Селен

СЕЛЕН, Se (от греч. selene — Луна, по аналогии с Теллуром * а. selenium; н. Selen; ф. selenium; и. selenio), — химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 34, атомная масса 78, 96.

Свойства селена

Природный селен имеет 6 стабильных изотопов, наиболее распространённые ⁸⁰Se (49,62%) и ⁷⁸Se (23,51%). В состав природного селена входит и радиоактивный изотоп 82Se, превращающийся в результате 2b-распада (ТЅ = 1,37•10²⁰ лет) в стабильный изотоп ⁸²Kr. Открыт шведским химиком Й. Я. Берцелиусом в 1817. Селен существует в нескольких кристаллической модификациях, а также в стекловидной и аморфной формах. При комнатной температуре могут существовать все модификации, но термодинамически устойчива только гексагональная (а=4,3544 нм, с=4,9496 нм), плотность 4807 кг/м³; t плавления 221°С, t кипения 685,3°С; удельная теплоёмкость 351-360 Дж/(моль•К); температурный коэффициент линейного расширения 49,27•10^-6 К^-1. Степени окисления селена -2, +4, +6. Селен — неметалл. На воздухе устойчив, взаимодействует с F₂Cl₂, при нагревании — с CО₂, H₂, металлами; не растворяется в HCl и разбавленной H₂SО₄, растворяется в концентрир. HNО₃. С металлами образует селениды.

Содержание селена в природе

Среднее содержание селена в земной коре 5•10^-6% (по массе). В химическом отношении селен почти полный аналог серы. Природные соединения селена являются главным образом производными селеноводорода H₂Se, как правило, находятся в смеси с сульфидами медно-цинковых колчеданных, медно-кобальтовых и полиметаллических руд. Селен находят в заметных количествах в элементарной сере вулканического происхождения. В поверхностных условиях происходит разделение серы и селен в связи с высокой миграционной способностью сульфат-иона и неустойчивостью соединений селена высоких степеней окисления, например в гипсе соотношение S:Se=50000:1. При миграции селена в благоприятных условиях селенаты захватываются гидратами оксидов металлов, главным образом железа. В самостоятельном виде минералы селена встречаются очень редко, всего известно 40 минералов: минералы группы линнеита (селениды Со, Cu, Ni); клаусталит PbSe, гуанахуатит Bi₂Se₃, доунейит SeO и др.

Получение и применение

Получают селен обжигом отходов сернокислотного, целлюлозно-бумажного производства, а также анодных шламов медеэлектролитных заводов; образующийся при этом SeО₂ восстанавливают с помощью SО₂ до Se, который рафинируют перекристаллизацией, перегонкой в вакууме, гидридным и другими методами. Наибольшее использование селен находит в полупроводниковой технике для изготовления выпрямителей и фотоэлементов. Селен широко применяется для обесцвечивания зелёного стекла и получения рубиновых стёкол; в металлургии — для придания литой стали мелкозернистой структуры, улучшения механических свойств нержавеющих сталей; в химической промышленности — в качестве катализатора; используется также в фармацевтической промышленности и других отраслях.