YaChudo

Селен

Переглядів: 0. Оновлено 24.10.2026.

Селен (Se)
Селен
Селен
Атомний номер34
Зовнішній вигляд простої речовиним'який неметал,
схожий на сірку
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)78,96 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома140 пм
Енергія іонізації (перший електрон)940,4(9,75) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація[Ar] 3d10 4s2 4p4
Хімічні властивості
Ковалентний радіус116 пм
Радіус іона(+6e)42 (-2e)191 пм
Електронегативність (за Полінгом)2,55
Електродний потенціал0
Ступені окиснення6, 4, -2
Термодинамічні властивості
Густина4,79 г/см³
Молярна теплоємність(Se-Se) 0,321 Дж/(К·моль)
Теплопровідність0,52 Вт/(м·К)
Температура плавлення490 К
Теплота плавлення5,23 кДж/моль
Температура кипіння958,1 К
Теплота випаровування59,7 кДж/моль
Молярний об'єм16,5 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґраткигексагональна
Період ґратки4,360 Å
Відношення с/аn/a
Температура Дебая90[1] К
Інші властивості
Критична точкан/д
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
CMNS: Селен у Вікісховищі Редагувати інформацію у Вікіданих

Селен (Se) (англ. selenium; нім. Selen) — хімічний елемент із атомним номером 34, ат.м. 78,96, що утворює однойменну просту речовину, неметал, халькоген.

Селен був відкритий у 1817 році Йонсом Якобом Берцеліусом у відходах при виготовленні сірчаної кислоти.[2]

Історія

Перший опис селену як шкідливого для тварин був зроблений Марко Поло наприкінці 13 століття. Під час своїх подорожей Західним Китаєм Марко Поло писав про хворобу, яку захворіли його «в'ючні тварини», коли їхні копита ставали крихкими та відпадали після вживання певних рослин. Ці рослини, найімовірніше містили селен, який поглинули у великій кількості з ґрунту та накопичили його у своїх тканинах. Такі хвороби, як описав Поло, були виявлені у 20 столітті у коней та великої рогатої худоби, які паслися на рівнинах територій Дакота та Небраска у Сполучених Штатах.[2]

Йонс Якоб Берцеліус відкрив новий елемент селен у 1817 році[2], коли його попросили знайти причину спалаху захворювань серед робітників, які обслуговували завод сірчаної кислоти в Гріпсгольмі. Його колега, Мартін Клапрот, виявив, що розчин сірчаної кислоти був забруднений речовиною, що зробило його червоним. Оскільки завод нещодавно перейшов з використання імпортних піритів на місцеві руди, Берцеліус досліджував імпортні руди на наявність домішок миш'яку або телуру.[3]

Натомість, після ретельного дослідження, він виявив, що в процесі виробництва кислоти утворюється шлам з високою концентрацією нового елемента під назвою селен.[3]

У 1957 році німецький вчений Клаус Шварц (Klaus Schwarz)виявив, що таємнича речовина, присутня в пекарських дріжджах, є абсолютно необхідною білковою складовою раціону лабораторних тварин, а її відсутність викликає некроз печінки. Її було ідентифіковано як селен.[3][4]

Назва

Назва походить від грец. σελήνη («Місяць»): у зв'язку з тим, що він постійно є супутнім хімічно подібного йому телуру (найменування якого походить від латинської назви Землі). Не пов'язаний з мінералом селенітом, який є сполукою кальцію.

Основні характеристики

Неметал, існує в кількох модифікаціях (див. алотропія), з яких найстійкішим є так званий металічний селен, сірого кольору, напівпровідник, дуже чутливий до світла. Густина 4,807; tплав 221 °C, tкип 685,3 °C. Існує кубічна та моноклінна модифікації селену. При 100–150 °C ці форми переходять у гексагональний селен. З розчинів осаджується аморфний червоний селен. Випаровування селену містять молекули Se2, Se4, Se6 та ін. У хімічному відношенні селену майже повний аналог сірки. Сполуки селену часто отруйні.

На повітрі стійкий. Взаємодіє з F2, Cl2, при нагріванні — з О2, Н2, металами. Не розчиняється в HCl, розбавленій Н2SO4. Розчиняється в концентрованій HNO3.

Ізотопи

Природний селен складається з ізотопів: 74Se (0,9%), 76Se (9,0%), 77Se (7,6%), 78Se (23,5%), 80Se (49,8%), 82Se (9,2%)

Розповсюдження

Середній вміст селену в земній корі 5×10-6 % (мас). Природні сполуки селену головним чином є похідними селеноводню Н2Se, як правило, знаходяться в суміші з сульфідами мідноцинкових колчеданних, мідно-кобальтових і поліметалевих руд. Селен — розсіяний елемент, промислові запаси якого пов'язані з сульфідними родовищами. У самостійному вигляді мінерали селену зустрічаються рідко. Всього відомо 40 мінералів: мінерали групи лінеїту (селеніди Co, Cu, Ni); гуанахуатит Bi2Se3, доунеїт SeO, фероселіт FeSe2 (68–72 %), клаусталіт PbSe (27–28 %), блокіт NiSe (68 %), науманіт Ag2Se (23–29 %) та ін.

За запасами селену найзначніші магматичні мідно-нікелеві, гідротермальні мідно-молібденові, мідно-колчеданні та інфільтраційні селен-уран-ванадієві родовища, з яких практично і добувається майже весь селен при вмісті в рудах 0,04-0,004 %.

Багаті родовища належать до кобальт-селенідо-телурової (Акджілга, Киргизстан; Верхньо-Сеймчанське, РФ), селенідної (Пакахака, Болівія; Сан-Андреасберґ, Німеччина; Сьєрра-де-Уманго, Аргентина), уран-селенідної (Шинколобве, Заїр; район оз. Атабаска, Канада) і золото-телурової (Нагіаг, Фатце-Байа, Румунія) формацій.

Отримання

Значні кількості селену отримують із відходів мідно-електролітних виробництв, в якому селен присутній у вигляді селеніду срібла. Застосовують кілька способів отримання:

  • окислювальне випалення з сублімацією SeO2;
  • нагрівання шламу з концентрованою сірчаною кислотою, окислення сполук селену до SeO2 з його подальшою сублімацією;
  • окисне спікання з содою, конверсія отриманої суміші сполук селену до сполук Se (IV) та їх відновлення до елементарного селену дією SO2.
Чорний, сірий та червоний селен (зліва на право).

У промисловості селен одержують випалюванням відходів сірчанокислотного, целюлозно-паперового виробництва, а також анодних шламів мідь-електролітних заводів.

Щорічно у світі одержують близько 1 тис. т селену.

Роль селену в організмі людини

В організмі людини міститься 10-14 мг селену, більша його частина сконцентрована в печінці, нирках, селезінці, серці, яєчках у чоловіків.[5]

Селен присутній в ядрі клітини.

Добова потреба людини в селені становить 70-100 мкг.[6]

Згідно з даними епідеміологічних досліджень більш ніж 80 % населення України має дефіцит селену[джерело?].

Селен в організмі взаємодіє з вітамінами, ферментами і біологічними мембранами, бере участь у регуляції обміну речовин, в обміні жирів, білків і вуглеводів, а також в окисно-відновних процесах. Селен є складовим компонентом понад 30 життєво важливих біологічно активних сполук організму. Селен входить в активний центр ферментів системи антиоксидантного-антирадикального захисту організму, метаболізму нуклеїнових кислот, ліпідів, гормонів (глутатіонпероксидази, йодотіронін-дейододінази, тіоредоксінредуктази, фосфоселенфосфатази, фосфолипид-гідропероксид-глутатіонпероксидази, специфічних протеїнів Р і W і ін).[7]

Селен входить до складу білків м'язової тканини, білків міокарда. Також селен сприяє утворенню трийодтироніну (гормон щитоподібної залози).[7][8]

Селен є синергістом вітаміну Е і йоду. При дефіциті селену йод погано засвоюється організмом.[9]

Разом з тим сполуки селену часто отруйні. ГДК для парів Se — 0,1 мг/м³.

Селеновмісні препарати використовують при лікуванні деяких форм раку[10].

Застосування

Селен краще проводить електричний струм при освітленні, а тому широко використовується в фотоелементах.

До 1940 р. XX ст. застосування селену було обмежене. У повоєнні роки селен став широко застосовуватися в напівпровідниковій техніці, для виготовлення фотоелементів, у вимірювальній апаратурі, телебаченні, сигналізації, в металургії у складі легуючих домішок до різних сталей і сплавів кольорових металів, як барвник у склоробній промисловості тощо.

У сучасних[коли?] напівпровідникових технологіях застосовуються селеніди багатьох елементів: олова, свинцю, бісмуту, стибію, селеніди лантаноїдів.

Стабільний ізотоп селен-74 застосований при створенні плазмового лазера з унікальним підсиленням (близько 109 разів). Радіоактивний ізотоп селен-75 використовують у дефектоскопії як потужне джерело гамма-випромінювання. Селенід калію застосовують при термохімічному одержанні водню і кисню з води (селеновий цикл).

Застосування селену в медицині

Селен – це незамінний мінерал, входить до складу 25 селенопротеїнів. Селенопротеїни відіграють вирішальну роль у метаболізмі гормонів щитовидної залози, синтезі ДНК, розмноженні та захисті від окисного пошкодження та інфекції.[11]

У медицині використовується як допоміжний елемент при лікуванні аритмії, а також для профілактики кисневого голодування тканин серця.

Згідно з дослідженнями 1950-х — 1970-х років приймання 200 мкг селену на добу знижує ризик захворюваності на рак прямої й товстої кишки — на 58 %, на пухлини простати на 63 %, на рак легенів — на 46 %, знижує загальну смертність від онкологічних захворювань на 39 %.[12][13][14][15][16]

Малі концентрації селену пригнічують гістамін і внаслідок цього мають антидистрофічний ефект і протиалергічну дію. Також селен стимулює проліферацію тканин, поліпшує функцію статевих залоз, серця, щитоподібної залози, імунної системи.

У медицині й сільському господарстві використовують мікродобавки селену до лікарських та вітамінних препаратів. У комплексі з йодом селен використовується для лікування йододефіцитних захворювань і патологій щитоподібної залози.[17]

Солі селену сприяють відновленню зниженого артеріального тиску при шоці й колапсі.[7].

Дозування

Важкий дефіцит селену може призвести до виникнення таких захворювань, як хвороба Кешана, хвороба Кашина-Бека та хвороба білих м'язів (білом’язова хвороба). З іншого боку, надмірне споживання селену може призвести до отруєння селеном, яке включає гостре отруєння селеном та хронічне отруєння селеном. Гостре отруєння селеном стосується гострої токсичності, спричиненої вживанням великої дози селену протягом короткого періоду часу, із такими симптомами, як респіраторний дистрес, атаксія, діарея, блювота, біль у животі та навіть смерть. Хронічне отруєння селеном стосується кумулятивної токсичності, спричиненої тривалим вживанням низьких доз селену, із симптомами, що включають втому, депресію, запах часнику з рота, анемію, зниження споживання їжі, випадіння волосся, пошкодження нігтів, гниль копит, затримку росту та цироз печінки.[18]

Див. також

Джерела


Посилання

Примітки

  1. ↑ A Course In Thermodynamics, Volume 2(англ.)
  2. ↑ а б в Tsuji, Petra A.; Santesmasses, Didac; Lee, Byeong J.; Gladyshev, Vadim N.; Hatfield, Dolph L. (21 грудня 2021). Historical Roles of Selenium and Selenoproteins in Health and Development: The Good, the Bad and the Ugly. International Journal of Molecular Sciences. 23 (1): 5. doi:10.3390/ijms23010005. ISSN 1422-0067. PMC 8744743. PMID 35008430.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  3. ↑ а б в MD, Dr Liji Thomas (14 вересня 2010). Selenium History. News-Medical (англ.). Процитовано 19 жовтня 2026.
  4. ↑ Schwarz, Klaus; Foltz, Calvin (1 липня 1958). Factor 3 Activity of Selenium Compounds. Journal of Biological Chemistry. 233: 245—251. doi:10.1016/S0021-9258(19)68065-8.
  5. ↑ Janghorbani, М. The selenite-exchangeable metabolic pool in humans: a new concept for the assessment of selenium status / M. Janghorbani [е.а.] // Amer J. Clin. Nutr, 1990. — V.51. — Р. 670—677
  6. ↑ Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: МР. 2.3.1.1915-04 / ГУНИИ питания РАМН. — М., 2004. — 36 с.
  7. ↑ а б в Струев, И. В., Симахов Р. В., 2006. Селен и его влияние на организм использование в медицине // Сб. научн. трудов «Естествознание и гуманизм», 3(2): 127—136.
  8. ↑ Toxic Substances — Selenium. Centers for Disease Control and Prevention (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 22 жовтня 2020. Процитовано 12 березня 2013.
  9. ↑ The interactions between selenium and iodine deficiencies in man and animals. Arthur JR, Beckett GJ, Mitchell JH. — Nutrition Research Reviews. 1999 Jun;12(1):55-73
  10. ↑ Geng, Xiangrong & Liu, Liu & Tsai, Kan-Jen & Liu, Zijuan. (2017). Selenium: Roles in Cancer Prevention and Therapies. 10.1007/978-3-319-55448-8_3 (англ.)
  11. ↑ Office of Dietary Supplements - Selenium. ods.od.nih.gov (англ.). Процитовано 19 жовтня 2026.
  12. ↑ CIS 81-1954. «Toxicology of selenium: A review» / C.G. Wilber // Clinical Toxicology. — New York, 1980 — 17/2 — р. 171—230.
  13. ↑ IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risk of chemical to man. Some aziridines, N-, S- and o- mustards and selenium // Lion, International Agency for Research on Cancer, * Selenium and selenium compounds, 1957 — Vol 9. — 268 p
  14. ↑ CIF 80-729. * Selenium.Vocal-Borek, H.USIP report 79-16 (University of Stockholm, Institute of Rhysics, Vanadisvagen 9,Stockholm). — Nov., 1979—220 p.
  15. ↑ CIS 77-155. Selenium. // DC, National Academy of Sciens. — Washington, 1976—203 p.
  16. ↑ CIS 80-10541. «Selenium and its mineral compound» / C. Morel [е.а.] // Fiche Toxicologique № 150. Institute national de recherche et de securite. Cahiers de notes documentaries — Securite et hygiene du traval. — Paris, 1980 — No 1244-98-80. — р. 181—185.
  17. ↑ Прилуцкий, А. С. Селенит натрия в терапии аутоиммунных заболеваний щитовидной железы / А. С. Прилуцкий. — «Здоровье Украины» № 11, 2012. С.37.
  18. ↑ Song Bai. Effects and Impact of Selenium on Human Health, A Review.


CHEM: Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).