Սելեն

Սելեն, (Կաղապար:Lang-lat), Se, տարրերի պարբերական համակարգի 4-րդ պարբերության 6-րդ խմբի քիմիական տարր։

Կարգահամարը՝ 34, ատոմական զանգվածը՝ 78,96։ Սելենը p-տարր է, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կաոուցվածքն է 4s²4p⁴, K,L և M թաղանթները լրացված են։ Ատոմները պարունակում են երկուական չզույգված էլեկտրոններ։

Բնական սելենը բաղկացած է ⁷⁴Se (0,87%), ⁷⁶Se (9,02), ⁷⁷Se (7,58), ⁷⁸Se (23,52), ⁸⁰Se (49,82) և ⁸²Se (9,19) կայուն իզոտոպներից։ Ստացվել են սելենի՝ թվով 16 ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնցից կարևոր է ⁷⁵Se (T_1/2=121 օր)։

Պատմություն

Սելենը հայանաբերել է Յա․ Բերցելիուսը (1817) ծծմբական թթվի արտադրության թափոններում։

Պահպանվել է Բերցելիուսի պատմությունը, թե ինչպես է տեղի ունեցել տարի հայտնաբերումը.

Անվանում

Բնական սելեն

Անվանել են Լուսնի անունով (Կաղապար:Lang-el - լուսին)։ Սելենը հալկոգեն է, պատկանում է հազվագյուտ և ցրված տարրերի շարքին։

Բնության մեջ

Պարունակությունը երկրակեղևում՝ 5•10⁻⁶ % ըստ զանգվածի (տարածվածությամբ 68-րդ տարրն է)։ Առաջացնում է 38 հազվագյուտ հանդիպող միներալ։ Ուղեկցում է ծծմբին։ Սելեն են պարունակում (6-10⁻⁵ %) կավերը և թերթաքարերը։ Կենսոլորտում արագ տեղաշարժվող տարր է։ Հատկություններով նման է ծծմբին։

Սելենը երկիր ընդերքում պարաունակվում է մոտ 500 մգ/տ։ Սելենի կոնցենտրացիան ծովի ջրում 4·10⁻⁴ մգ/լ է։

Ստացում

Սելենը ստանում են ծծմբական թթվի, թաղանթանյութի, թղթի արտադրության թափոններից և պղնձի էլեկտրոլիտային ռաֆինացման անոդային նստվածքներից։ Կիսահաղորդչային տեխնիկայում օգտագործվող սելենը մաքրում են վակուումային թորումով, զոնային հալմամբ (99,9999 %)։ Ավելի մաքուր սելեն ստանում են սելենաջրածնի ջերմային քայքայմամբ։

Ֆիզիկական հատկություններ

Գնդաձողային մոդել

Բյուրեղային սելեն (99,9999 %)

Պինդ սելենը առաջացնում է բյուրեղական (α, β, γ) և ամորֆ ալոտրոպային ձևափոխություններ, որոնք կիսահաղորդիչներ են։ Ամենից կայուն է՝ հեքսագոնայի, մուգ մոխրագույն ձևափոխությունը, հալման ջերմաստիճանը՝ 217 °С, եռմանը՝ 685 °С, խտությունը՝ 4807 կգ/մ³։

Լուսազգայուն է, էլեկտրահաղորդականությունը (10⁻²- 10⁻¹² օհմ⁻¹·սմ⁻¹, 20 °С մթության մեջ) լուսավորելիս՝ աճում է մինչև 1000 անգամ։

Սովորական պայմաններում սելենը քիմիապես կայուն է՝ թթվածինը, ջուրը, չօքսիդացնող թթուները և մյուս քիմիական տարրերը (բացառությամբ F₂) նրա հետ չեն փոխազդում։ Սելենը լուծվում է ազոտական թթվում, արքայաջրում։ Արժեքականությունը՝ II, IV և VI, միացություններում ցուցաբերում է մինչև +6 օքսիդացման աստիճաններ, ոչ մետաղ է։ Առավել բնորոշ է քառ արժեք վիճակը։

Իզոտոպներ

Բնական սելենը բաղկացած է ⁷⁴Se (0,87%), ⁷⁶Se (9,02), ⁷⁷Se (7,58), ⁷⁸Se (23,52), ⁸⁰Se (49,82) և ⁸²Se (9,19) կայուն իզոտոպներից։ Ստացվել են սելենի՝ թվով 16 ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնցից կարևոր է ⁷⁵Se (T_1/2=121 օր)։

Իզոտոպ	Բնության մեջ, %	Կյանքի տևողություն
73Se	—	7,1 ժամ
74Se	0,87	—
75Se	—	120,4 օր
76Se	9,02	—
77Se	7,58	—
77mSe	—	17,5 վրկ
78Se	23,52	—
79Se	—	6,5Կաղապար:E տարի
79mSe	—	3,91 րոպե
80Se	49,82	—
81Se	—	18,6 րոպե
81mSe	—	62 րոպե
82Se	9,19	9,7Կաղապար:E տարի
83mSe	—	69 վրկ
83Se	—	25 րոպե

Քիմիական հատկություններ

Տաքացնելիս սելենը այրվում է օդում՝ առաջացնելով հեշտ ցնդող (317 °C) SeO₂, որը լուծվում է ջրում և ալկալինևրում (ստացվում են H₂SeՕ₃ և սիլենիաներ)։ Հայտնի են նաև SeO, Se₂Օ₃ և SeC₃ օքսիդները։

$𝖲{𝖾}_{\mathrm{𝟪}}\mathsf{+}\mathrm{𝟪}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟪}𝖲𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Սելենական թթուն՝ H₂SeC₄ հատկություններով նման է ծծմբական թթվին (ավելի թույլ է), խոնավածուծ է։ Սելենը տաքացնելիս (500 °C) միանում է ջրածնի հետ․ սելենաջրածինը՝ H₂Se տհաճ հոտով, ջրում լուծելի, խիստ թունավոր գազ է և ուժեղ վերականգնիչ, լուծույթը թուլ թթու է (սելենաջրածնական թթու)։

Սելենը հալոգենների հետ առաջացնում է հեշտ ցնդող հալոգենիդներ, ծծմբի և տելուրի հետ՝ պինդ լուծույթներ, ազոտի հետ՝ Se₄N₄, ածխածնի հետ՝ CSe₂, ֆոսֆորի հետ՝ P₂Se₃, P₄Se₃, P₂Se₅։

$𝖲{𝖾}_{\mathrm{𝟪}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟦}{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟪}𝖲𝖾{𝖥}_{\mathrm{𝟨}}$

$\mathrm{𝟥}𝖲𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖭𝖮$

Տաքացնելիս սելենը միանում է մետաղների հետ՝ առաջացնելով սելենիդներ։

Կիրառություն

Սելենը օգտագործում են կիսահաղորդչային ուղղիչներ (դիողներ), ֆոտոէլեկտրական սարքեր, ամորֆ սելեն՝ էլեկտրալուսանկարչական պատճենահանող սարքեր պատրաստելու համար։ Սելենիդները օգտագործվում են թերմոռեզիստորներում և որպես լյումինաֆորներ՝ հեռուստացույցներում, օպտիկական և ազդանշանային սարքերում։

Սելենը օգտագործվում է նաև կանաչ ապակին գունազրկելու, սուտակապակի ստանալու, պողպատի մեխանիկական հատկությունները լավացնելու համար և որպես կատալիզատոր։ Սելենը և հատկապես նրա միացությունները թունավոր են։

Կենսաբանական դեր

Կենդանի հյուսվածքները պարունակում են 0,01-1 մգ/կգ սելեն։ Մարդու, կենդանիների և որոշ բույսերի համար սելենը անհրաժեշտ միկրոտարր է, մեծացնում է աչքի ցանցաթաղանթի լուսազգայնությունը, որպես հակաօքսիդիչ ներգործում է ֆերմենտային ռեակցիաների վրա։ Սելենի մեծ պարունակությունը սննդում (2 մգ/կգ) առաջացնում է սուր և քրոնիկական թունավորում։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ

Արտաքին հղումներ

• Սելենը Webelements-ում
• Սելեն․ օգտակարությունը և սննդային աղբյուրները
• Սելենը Պետերա վան դեր Կրոգտի կայքումԿաղապար:Ref-en
• Selenium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• National Institutes of Health page on Selenium
• Assay Կաղապար:Webarchive
• CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards