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.
Монокристаллический селен (99,9999 %)
Твёрдый селен имеет несколько аллотропных модификаций:
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.
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.
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 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.
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.
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.
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. |
|
|||||
Внешний вид простого вещества | |||||
---|---|---|---|---|---|
|
|||||
Свойства атома | |||||
Название, символ, номер |
Селе́н / Selenium (Se), 34 |
||||
Атомная масса (молярная масса) |
|||||
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) |
|||||
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 | |||||
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 |
Масса нетто 500 грамм.
Цена за 500 грамм.