селена, образованный на горящем угольном отвале. Ширина изображения — 1,8 мм. Германия, Северный Рейн-Вестфалия, Аахен, Альсдорф, шахта Анна

Хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета (устойчивая аллотропная форма, неустойчивая форма - киноварно-красная). Относится к халькогенам. Входит в состав активных центров некоторых белков в форме аминокислоты селеноцистеина. В организме человека содержится 10-14 мг селена, большая его часть сконцентрирована в печени, почках, селезенке, сердце, яичках и семенных канатиках у мужчин. Селен входит в состав белков мышечной ткани, белков миокарда.

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Существует две модификации селена:
1. Кристаллическая (моноклинный селен a- и b-форм, гексагональный селен g-формы).
2. Аморфная (порошкообразная, коллоидная и стекловидная формы селена).
Модификация аморфный красного цвета селен — это одна из неустойчивых модификаций элемента. Порошкообразная и коллоидная формы селена получаются путем восстановления вещества из раствора селенистой кислоты H 2 SeO 3 .
Черный стекловидный селен можно получить путём нагревания элемента любой модификации до температуры 220 градусов Цельсия с быстрым охлаждением. Гексагональный селен имеет серый цвет. Эту модификацию, наиболее устойчивую термодинамически, можно получить также путем нагревания до температуры плавления с дальнейшим охлаждением до температуры 180-210 градусов Цельсия. Необходимо некоторое время выдерживать такой температурный режим.

СВОЙСТВА

Температура плавления вещества – 217 (α-Se) и 170–180 градусов Цельсия (β-Se), а закипает он при температуре 685 0 .

Степени окисления, что селен проявляет в реакциях: (-2), (+2), (+4), (+6), он устойчив к воздуху, кислороду, воде, соляной кислоте и разбавленной серной кислоте.

Поддается растворению в азотной кислоте высокой концентрации, «царской водке», более длительно растворяется в щелочной среде с окислением. Является диамагнетиком.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

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 натрия и диоксида серы. Полученный селен нужно очистить. Для этого используют метод дистилляции. После, металл подсушивают.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Отличные глянцевые кристаллы из горящих угольных отвалов. Ширина изображения — 1,8 мм. Германия, Северный Рейн-Вестфалия, Аахен, Альсдорф, шахта Анна

Содержание селена в земной коре - около 500 мг/т. Основные черты геохимии селена в земной коре определяются близостью его ионного радиуса к ионному радиусу серы. Селен образует 37 минералов, среди которых в первую очередь должны быть отмечены ашавалит FeSe, клаусталит PbSe, тиманнит HgSe, гуанахуатит Bi 2 (Se, S) 3 , хастит CoSe 2 , платинит PbBi 2 (S, Se) 3 , ассоциирующие с различными сульфидами, а иногда также с касситеритом. Изредка встречается самородный селен. Главное промышленное значение на селен имеют сульфидные месторождения. Содержание селена в сульфидах колеблется от 7 до 110 г/т. Концентрация селена в морской воде 4·10 -4 мг/л.

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, селениды 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 колоссальным усилением в ультрафиолетовой области (около миллиарда раз). Радиоактивный изотоп селен-75 используется в качестве мощного 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, кремния, селен малочувствителен к радиации, и, кроме того, селеновый выпрямительный диод обладает уникальным свойством самовосстанавливаться 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.
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

Селен (англ. Selenium) — Se

КЛАССИФИКАЦИЯ

Hey’s CIM Ref1.53

Strunz (8-ое издание)	1/B.03-30
Nickel-Strunz (10-ое издание)	1.CC.10
Dana (7-ое издание)	1.3.3.1
Dana (8-ое издание)	1.3.4.1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Селен - тридцать четвертый элемент Периодической таблицы. Обозначение - Se от латинского «selenium». Расположен в четвертом периоде, VIA группе. Относится к неметаллам. Заряд ядра равен 34.

Селен мало распространен в природе. В земной коре содержание селена составляет 0,00006% (масс.). Его соединения встречаются в виде примесей к природным соединениям серы с металлами (PbS, FeS 2 и др.). Поэтому селен получают из отходов, образующихся при производстве серной кислоты, при электролитическом рафинировании меди и при некоторых других процессах.

Атомная и молекулярная масса селена

Относительной молекулярная масса вещества (M r) - это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии селен существует в виде одноатомных молекул Se, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 78,96.

Аллотропия и аллотропные модификации селена

В свободном состоянии селен, подобно сере образует несколько аллотропических модификаций. Наиболее устойчив гексагональный или серый селен. Его кристаллы образованы зигзагообразными цепями Sе ∞ . При быстром охлаждении жидкого селена получается красно-коричневая стекловидная модификация. Она образована молекулами Sе ∞ различной длины. Кристаллические разновидности красного селена состоят из циклических молекул Se 8 , подобныхS 8 .

Серый селен - полупроводник. Его электрическая проводимость резко возрастает при освещении. Проводниковые свойства проявляет жидкий селен.

Рис. Аллотропные модификации селена. Внешний вид.

Изотопы селена

Известно, что в природе мышьяк существуют в виде шести стабильных изотопов, один из которых является радиоактивным [ 82 Se (9,19%)]: 74 Se (0,87%), 76 Se (9,02%), 77 Se (7,58%), 78 Se (23,52%) и 80 Se (49,82%). Их массовые числа равны 74, 76, 77, 78, 80 и 82 соответственно. Ядро атома изотопа селена 80 Se содержит тридцать четыре протона и сорок шесть нейтронов, остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы селена с массовыми числами от 65-ти до 94-х, а также девять изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 79 S с периодом полураспада равным 6,5×10 5 лет.

Ионы селена

На внешнем энергетическом уровне атома селена имеется шесть электронов, которые являются валентными:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 .

В результате химического взаимодействия селен либо отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион, либо принимает электроны от другого атома, т.е. является их акцептором и превращается в отрицательно заряженный ион:

Se 0 +2e → Se 2- ;

Se 0 -2e → Se 2+ ;

Se 0 -4e → Se 4+ ;

Se 0 -6e → Se 6+ .

Молекула и атом селена

В свободном состоянии селен существует в виде одноатомных молекул Se. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу селена:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Задание	Какую массу оксида селена (VI) следует добавить в 100 г 15%-го раствора селеновой кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое?
Решение	Запишем уравнение реакции: SeO 3 + H 2 O = H 2 SeO 4 . Найдем массу селеновой кислоты в исходном растворе: ω = m solute / m solution × 100%. m solute = ω / 100% ×m solution ; m solute (H 2 SeO 4) = ω (H 2 SeO 4) / 100% ×m solution (H 2 SeO 4); m solute (H 2 SeO 4) = 15 / 100% × 100 = 15г. Пусть число моль оксида селена (VI), которое нужно добавить к раствору селеновой кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое равно х моль. Тогда масса оксида селена (VI) (молярная масса - 127 г/моль) равна: m (SeO 3) = n (SeO 3)× M (SeO 3); m (SeO 3)=x × 127 = 127x. Согласно уравнению реакции n (SeO 3): n (H 2 SeO 4) = 1:1, т.е. n (SeO 3) = n (H 2 SeO 4) = х моль. Тогда, масса селеновой кислоты, образовавшейся после добавления оксида селена (VI) будет равна (молярная масса - 145 г/моль): m 2 (H 2 SeO 4) = n (H 2 SeO 4)× M (H 2 SeO 4); m 2 (H 2 SeO 4)=x × 145 = 145x. Найдем массу нового раствора и массу селеновой кислоты в нем: m ’ solution (H 2 SeO 4) = m solution (H 2 SeO 4) + m (SeO 3) = 100 + 127x; m 3 (H 2 SeO 4)=m solute (H 2 SeO 4) + m 2 (H 2 SeO 4) = 15 + 145x. Рассчитаем массу оксида селена (VI), которую нужно добавить к раствору 15%-му селеновой кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое: ω ‘ (H 2 SeO 4) = m 3 (H 2 SeO 4) / m ’ solution (H 2 SeO 4) × 100%; 0,3 = 15 + 145х/100 +127х; х = 0,14, т.е. n (SeO 3) = 0,14 моль; m (SeO 3)=0,14 × 127 = 17,8 г.
Ответ	Масса оксида селена (VI) равна 17,8 г