Селен

Селе́н

(Selenium)

Se, химический элемент VI группы периодической системы Менделеева; атомный номер 34, атомная масса 78, 96; преимущественно неметалл (См. Неметаллы). Природный С. представляет собой смесь шести устойчивых изотопов (%) — 74Se (0,87), 76Se (9,02), 77Se (7,58), 78Se (23,52), 80Se (49,82), 82Se (9,19). Из 16 радиоактивных изотопов наибольшее значение имеет 75Se 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 (См. Сера). С. обладает способностью к концентрации и, несмотря на низкий кларк, образует 38 самостоятельных минералов — селенидов природных (См. Селениды природные), 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 4s24p4; у двух р-электронов спины спарены, а у остальных двух — не спарены, поэтому атомы С. способны образовывать молекулы Se2 или цепочки атомов Sen. Цепи атомов С. могут замыкаться в кольцевые молекулы Se8. Разнообразие молекулярного строения обусловливает существование С. в различных аллотропических модификациях: аморфной (порошкообразный, коллоидный, стекловидный) и кристаллический (моноклинный α-и β-формы и гексагональный γ-формы). Аморфный (красный) порошкообразный и коллоидный С. (плотность 4,25 г/см3 при 25 °С) получают при восстановлении из раствора селенистой кислоты H2SeO3, быстрым охлаждением паров С. и др. способами. Стекловидный (чёрный) С. (плотность 4,28 г/см3 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 Å, с = 4,95 Å, атомный радиус 1,6 Å, ионные радиусы Se2-1,98 Å и Se4+0,69 Å, плотность 4,807 г/см3 при 20 °С, tпл 217 °С, tkип 685 °С. Пары С. желтоватого цвета. В парах в равновесии находятся четыре полимерные формы Se8 ⇔ Se6 ⇔ Se4 ⇔ Se2. Выше 900 °С доминирует Se2. Удельная теплоёмкость гексагонального С. 0,19—0,32 кдж/(кгК), [0,0463—0,0767 кал/(г․°С)] при —198 — +25 °С и 0,34 кдж/(кгК) [0,81 кал/(г°С)] при 217 °С; коэффициент теплопроводности 2,344 вт/(мК) [0,0056 кал/(смсек°С)], 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 β0=11,3․ 10-3 кбар-1, коэффициент электрического сопротивления в темноте при 20 °С 1021012 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 Se0→Se1+→Se2+→S3+ соответственно 0,75; 21,5; 32 эв.

С кислородом С. образует ряд окислов: SeO, Se2O5, SeO2, SeO3. Два последних являются ангидридами селенистой H2SeO3 и селеновой H2SeO4 к-т (соли — селениты и селенаты). Наиболее устойчив SeO2. С галогенами С. даёт соединения SeF6, SeF4, SeCl4, SeBr4, Se2Cl2 и др. Сера и теллур образуют непрерывный ряд твёрдых растворов с С. С азотом С. даёт Se4N4, с углеродом — CSe2. Известны соединения с фосфором P2Se3, P4Se3, P2Se5. Водород взаимодействует с С. при t ≥ 200 °С, образуя H2Se; раствор H2Se 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 SeO2 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. — [a. o.], [1965]; The physics of selenium and tellurium, Oxf. — [a. o.], [1969]; Ермаков В. В., Ковальский В. В., Биологическое значение селена, М., 1974; Rosenfeld I., Beath O. A., Selenium, N. Y. — L., 1964.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. селен — СЕЛЕН (от греч. selene — Луна; лат. Selenium) Se хим. элемент VI гр. периодической системы, относится к халькогенам; ат. н. 34, ат. м. 78,96. Природный... Химическая энциклопедия
  2. селен — Селе́н/ (хим.). Морфемно-орфографический словарь
  3. селен — селен м. Химический элемент — серо-черный металлоид, применяемый при изготовлении фотоэлементов, а также в стекольной промышленности. Толковый словарь Ефремовой
  4. селен — Селен, селены, селена, селенов, селену, селенам, селен, селены, селеном, селенами, селене, селенах Грамматический словарь Зализняка
  5. Селен — (Selenium; Se) химический элемент VI группы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 34, атомная масса 78, 96; С. и все его соединения токсичны для человека. Медицинская энциклопедия
  6. селен — -а, м. Химический элемент, серое кристаллическое вещество, полупроводник. [От греч. σελήνη — луна] Малый академический словарь
  7. Селен — Se (от греч. selene — Луна, по аналогии c Теллуром * a. selenium; н. Selen; ф. selenium; и. selenio), — хим. элемент VI гр. периодич. системы Mенделеева, ат. н. 34, ат. м. 78, 96. Природный C. Горная энциклопедия
  8. селен — сущ., кол-во синонимов: 6 вымышленное существо 334 минерал 5627 неметалл 17 полупроводник 7 халькоген 4 элемент 159 Словарь синонимов русского языка
  9. Селен — (хим.) Selen нем., Selemum франц. и англ.; при О = 16, Se = 79,1 — по Экману и Петтерсоону, что согласно с одним из старых определений Берцелиуса — элемент с характером неметалла; он принадлежит к группе кислорода и, по химическим отношениям... Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  10. селен — СЕЛЕН, селений м. простое химическое начало, коего свойства ближе к сере, нежели к металлам. Селеновая кислота. Селенистая медь, содержащая селен. Селенит гипсовый шпат, ископаемое. Толковый словарь Даля
  11. селен — селен , -а Орфографический словарь. Одно Н или два?
  12. селен — орф. селен, -а (хим.) Орфографический словарь Лопатина
  13. СЕЛЕН — СЕЛЕН (лат. Selenium) — Se, химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 34, атомная масса 78,96. Название от греческого selene — Луна. Образует несколько модификаций. Большой энциклопедический словарь
  14. СЕЛЕН — СЕЛЕН (символ Se), серый металлоидный химический элемент VI группы периодической таблицы, открытый Йенсом БЕРЦЕЛИУСОМ в 1817 г. Получают, главным образом, как побочный продукт электролитической очистки меди. В химическом отношении селен похож на серу. Научно-технический словарь
  15. селен — СЕЛЕН -а; м. [от греч. Selēnē — Луна] Химический элемент (Sе), серо-чёрное ядовитое вещество, полупроводник, обладающий фотоэлектрическими свойствами (применяется в технике и стекольной промышленности). ◁ Селеновый, -ая, -ое. С. фотоэлемент. С-ая кислота. С-ое стекло. Толковый словарь Кузнецова
  16. селен — СЕЛ’ЕН, селена, и селений, селеня, мн. нет, ·муж. (от ·греч. selene — луна) (·хим. ). Химический элемент, представляющий собой серо-черный металлоид, редко встречающийся в природе в чистом виде и добываемый гл. обр. при выработке серной кислоты. Толковый словарь Ушакова
  17. селен — Селена, мн. нет, м. [от греч. selene – луна] (хим.). Химический элемент, представляющий собой серое кристаллическое вещество, электропроводность которого изменяется в зависимости от освещения; редко встречается в природе в чистом виде и добывается гл. обр. при выработке серной кислоты. Большой словарь иностранных слов
  18. селен — СЕЛЕН (Selenium; от греч. selene — луна), Se, химич. элемент VI гр.периодич. системы Менделеева. Как микроэлемент содержится в почвах, растениях. При поступлении в организм животного в избыточном количестве С. вытесняет серу из мн. органич. соединений. Ветеринарный энциклопедический словарь