Selen i jego związki

2017-07-12

 Występowanie i właściwości Co warto wiedzieć o występowaniu selenu? Ten pierwiastek w pełni zasługuje na przydomek rzadki. Selenu mamy w skorupie ziemskiej tak niewiele, że stanowi on zaledwie 9-10'#%. Tradycyjnie zapisalibyśmy to 0,000009%. Plasuje to selen na 59 miejscu powszechności występowania pierwiastków. Nieco więcej mamy indu (58 miejsce), a mniej argonu (60 miejsce). W postaci rodzimej, tak jak np. siarka, selen nie występuje nigdy. Najbardziej znane „selenonośne” rudy to klaustalit (PbSe), kerstenit (PbSeOł)i naumanit (Ag2Se). Są to jednak minerały bardzo rzadkie.


To nie one stanowią surowiec dla światowej produkcji selenu, która w ostatnich latach wynosiła około 2500 ton rocznie. Koniecznie trzeba zapamiętać, że pierwiastek ten jest nieodłącznym towarzyszem siarki i dlatego spotykamy go m.in. w pirytach, rudach cynku, ołowiu, miedzi. Podczas prażenia pirytu FeS2, który jeszcze do niedawna był podstawowym surowcem do produkcji H2SO1, powstaje gaz SO2 i nieznaczne ilości SeCh. Podczas dalszej przeróbki SO2 na H»SO< dawną metodą tak zwaną komorową, właśnie w tych komorach gromadził się czerwony osad zredukowanego selenu. Dziś głównym surowcem do produkcji selenu jest tzw. szlam anodowy zalegający pod elektrodami dodatkowymi podczas elektrolitycznej rafinacji miedzi. Szlam ten zawiera m.in. spore ilości srebra, nieco złota i pierwiastków rzadkich, a wśród nich i selenu.
A teraz powiemy sobie o ciekawych właściwościach selenu. Wyróżniamy 3 alotropowe postacie selenu, zwane: selenem bezpostaciowym, czerwonym jednoskośnym lub metalicznym. A oto (z koniecznoś­ ci) krótki opis otrzymywania poszczególnych postaci selenu oraz ich właściwości. Jeżeli pary selenu zostaną powoli schłodzone, powstaje bezpostaciowy czerwony proszek o masie właściwej 4,26. Jeżeli stopiony selen zostanie ochłodzony gwałtownie, np. przez wlanie wody, to powstaje wówczas szklista, brunatna, krucha odmiana selenu bezpostaciowego. Jej masa właściwa wynosi 4,30.

Ta krucha masa utarta w moździerzu przechodzi w czerwony proszek. Selen szklisty różni się od selenu czerwonego tylko stopniem rozdrobnienia. Proszek selenu szklistego ogrzany do temperatury 80°C staje się czarnoczerwony, a w temperaturze 195°ę już całkowicie czerwony. Po rozpuszczeniu czerwonego proszku Se w dwusiarczku węgla CS2 wydzielają się jednoskośne kryszta­ ły selenu czerwonego, zwanego też od postaci kryształów selenem jednoskośnym. W zależ­ ności od szybkości' studzenia roztworu CS2, a więc i szybkości krystalizacji, powstają dwie odmiany selenu czerwonego: - szybka krystalizacja z roztworów CS2 i chłodzenie do niskich temperatur daje odmianę a Se o masie właściwej 4,48, - powolnie i łagodnie prowadzona krystalizacja z roztworów CS2 dostarcza odmiany p Se o masie właściwej 4,40. Obie odmiany selenu czerwonego ogrzane do temperatury 170-180°C przechodzą w szary selen metaliczny. Obie omówione dotychczas alotropowe odmiany selenu, a więc zarówno bezpostaciowa, jak i czerwona jednoskośna, ogrzane do temperatury 180°C przechodzą w trzecią odmianę, metaliczną, jest ona ze wszystkich najtrwalsza.

Metaliczny selen o masie właściwej 4,81 tworzy trygonalne kryształy o barwie szarej. Ta metaliczna odmiana selenu jest nierozpuszczalna w dwusiarczku węgla CS2, a za to w przeciwień­ stwie do dwu poprzednich odmian, jest rozpuszczalna w chloroformie.
Barwa, postać krystaliczna, masa właściwa, rozpuszczalność, są to cechy istotne, ale w tym przypadku niejako drugorzędne. Najważniejszymi właściwościami selenu metalicznego i właśnie tylko metalicznego, są jego parametry elektryczne, a ściślej elektroniczne. Kserografia - domena selenu Selen w ciemności nie przewodzi stałego prą­ du elektrycznego. Natomiast naświetlony staje się bardzo dobrym elektrycznym przewodnikiem. Co ważniejsze, to przewodnictwo jest proporcjonalne do natężenia promieniowania świetlnego padającego na selen. Natomiast w stosunku do prądu zmiennego selen metaliczny jest półprzewodnikiem.

To te właściwości wykorzystywane są przy zastosowaniu selenu w tak dziś rozpowszechnionej kserografii. Oto płyta aluminiowa pokryta metalicznym selenem, w ciemności jest nieprzewodząca. Mo­ żna więc całą jej powierzchnię, stosując odpowiednią elektrodę, pokryć ładunkiem elektrostatycznym. Gdy teraz na tak przygotowaną płytę rzucimy świetlny obraz np. rysunku czy strony maszynopisu, to naświetlone miejsce płyty na skutek światła staje się przewodzące i z tych miejsc ładunki elektrostatyczne odprowadzane są do podłoża aluminiowego. Natomiast w tych miejscach warstewki selenu, na które nie padło światło - ciemne linie rysunków czy litery - ładunki elektrostatyczne pozostają na powierzchni. Teraz cała płyta napylona jest proszkiem, który zostaje zatrzymany tylko przez te fragmenty powierzchni selenu, na któ­ rych poprzednio zgromadzone były ładunki elektrostatyczne. Przez nałożenie na płytę arkusza papieru i ogrzanie, proszek przechodzi na papier i zostaje w niego wtopiony. Po rozładowaniu i oczyszczeniu powierzchni, płyta pokryta selenem może być w ciemności ponownie naładowana.

W nowoczesnych wysokosprawnych kserografach aluminiową płytę pokrytą selenem zastępuje walec. W trakcie jego obrotu odbywa się błyskawiczne ładowanie, naświetlanie i przenoszenie proszku na papier. Ale zasada pracy pozostaje taka sama. Inne zastosowanie selenu A teraz powiemy parę słów o ważniejszych zastosowaniach związków selenu. Na czoło wysuwa się tu przemysł szklarski, który stosuje związki selenu zarówno do odbarwiania, jak i do barwienia szkła. Już minimalna zawartość związków żelaza w piasku kwarcowym sprawia, że wytopione z niego szkło uzyskuje brzydką barwę zielonkawą. Wprowadzając do masy szklanej określone związki selenu powoduje się redukcję Fe3+ do Feu , a tym samym znika zielonkawa barwa. Z kolei wprowadzone w odpowiedniej ilości i w obecności substancji redukujących związki selenu nadają masie szkła barwę czerwoną. Silne właściwości redukujące selenu sprawi­ ły, że jego związki są dodawane do olejów smarowych i smarów stałych jako przeciwutleniacze: zapobiegają utlenianiu się cząstek olejów i smarów. Dalej związki selenu stosowane są do produkcji barwnych trwałych pigmentów np. czerwieni kadmowej oraz do wyrobu katalizatorów do różnych syntez i procesów chemicznych, takich jak synteza kwasu nikotynowego lub odwodornianie różnych związków.
Zupełnie oddzielny rozdział to bardzo skomplikowana, ale i ważna fizjologicznie rola selenu w organizmach żywych. Spotykamy się tu ze skrajnościami. Z jednej strony sam selen oraz jego pochodne podawane w większych dawkach stanowią silną truciznę zarówno dla człowieka, jak i dla zwierząt, z drugiej zaś strony - pożywienie całkowicie pozbawione selenu jest niepełnowartościowe i powoduje rozmaite schorzenia. Odpowiednie bardzo małe dawki selenu, są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu i zapobiegają wielu chorobom, m.in. chorobom nowotworowym. Zostało udowodnione, że selen jako mikroelement w organizmie ludzkim i zwierzęcym zapobiega m.in. szkodliwemu utlenianiu protein, co grozi m.in. chorobami nowotworowymi. Głównymi magazynami selenu w wyższych organizmach jest wątroba, śledziona, nerki i serce. Stwierdzono również obecność selenu w zakoń­ czeniu włókien nerwowych. Odkrycie to dało początek hipotezie o roli selenu w procesach widzenia. Badania przeprowadzono na zwierzę­ tach odznaczających się bardzo dobrym i złym wzrokiem. I hipoteza się potwierdziła. Zawartość selenu liczona na suchą masę w układzie wzroku zwierząt źle widzących wynosiła tylko 0,001% a u zwierząt dobrze widzących była prawie 100-krotnie wyższa. Gdy zawartość selenu w pożywieniu zwierząt jest nadmierna, nastę­ puje wypadanie sierści, rozmiękczanie kopyt i rogów. W organizmach zwierzęcych i ludzkich selen znajduje się w aminokwasie zwanym metioniną, który normalnie w swej częsteczce zawiera jeden atom siarki. Natomiast s e - lenometionina zamiast atomu siarki zawiera atom selenu. Z roślin bogatych w selen wymienimy kukurydzę. Niestety nie uda się nam oznaczyć w niej selenu 

komentarzy: 0

odsłon: 28

zgłoś naruszenie
Jeśli chcesz dodać komentarz musisz się zalogować.

Najciekawsze dyskusje

Utworzono: dnia 09-05-2016

Autor: Baka81, wpisy: 2

Ostatnio napisał(a): Baka81

dnia 09-05-2016

Utworzono: dnia 05-09-2010

Autor: Abra, wpisy: 6

Ostatnio napisał(a): asia7656

dnia 10-03-2016

Utworzono: dnia 12-11-2011

Autor: grazyna_borysiuk, wpisy: 3

Ostatnio napisał(a): asia7656

dnia 10-03-2016

Utworzono: dnia 18-12-2014

Autor: samotna_88, wpisy: 7

Ostatnio napisał(a): paulina_1991

dnia 27-02-2016

:DD

Utworzono: dnia 31-01-2016

Autor: szatynka007, wpisy: 2

Ostatnio napisał(a): szatynka007

dnia 31-01-2016

Zamów bezpłatną Gazetę slimeo.pl

Wydanie Gazety slimeo.pl obejmuje między innymi: