Սելեն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
34 ԱրսենՍելենԲրոմ
Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բորр Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կալիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
34Se
Hexagonal.svg
Electron shell 034 Selenium.svg
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Սելեն/ Selenium (Se), 34
Խումբ, պարբերություն, բլոկ 1, 4, d
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
78,96(3)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Ar] 3d10 4s2 4p4
Ատոմի շառավիղ 140 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտային շառավիղ 116 պմ
Իոնի շառավիղ (+6e) 42 (-2e) 191 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 2,55 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ 0
Օքսիդացման աստիճաններ 6, 4, -2
Իոնիզացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 940,4 (9,75) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Խտություն (ս. պ.-ում) 4,79 գ/սմ³
Հալման ջերմաստիճան 490 K
Եռման ջերմաստիճան 958,1 K
Մոլյար ջերմունակություն 25,4[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 16,5 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ a=4,364; c=4,959
C/a հարաբերություն 1,136
Դեբայի ջերմաստիճան 90 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 0,52 Վտ/(մ·Կ)
CAS համար 7782-49-2
34
Սելեն
Se
78,96
3d104s24p4


Սելեն, (լատ.՝ Selenium), 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[խմբագրել]

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

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

Aquote1.png Ես Գիտլիբ Հանի հետ համատեղ ուսումնասիրել եմ մի մեթոդ, որը Գրիբսհոլում օգտագործվում է ծծմբական թթվի արտադրության մեջ, մենք ծծմբական թթվի մեջ հայտնաբերեցինք կարմիր և թեթև շականակագույն նստվածք։ Այդ նստվածքը փորձարկվեց զոդիչ խողովակով, որի հետևանքով առաջացավ թույլ անսովոր հոտ, և առաջացավ կապարե ձուլահատիկ։ Ըստ Կլապռոտի այդպիսի հոտը վկայում է այդ նյութում Տելուրի քիմիական նյութի առկայության մասին։ Հանը նկատել է նաև, որ Ֆալուն հանքավայրում, որտեղ պտրաստվում է ծծմբի համար անհրաժեշտ արտադրություն, նույնպես զգացվում է նմանատիպ հոտ, որը վկայում է տելուրի առկայության մասին։ Հետքրքրությունը, պայմանավորված է նրանով, որ կարող եմ այս գորշ նյութում հայտնաբերված մի նոր մետաղը ստիպեց ինձ հետազոտել այն։ Սակայն նպատակ ունենալով նստվածքից առանձացնել տելուր նյութը, որը չստացվեց առանձնացնել։ Այդ ժամանակ ես հավաքեցի բոլոր նյութերը, որոնք հավաքվել էին ծծմբական թթվի այրման ժամանակ, և ստացված նստվածքը ենթարկեցի հետազոտման։ Ես պարզեցի, որ այֆ զանգվածը, այսինքն նստվածքը իր մեջ պարունակում է մինչև այժմ անհայտ մի մետաղ, որը հատկություններով շատ նման է տելուրին։ Ըստ այդ նմանության ես տվեցի նոր քիմիական նյութին սելեն անվանումը, որը հունարենից թարգմանաբար նշանակում է լուսին, քանի որ տելուրը անվանված է Tellus ինչպես մեր մոլորակը[3]: Aquote2.png


Անվանում[խմբագրել]

Բնական սելեն

Անվանել են Լուսնի անունով (հուն.՝ σελήνη - լուսին)։ Սելենը հալկոգեն է, պատկանում է հազվագյուտ և ցրված տարրերի շարքին։

Բնության մեջ[խմբագրել]

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[4]:

Ստացում[խմբագրել]

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[խմբագրել]

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[խմբագրել]

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)[5][6]։

SeBlackRed.jpg
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 6,5×104 տարի
79mSe 3,91 րոպե
80Se 49,82
81Se 18,6 րոպե
81mSe 62 րոպե
82Se 9,19 9,7×1019 տարի
83mSe 69 վրկ
83Se 25 րոպե

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել]

Տաքացնելիս սելենը այրվում է օդում՝ առաջացնելով հեշտ ցնդող (317 °C) SeO2[7], որը լուծվում է ջրում և ալկալինևրում (ստացվում են H2SeՕ3 և սիլենիաներ)[8]։ Հայտնի են նաև SeO, Se2Օ3 և SeC3 օքսիդները։

~\mathsf{  Se_8 + 8O_2\longrightarrow 8SeO_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։

~\mathsf{  Se_8 + 24F_2\longrightarrow 8SeF_6 }
~\mathsf{ 3Se + 4HNO_3\longrightarrow 3H_2SeO_3 + 4NO }

Տաքացնելիս սելենը միանում է մետաղների հետ՝ առաջացնելով սելենիդներ։

Կիրառություն[խմբագրել]

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[խմբագրել]

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[խմբագրել]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 311. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
  3. Цитирование по статье http://www.chemistry.narod.ru/tablici/Elementi/se/Se.htm
  4. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
  5. «The half-life of 79Se»։ Physikalisch-Technische Bundesanstalt։ 2010-09-23։ http://www.ptb.de/en/org/6/nachrichten6/2010/60710_en.htm։ Վերցված է 2012-05-29։ 
  6. Jörg, Gerhard; Bühnemann, Rolf; Hollas, Simon; Kivel, Niko; Kossert, Karsten; Van Winckel, Stefaan; Gostomski, Christoph Lierse v. (2010). «Preparation of radiochemically pure 79Se and highly precise determination of its half-life». Applied Radiation and Isotopes 68 (12): 2339–2351. doi:10.1016/j.apradiso.2010.05.006. PMID 20627600. 
  7. Видеозаписи попыток поджечь селен
  8. Видеозапись реакции селена с натрием

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]