Селен

Слайд 1

Слайд 2

ОТКРЫТИЕ ЭЛЕМЕНТА Элемент открыт Йёнсом Якобом Берцелиусом в 1818 году. Сохранился рассказ Берцелиуса о том, как произошло открытие: «Я исследовал вместе с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светло-коричневый. Этот осадок, опробованный с помощью паяльной трубки, издавал слабый редечный запах и образовывал свинцовый королёк. Такой запах служит указанием на присутствие теллура. Ган заметил, что на руднике в Фалуне, где собирается сера, необходимая для производства кислоты, также ощущается подобный запах, указывающий на присутствие теллура. Любопытство, вызванное надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. Приняв намерение отделить теллур, я не смог открыть в осадке никакого теллура. Тогда я собрал всё, что образовалось при получении серной кислоты путём сжигания фалюнской серы за несколько месяцев, и подверг полученный в большом количестве осадок исследованию. Я нашёл, что масса (то есть осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греческого луна, так как теллур назван по имени Tellus — нашей планеты.»

Слайд 3

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕЛЕНА В химическом отношении селен является аналогом серы, находясь с ней в главной подгруппе VI группы элементов. Для селена характерны степени окисления -2, +4 ,+6; он образует диоксид SeO3, соответственно селенистую кислоту - H2SeO4, а также соли-селениты и селенаты. Селенистая кислота слабая. Селеновая кислота сильная, степень ее диссоциации близка к диссоциации серной кислоты. Селениты щелочных металлов хорошо растворимы, другие селениты имеют низкую растворимость. Селениты, как правило, хорошо растворимы в воде. Соли слабой селеноводородной кислоты сходны по свойствам с сульфидами. Для селена характерно также образование селеноорганических соединений, содержащих связь Se - S; в их числе различают следующие основные классы: 1) селенолы; 2) селениды; 3) селенониевые соединения; 4) селеноальдегиды и селенокетоны; 5) моно - и диселенокарбоновые кислоты; 6) селеносодержащие аминокислоты; 7) гетероциклические соединения селена. При обычной температуре селен устойчив к действию кислорода, воды и разбавленных кислот. При нагревании селен взаимодействует со всеми металлами, образуя селениды. В кислороде при дополнительном нагревании он медленно горит синим пламенем, превращаясь в диоксид SeO 2 . С галогенами, за исключением йода, он реагирует при комнатной температуре с образованием соединений SeF 6 , SeF 4 , SeCl 4 , Se 2 Cl 2 , SeBr 4 , и др. C хлорной или бромной водой селен реагирует по уравнению: Se + 3Br 2 + 4H 2 O = H 2 SeO 4 + 6 HBr Водород взаимодействует с селеном при t >200°С, давая H 2 Se. На холоде селен растворяется , давая зеленый р-р, содержащий полимерные катионы Se 8 2+ . Аналогично сере селен растворяется при нагревании в растворах Na 2 SO 3 или KCN, образуя соответственно Na 2 SSeO 3 или KCNSe.

Слайд 4

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Разнообразие молекулярного строения обусловливает существование селена в различных аллотропических модификациях: аморфной (порошкообразный, коллоидный, стекловидный) и кристаллической (моноклинный и гексагональный). Аморфный (красный) порошкообразный и коллоидный селен имеет плотность - 4,25 г/см3 при 25 °С, его получают при восстановлении из раствора селенистой кислоты H2SeO3, быстрым охлаждением паров селена и другими способами. Стекловидный (черный) селен имеет плотность - 4,28 г/см3при 25 °С, его получают при нагревании любой модификации селена выше 220 °С с последующим быстрым охлаждением. Стекловидный селен обладает стеклянным блеском, хрупок. Термодинамически наиболее устойчив гексагональный серый селен. Он получается из других форм селена нагреванием до плавления с медленным охлаждением до 180-210 °С и выдержкой при этой температуре. Атомы внутри цепей связаны ковалентно. Пары селена желтоватого цвета. В парах в равновесии находятся четыре полимерные формы Se8 = Se6 = Se4 = Se2.

Слайд 5

СЕЛЕН В ПРИРОДЕ Селен относится к числу микроэлементов, его содержание в земной коре составляет около 6 - 10%. В природе встречаются как области пониженного содержания селена , так и области его повышенной концентрации. В природе соединения селена могут поступать в атмосферу за счет вулканической деятельности; летучие соединения продуцируются также почвенными микроорганизмами, особенно грибами в кислородной среде, а также люцерной и селено-аккумулирующими растениями, такими, как астрагалы. Значительное количество селена поступает в атмосферу техногенным путем, при сжигании различных видов топлива, особенно угля. Из атмосферы селен вновь возвращается на земную поверхность с осадками, а также в виде твердых пылевых выпадений. Национальный подкомитет США по селену разделили все почвы по содержанию селена на три класса: 1). Почвы с токсичными уровнями содержания селена (карбонатные, щелочные почвы, в которых селен находится в форме селенатов); 2). Почвы не токсичные по селену (кислые почвы, обогащенные железом и содержащие селен в количествах 1-1,5 мг*кг); 3). Почвы с низким содержанием селена (почвы развитые на изверженных породах и молодых вулканических отложениях).

Слайд 6

ПОЛУЧЕНИЕ СЕЛЕНА Основные источники селена - пыль, образующаяся при обжиге селеносодержащих сульфидов и шламы свинцовых камер. После обработки шламов концентрированной серной кислотой, содержащей нитрат натрия, селен переходит в раствор, образуя селенистую кислоту H 2 SeO 3 и, частично, селеновую кислоту H 2 SeO 4 . Селеновая кислота при нагревании с соляной кислотой восстанавливается до селенистой кислоты. Затем через полученный раствор селенистой кислоты пропускают сернистый газ SO 2 H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O = Se + 2H 2 SO 4 выпадает красный осадок элементарного селена. Для очистки селен далее сжигают в кислороде, насыщенном парами дымящей азотной кислоты HNO 3 . При этом сублимируется чистый диоксид селена SeO 2 . Из раствора SeO 2 в воде после добавления соляной кислоты селен опять осаждают, пропуская через раствор сернистый газ. Полученный селен переплавляют, расплав фильтруют через стеклоткань или активированный уголь и подвергают вакуумной дистилляции или ректификации в инертной атмосфере.

Слайд 7

ПРИМЕНЕНИЕ СЕЛЕНА В стекольном производстве селен используется для обесцвечивания стекла и изготовления цветного стекла. Для получения цветного (от желтого до рубинового) стекла вводят Se либо различные комбинации оксидов селена. При производстве архитектурного стекла бронзового цвета или тонированного автомобильного также применяют Se и оксиды кобальта и железа . Se и его соединения используются в составе катализаторов или окислителей в процессах органического синтеза. В резиновой промышленности Se используют в качестве вулканизаторов, для повышения стойкости резины, для покрытия электрокабелей, и пр. Почти все пигменты от желтого до темно-бордового цвета получают различным сочетанием сульфоселенида кадмия и серы. Эти пигменты характеризуются высокой стойкостью к нагреву и химическому воздействию. Se добавляют в количествах до 1% в сплавы на основе железа или меди для повышения прочностных и пластических характеристик. Легированный селеном свинец используют для изготовления решеток аккумуляторов. Одним из важнейших направлений его потребления являются полупроводниковые свойства как самого селена, так и его многочисленных соединений. Особенно важны их фотоэлектрические и термоэлектрические свойства. Стабильный изотоп селен-74 позволил на своей основе создать плазменный лазер с колоссальным усилением в ультрафиолетовой области. Радиоактивный изотоп селен-75 используется в качестве мощного источника гаммаизлучения для дефектоскопии. В медицине, а также в сельском хозяйстве используют микродобавки селена к лекарственным средствам.

Слайд 8

СЕЛЕН В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА усиливает иммунитет организма (стимулирует образование антител, белых кровяных клеток, клеток-киллеров, макрофагов и интерферона, участвует в выработке эритроцитов) является сильным антиоксидантом (препятствует развитию опухолевых процессов и старению организма, нейтрализует и выводит чужеродные вещества, активирует витамин Е) снижает риск развития сердечнососудистых заболеваний (предотвращает мышечную дистрофию сердца, нейтрализует токсины, стимулирует синтез гемоглобина, участвует в выработке эритроцитов и кофермента Q10 ) выступает сильным антиопухолевым фактором (предотвращает и приостанавливает развитие злокачественных опухолей) входит в состав большинства гормонов, ферментов и некоторых белков стимулирует обменные процессы в организме защищает организм от токсичных проявлений ртути, кадмия, свинца, таллия и серебра стимулирует репродуктивную функцию (входит в состав сперматозоидов) стабилизирует работу нервной системы нормализирует работу эндокринной системы уменьшает остроту воспалительных процессов благотворно влияет на состояние кожных покровов, ногтей и волос

Слайд 9

Симптомы дефицита и передозировки селена Основные симптомы дефицита селена: Усталость Депрессия Дерматит слабость и боль в мышцах Экзема выпадение волос дистрофические изменения ногтей снижение иммунитета повышение уровня холестерина в крови нарушения функции печени ухудшение зрения снижение функций поджелудочной железы нарушение репродуктивной функции замедление роста и развития у детей риск раковых заболеваний ранее старение К основным симптомам передозировки селеном относят: ломкость ногтей Тошнота Рвота нестабильное психическое состояние чесночный запах изо рта и от кожи выпадение волос нарушения функции печени эритема кожи бронхопневмония

Слайд 10

ПРОДУКТЫ, СОДЕРЖАХИЕ СЕЛЕН Селен содержится в морской и каменной солях в почках (свиных, говяжьих и телячьих), в печени и сердце в яйцах птицы, к тому же в желтке еще есть и витамин Е Богаты селеном продукты морей - рыба, крабы, омары, лангусты, креветки, кальмары. Из продуктов растительного происхождения богаты селеном пшеничные отруби, проросшие зерна пшеницы, зерна кукурузы помидоры пивные дрожжи грибы Чеснок черный хлеб и другие продукты из муки грубого, помола.