Սելեն

Սելեն, (), 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 (T1/2=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 

Անվանել են Լուսնի անունով ( - 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 

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 (T1/2=121 օր)։

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։

 

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։

 

 

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

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 

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

Ոչ մետաղներ
Բարձրաստիճան վտանգավոր նյութեր
Կիսահաղորդչային նյութեր
Սելեն