SELEN

Poloaj Se u periodnom sistemu elemenataHemijski element selen (Se) je halkogeni element, koji se nalazi u VIA,odnosno, 16. grupi, p bloku i 4. periodi Periodnog sistema elemenata. Atomski broj mu je 34, a atomska masa mu iznosi 78,96, elektronska konfiguracija [Ar] 3d10 4s2 4p4

Berzelijusovo pismo o otkriu selena objavljeno u asopisu Journal fr Chemie und Physik, bd XXI (1817), 342.Johan Gottlieb Gahn Jns Jakob Berzelius Otkrie selenaSelen su 1817. godine otkrili vedski hemiariBercelijus i Gan kao sporedni produkt prilikom proizvodnje sumporne kiseline. Bercelijus je novom elementu, dao ime selen po grkoj boginji Seleni koja personifikuje mesec, analogno sa telurom, koji je me dobio po latinskoj reI tellus od Tellus Mater - Majka Zemlja.

Zastupljenost Se u prirodi - litosfera

(Butterman and Brown, 2004)Primarni izvor neorganskog selena su magmatske stene i to sulfidi i selenidi bakra, olova, srebra, nikla, ive, gvoa i dr.

Sadaj Se u magmatskim stenama kree se od 0.05 do 0,09 g g-1.

crni kriljacnaftni kriljacfosforitugaljpearkrenjak

U sedimentnim stenama Se se javlja u neorganskom i organskom obliku. Bogat izvor selena su: crni kriljac (20-1500 g g -1), ugalj (0,5-12 g g -1), fosforit (do 0.7 gg -1), naftni kriljac (do 0.6 g g -1), pear (0,5 g g -1) i krenjak (0,08 g g -1

Ukupni sadraj Se u zemljitu kree se izmedju 0,1 do 2 g g -1, a najee izmedju 0, 2 i 0,4 g g -1

Osim litosphere, atmosferske padavine su jo jedan izvor selena u tlu. Atmosferske padavine u Norvekoj i vedskoj donose godinje 0,51,0 g Se ha-1

- atmosfera

gradska podrucja - od 0.1 do 10 ng/m3 (WHO, 2014)

Zemljsite, biljke, ivotinje i vulkani emituju do 0.04 ng m-3 Se godinje. Ukupna godinja procenjena antropogena emisija selena u SAD-u 1990. godine iznosila je 4670 t.

0.1 to 10 ng/m

3

,0.1 to 10 ng/m

3

,- hidrosfera

podzemne i povrsinske vode - 0.06 g/l do oko 400 g/l(u podzemnim vodama u regijama bogatim Se i do 600 g/l)

iz anodnog mulja prilikom elektrolitike rafinacije bakra

pri elektrolitikoj rafinaciji, selen se zajedno sa zlatom, srebrom i teko rastvorljivim jedinjenjima Sb, S, i Te taloi na dnu kade, obrazujui anodni mulj; u mulju esto ima i do 6% Se; ekstrakcija selena iz anodnog mulja moe se vriti oksidacionim postupkom ili postupkom alkalne fuzije; Kade za elektrolitiku rafinaciju bakra Dobijanje selena

oksidacioni postupak: anodni mulj se mea sa Na2CO3 i pri na temperaturi od 5306500C, pri emu nastaje Na2SeO3; tako dobijeni Na2SeO3 se zatim zakieljava sa H2SO4 i dobija se selenasta kiselina; selenasta kiselina se onda redukuje sumpor dioksidom, pri emu se istaloi elementarni selen; crveni talog selena se zatim ispira vodom i sui.Cu2Se + Na2CO3+ 2O2 2CuO + Na2SeO3+ CO2 Na2SeO3 + H2SO4 H2SeO3+ Na2SO4

b) alkalni postupak

anodni mulj se pri zajedno sa NaOH i NaNO3 pri emu nastaje Na2SeO3; dobijeni prah se rastvara u hlorovodninoj kiselini, pri emu nastaje H2SeO3

H2SeO3 se redukuje sumpor dioksidom, pri emu se istaloi selen; talog selena se potom ispira vodom i sui.

iz mulja olovnih komora prilikom proizvodnje a sumporne kiseline

prenjem sulfida, nastali SO2 redukuje prisutni SeO2 do elementarnog Se, koji se taloi u mulju olovnih komora; mulj se tretira koncentrovanom azotastom kiselinom, pri emu se elementarni selen oksiduje u selenastu kiselinu; iz selenaste kiseline, elementarni selen se u obliku crvenog praha taloi pomou sumporaste kiseline.

ALOTROPIJA

Najvanije alotropske modifikacije selena su:

amorfni selen dobija se pri redukciji selenovih jedinjenja sumporastom kiselinom; cigla crvene je boje; staklasti selen dobija se naglim zagrevanjem, pa hlaenjem amorfnog selena; crne je boje, krt, gustine 4,28g/cm3;

kristalni, monoklinini, selen dobija se kristaliazacijom amorfnog selena u ugljendisulfidu; kristali formirani iz hladnih rastvora su crveno-narandaste boje, dok su kristali formirani u toplim rastvorima tamno-crvene boje; molekuli kristalnog selena sastoje se od od 8 atoma (Se8) koji su povezani u prsten;

sivi, metalni, selen dobija se zagrevanjem ostalih alotropskih modifikacija selena, sporim hlaenjem rastopljenog selena, ili kondenzacijom selenovih para; ima heksgonalnu kristalnu reetku koja se sastoji od spiralnih polimernih lanaca; poluprovodnik je i ima odlina fotokonduktivna svojstva.

Fizika svojstva selenaJedno od najznaajnijih fizikih svojstava Se je njegova elektrina provodljivost. Amorfni, staklasti i monokliniki Se su izolatori, dok se sivi Se ponaa kaopoluprovodnik. Izlaganjem svetlosti, menja svoju elektrinu provodljivost, a pokazuje i fotonaponski efekat. Se spada u takozvane fotoprovodnike, to znai da se ponaa kao izolator kada je u mraku, a kao provodnik kada je osvetljen.

stanjevrstobojasiva, crvena ili crnatransparentnostneprovidantvrdoa (Mosova skala)sivi: 2mirisbez mirisa, pri sagorevanju mirie na truli rentaka topljenjasivi: 220,5 C crveni: 221 Ccrni: 180 C taka kljuanja685Cgustinasivi: 4.81gcm3 crveni: 4.39gcm3 crni: 4.28gcm3otopljeni 3.99gcm3kritina taka 1766K, 27.2MPa

toplota topljenjasivi: 6.69kJmol1toplota isparavanja95.48kJmol1molarni toplotni kapacitet25.363Jmol1K1brzina prostiranja zvuka tapi na20C3350ms1toplotno istezanjecrveni: 37mm1K1 (na25C)toplotna provodljivostcrveni 0.519Wm1K1magnetni reddijamagnetmodul elasti nosti10GPamodul smicanja3.7GPamodul stiljivosti8.3GPa

IZOTOPI SELENA

Hemijski element selen (Se) ima est prirodnih izotopa, od toga pet stabilnih: 74Se, 76Se, 77Se, 78Se i 80Se. Sintetisani izotopi 79Se ije je vreme poluraspada 327.000 godina, i 82Se vreme poluraspada ~ 1020 god, mogu se, takoe, smatrati stabilnim izotopima.

Od 23 nestabilna izotopa, najdue vreme poluraspada ima 75Se - 120 dana, a najkrae 91Se 0,27 s. 75Se se koristi u medicinske svrhe (gama zraenje).

Hemijska svojstva selenaSelen je prilino reaktivni element. Lako reaguje sa vodonikom, fluorom, hlorom i bromom, kao i azotnom i sumpornom kiselinom. Reaguje i sa veim brojem metala, gradei selenide. Gori azurno plavim plamenom, pri emu nastaje SeO2, koji ima karakteristian miris na truli ren.

Jedinjenja sa oksidacionim brojem -2

Selenovodonik (SeH2) - bezbojan gas, neprijatnog mirisa, nije stabilan, raspada se na sobnoj temperaturi, u vodi se dobro rastvara. Pri rastvaranju u vodi stvara se slaba kiselina koja jonizuje u dva stepena.

gradi dva niza soli hidrogenselenide (NaHSe) i selenide (Na2Se).

Sa hlorom selen gradi selenmonohlorid Se2Cl2, a sa bromom selenmonobromid Se2Br2, Jedinjenja sa oksidacionim brojem -1

Selen, kao i svaki drugi halkogeni element, ima po dva nesparena elektrona, koji mogu reagovati medjusobno, tako da se spoje angaujui jedan elektron, dok drugi elektron slui za ostvarivanje veza sa drugim elementima pri emu nastaju poliselenidi, poput Na2Se2 (natrijumdiselenid).

Jedinjenja sa oksidacionim brojem +4

Selen-dioksid ili selen(IV)oksid - SeO2 nastaje sagorevanjem elementarnog selena. SeO2 je bezbojna kristalna supstanca, lanane strukture, koja rastvaranjem u vodi gradi selenastu kiselinu.

Selenasta kiselina bezbojna kristalna supstanca, koja se lako rastvara u vodi. Selenasta kiselina je dvobazna kiselina, sa dva stepena jonizacije tj, gradi dva niza soli: hidrogenselenite (NaHSeO3) i selenite (Na2SeO3)

Selen sa halogenim elementima fluorom, hlorom i bromom gradi tetrahalogenide: selentetrafluorid (SeF4), selentetrahlorid (SeCl4) i selentetrabromid (SeBr4).

Jedinjenja sa oksidacionim brojem +6

Selen-trioksid ili selen(VI)oksid SeO3 se veoma teko dobija visokofrekventnim elektrinim izbijanjem kroz smesu para selena i kiseonika, Selensku kiselinu moemo dobiti samo oksidacijom sa hloratnom kiselinom ili topljenjem sa kalijumnitratom, odnosno, sa najjaim oksidacionim sredstvima.

Selenska kiselina je jaka dvobazna kiselina, po jaini slina sumpornoj, koja jonizuje u dva stepena, gradei dva niza soli hidrogenselenate i selenate.Selenska kiselina je i jako dehitrataciono i oksidaciono sredstvo, pa moe da oksiduje i plemenite metale.

Selen sa halogenim elementima fluorom, hlorom i bromom gradi heksahalogenide:selenheksafluorid (SeF6), selenheksahlorid (SeCl6) i selenheksabromid (SeBr6).

Upotreba selena

Selen se koristi u:

metaloindustriji (proizvodnja, mangana, legura),

hemijskoj industriji (proizvodnja katalizatora, hemikalija i boja),

gumarskoj industriji (za vulkanizaciju guma),

industriji stakla (koristi se iza uklanjanje zelene boje stakla, ali i za bojenje stakla, keramike i emajla; selen i njegova jedinjenja boje staklo i emajl ruiastim i crvenim nijansama),

poljoprivredi,

elektronici (za proizvodnju fotoelija, svetlomera i solarnih elija, pri izradi fotoosetljivih slojeva za fotokopiranje),

sulfid selena (SeS2) se koristi u amponima za suzbijanje peruti,

natrijunselenit (Na2SeO3) je veoma jak insekticid,

u umetnikoj fotografiji koristi se za dobijanje sepia fotografija.

Bioloki znaaj selena

Selen je jedan od mikroelemenata neophodnih za ivot ljudi, koji se mora unositi ishranom. On je neophodan za pravilan rad enzimskih sistema. Ulazi u sastav aminokiselina selenocisteina, metilselenocisteina i selenometionina.Takoe je bitan za funkcionisanje odbrambenog sistema i titne lezde. Zajedno sa drugim antioksidansima titi srce, pomae pri depresiji, premoru i prevelikoj nervozi. Preporuljiva koliina selena koju dnevno odrasle osobe treba da unesu iznosi 55 mikrograma.

Nedostatak selena u ishrani ivotinja dovodi do pojave miine distrofije kod goveda, ovaca i konja i ivine.

U preteranim koliinama Se izaziva trovanje koje se kao akutno manifestuje gastrointestinalnim tegobama, paralizama i hroninom iscrpljenou.