Was wissen wir über Selen? Im Chemieunterricht in der Schule wurde uns gesagt, dass Selen ein chemisches Element ist, wir könnten verschiedene chemische Gleichungen lösen und mit seiner Teilnahme Reaktionen beobachten. Aber es gibt so viele Elemente im Periodensystem, dass es unmöglich ist, die gesamte Informationsmenge abzudecken. Daher alles ganz kurz gesagt.
In diesem Artikel lernen Sie das Element "Selen" im Detail kennen. Was ist es, was sind seine Eigenschaften, wo kommt dieses Element in der Natur vor und wie wird es in der Industrie verwendet? Außerdem ist es wichtig zu wissen, welche Wirkung es auf unseren Körper hat.
Was ist Selen
Selen (Element Selen) ist ein chemisches Element, ein Analogon von Schwefel, das zur 16. Gruppe (nach der früheren Klassifizierung - zur 6.) des Periodensystems gehört. Die Ordnungszahl des Elements beträgt 34 und die Atommasse 78,96. Das Element weist überwiegend nichtmetallische Eigenschaften auf. In der Natur ist Selen ein Komplex aus sechs Isotopen, der gewöhnlich mit Schwefel einhergeht. Das heißt, es wird an Orten gefunden, an denen Schwefel abgebaut wird. Also, das mysteriöse Selen -Was ist das und warum ist es so wertvoll? Es hat viele nützliche Eigenschaften.
Die Geschichte der Entdeckung von Selen
Dieses chemische Element wurde 1817 von dem schwedischen Chemiker und Mineralogen Jöns Jakob Berzelius entdeckt.
In der wissenschaftlichen Literatur gibt es eine Geschichte über die Entdeckung des Minerals, erzählt vom Wissenschaftler selbst.
Er sagt, dass er damals zusammen mit einem anderen Wissenschaftler namens Johan Gottlieb Gan (der als Entdecker des Mangans berühmt wurde und seine Eigenschaften untersuchte) in der Stadt Gripsholm an einer Methode zur Herstellung von Schwefelsäure forschte.
Bei Laborversuchen in Schwefelsäure wurden rote Niederschläge mit einer Beimischung eines hellbraunen Farbtons der Substanz gefunden. Bei der Interaktion mit einem Blasrohr entströmte ein leichter, seltener Geruch von Sedimentmaterialien und es bildete sich eine Bleiperle. Der Berliner Wissenschaftler Martin Klaproth argumentierte, dass das Vorhandensein eines charakteristischen Geruchs auf das Vorhandensein von Tellur hinweist. Ein Kollege von Berzelius bemerkte auch, dass in den Minen, in denen dieser Schwefel für Säure abgebaut wird (in Falun), ein ähnlicher Geruch zu spüren ist.
In der Hoffnung, ein seltenes, kürzlich entdecktes Metall (Tellur) in Lösung zu finden, begannen die Wissenschaftler, das Sediment genauer zu untersuchen, aber ohne Erfolg. Danach sammelte Berzelius alle Produkte, die sich über mehrere Monate bei der Gewinnung von Schwefelsäure durch Schwefelverbrennung angesammelt hatten, und begann ebenfalls mit der Erkundung.
Forschungen haben gezeigt, dass ein neues, bisher unbekanntes Element ähnliche Eigenschaften wie Tellur hat, es aber nicht ist. Also bekam das Periodensystem ein neues Element- Selen.
Ursprung des Elementnamens
Die Entstehungsgeschichte des Namens des neuen Elements ist recht interessant. Das Periodensystem von Mendeleev definiert das neue Element als Selen (Se). Es hat seinen Namen vom Namen unseres natürlichen Satelliten.
Anfangs hieß das Element in russischen Veröffentlichungen "Selen" (in den zehnten Jahren des 19. Jahrhunderts). Später, nach 1835, wurde der Name „Selen“übernommen.
Eigenschaften von Selen
Selenformel – Se. Der Schmelzpunkt der Substanz beträgt 217 (α-Se) und 170–180 Grad Celsius (β-Se) und siedet bei einer Temperatur von 6850.
Die Oxidationsstufen, die Selen bei den Reaktionen aufweist: (-2), (+2), (+4), (+6), es ist beständig gegen Luft, Sauerstoff, Wasser, Salzsäure und verdünnte Schwefelsäure Säure.
Löst sich in hochkonzentrierter Salpetersäure, Königswasser auf, löst sich länger in alkalischer Umgebung mit Oxidation auf.
Formen von Selen
Es gibt zwei Modifikationen von Selen:
- Kristallin (monokline Selen-a- und -b-Formen, hexagonale Selen-g-Formen).
- Amorph (pulverförmige, kolloidale und glasige Formen von Selen).
Modifikation von amorphem rotem Selen. Was ist das? Eine der instabilen Elementmodifikationen. Pulverförmige und kolloidale Formen von Selen werden durch Reduktion der Substanz aus einer Lösung von Selensäure H2SeO3.
erh alten
Schwarzes glasartiges Selen kann durch Erhitzen eines Elements beliebiger Modifikation auf eine bestimmte Temperatur erh alten werden220 Grad Celsius mit schneller Abkühlung.
Hexagonales Selen hat eine graue Farbe. Diese thermodynamisch stabilste Modifikation kann auch durch Erhitzen bis zum Schmelzpunkt mit weiterer Abkühlung auf eine Temperatur von 180–210 Grad Celsius erh alten werden. Einem solchen Temperaturregime muss einige Zeit standgeh alten werden.
Selenoxid
Es gibt eine Reihe von Oxiden, die durch die Wechselwirkung von Selen und Sauerstoff entstehen: SeO2, SeO3, SeO, Se 2O5. Gleichzeitig sind SeO2 und SeO3 Selenanhydride (H2SeO3) und Selensäuren (H2SeO4) Säuren, die Selenit- und Selenatsalze bilden. SeO2 (hoch wasserlöslich) und ist am stabilsten.
Interessante Experimente mit Selen
Bevor Sie mit diesem Element experimentieren, sollten Sie sich daran erinnern, dass alle Verbindungen mit Selen giftig sind. Daher müssen alle Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden, z. B. Schutzausrüstung tragen und Reaktionen unter einem Abzug durchführen.
Die Farbe von Selen erscheint in einer angenehmen Reaktion. Wenn Schwefeldioxid, das ein gutes Reduktionsmittel ist, durch einen Kolben mit seleniger Säure geleitet wird, färbt sich die resultierende Lösung gelb, dann orange und schließlich blutrot.
Eine schwache Lösung ermöglicht es, amorphes kolloidales Selen zu erh alten. Wenn die Konzentration an Selensäure hoch ist, fällt während der Reaktion ein rotes bis kastanienbraunes Pulver aus. Dieser Willeamorphes pulverförmiges Selen in elementarer Form.
Um eine Substanz in einen glasigen Zustand zu bringen, ist es notwendig, sie stark zu erhitzen und abzukühlen. Die Farbe ändert sich zu Schwarz, aber der rote Farbton ist nur zu sehen, wenn Sie in das Licht schauen.
Kristallines monoklines Selen wird etwas schwieriger zu bekommen sein. Nehmen Sie dazu eine kleine Menge rotes Pulver und mischen Sie es mit Schwefelkohlenstoff. Es ist notwendig, einen Rückflusskühler an das Gefäß mit der Mischung anzuschließen und 2 Stunden zu kochen. Bald beginnt sich eine hellorange Flüssigkeit mit einem leichten Grünstich zu bilden, die langsam in einem Behälter unter Filterpapier verdampft werden muss.
Verwendung von Selen
Selen wurde erstmals in der Keramik- und Glasindustrie verwendet. Davon berichtet uns das "Handbook of Rare Metals" aus dem Jahr 1965.
Selen wird der Glasmasse zugesetzt, um das Glas zu entfärben, um den Grünstich zu beseitigen, der eine Beimischung von Eisenverbindungen ergibt. Um Rubinglas in der Glasindustrie zu erh alten, wird eine Verbindung aus Selen und Cadmium (Cadmoselit CdSe) verwendet. Bei der Herstellung von Keramik verleiht Cadmoselit dieser eine rote Farbe und färbt auch Emaille.
Ein wenig Selen wird als Füllstoff in der Gummiindustrie und auch in der Stahlindustrie verwendet, um die entstehenden Legierungen feinkörnig zu machen.
Die meisten Halbleitertechnologien werden mit Selen hergestellt. Dies war der Hauptgrund für den Anstieg der Kosten einer solchen Substanz,wie Selen. Der Preis stieg 1930 bzw. 1956 von 3,3 $ auf 33 $ pro Kilo.
Selen kostete 2015 auf dem Weltmarkt 68 $ pro 1 kg. Während 2012 ein Kilogramm dieses Metalls etwa 130 Dollar pro Kilogramm kostete. Die Nachfrage nach Selen (der Preis bestätigt dies) sinkt aufgrund des hohen Angebots.
Der Stoff wird auch häufig bei der Herstellung von Fotoausrüstung verwendet.
Vorhandensein von Selen im menschlichen Körper
Unser Körper enthält ca. 10-14 Milligramm dieses Stoffes, der bei Männern verstärkt in Organen wie Leber, Niere, Herz, Milz, Hoden und Samensträngen sowie in den Zellkernen angereichert ist von Zellen.
Der Bedarf des menschlichen Körpers an einem solchen Spurenelement wie Selen ist gering. Nur 55-70 Mikrogramm für Erwachsene. Als maximale Tagesdosis gelten 400 Mikrogramm. Es gibt jedoch eine Krankheit namens Keshan-Krankheit, die auftritt, wenn dieses Element fehlt. Bis etwa in die 60er Jahre g alt Selen als Giftstoff, der sich negativ auf den menschlichen Körper auswirkt. Aber nach einer detaillierten Studie wurden die gegenteiligen Schlussfolgerungen gezogen.
Wenn ein pathologischer Selengeh alt festgestellt wird, können Ärzte oft spezielle Präparate verschreiben, die eine Kombination aus Zink-Selen-Magnesium enth alten, Substanzen, die in Kombination den Mangel im Körper ausgleichen. Selenh altige Lebensmittel natürlich nicht ausgeschlossen.
Wirkung auf den Körper
Selen spielt dabei eine sehr wichtige RolleLebensfunktionen des Organismus:
- es aktiviert das Immunsystem - "stimuliert" Leukozyten, schädliche Mikroorganismen (Viren) aktiver zu beeinflussen;
- verlangsamt den Alterungsprozess im Körper;
- verringert das Risiko von Herzrhythmusstörungen, plötzlichem Herztod oder Anoxie durch Verlangsamung der Cholesterinoxidation;
- beschleunigt den Blutfluss zum Gehirn, aktiviert die geistige Aktivität, lindert Symptome von Depressionen und Depressionen (Müdigkeit, Lethargie, Depression und Unruhe);
- verlangsamt die Entwicklung von Krebszellen mit antioxidativen Eigenschaften;
- selen bekämpft aktiv freie Radikale;
- bei Wechselwirkung mit Vitamin E wirkt es entzündungshemmend.
Natürlich kann man eine so wichtige Eigenschaft eines Spurenelements als Hilfe im Kampf gegen gefährliche Viren nicht ignorieren: HIV/AIDS, Hepatitis, Ebola.
Aufgrund des Vorhandenseins von Selen verweilt das Virus in der Zelle; Substanz verhindert die Ausbreitung des Virus im ganzen Körper. Aber wenn nicht genug Selen vorhanden ist, funktioniert seine Funktion nicht richtig.
Die Einnahme von Selen in Kombination mit Jod hilft, die fortschreitende Schilddrüsenerkrankung (Thyroxinmangel) zu stoppen und in einigen Fällen die Rückbildung der Krankheit zu stimulieren (häufiger bei Kindern).
Auch in der Medizin wird Selen zur Vorbeugung von Diabetes eingesetzt, da es den Glukoseverbrauch des Körpers beschleunigt.
Das Medikament mit Vitaminen kann schwangeren Frauen verschrieben werden. Es hilft, mit den Symptomen einer Toxikose fertig zu werden, Müdigkeit zu lindern undwird dich aufmuntern.
Selenmangel
Warum kann es im Körper zu einem Mangel an einer solchen Substanz wie Selen kommen? Was ist das - "Selenmangel" und wie geht man damit um? Tatsächlich ist dies eine unangenehme Krankheit, obwohl sie ziemlich selten vorkommt.
Es ist wichtig zu wissen, dass der schlimmste Feind dieser Substanz natürlich Kohlenhydrate sind - stärkeh altig, süß. In Kombination mit ihnen wird Selen vom Körper sehr schlecht aufgenommen, was zu einem Mangel führen kann.
Was sind die Anzeichen für einen Mangel? Zunächst ist zu beachten, dass bei einem Selenmangel die Leistungsfähigkeit und die allgemeine Stimmung nachlassen.
Selenmangel schwächt das Immunsystem, wodurch der Körper anfälliger für verschiedene psychische und körperliche Krankheiten wird.
Außerdem ist bei einem Mangel an dieser Substanz im Körper der Aufnahmeprozess von Vitamin E gestört.
Die wichtigsten Anzeichen eines Selenmangels sind: Schmerzen in Muskeln und Gelenken, vorzeitige Ermüdung, Anämie, verschlimmerte Erkrankungen der Nieren und der Bauchspeicheldrüse.
Aber wenn Sie eines der Symptome verspüren, sollten Sie sich auf keinen Fall mit Medikamenten selbst behandeln. Besuchen Sie unbedingt einen Arzt und konsultieren Sie die Notwendigkeit der Einnahme bestimmter Medikamente. Andernfalls können Sie selbstständig einen Selenüberschuss verursachen, der in einigen Fällen schlimmer ist. Wenn beispielsweise eine Person mit Krebs unkontrolliert Selen einnimmt, wirkt eine Chemotherapie (Chemotherapie) möglicherweise nicht.
Selenüberschuss
Sättigung mit Selen wirkt sich ebenfalls negativ auf den Körper aus. Die wichtigsten Anzeichen eines Überschusses sind: Schäden an Haaren und Nägeln, Schäden an den Zähnen, Müdigkeit und dauerhafte Nervenzusammenbrüche, Appetitlosigkeit, das Auftreten von Dermatitis, Arthritis sowie Gelbfärbung und Abschälen der Haut.
Aber wenn Sie nicht in Selenabbauanlagen arbeiten oder nicht in der Nähe von Orten leben, an denen diese Substanz abgebaut wird, dann brauchen Sie keine Angst vor überschüssigem Selen im Körper zu haben.
Selenreiche Lebensmittel
Meistens kommt Selen in Fleisch und Leber vor – Schweine-, Rinder-, Hühner-, Enten- oder Putenleber. Beispielsweise enth alten 100 Gramm Putenleber 71 und Schweinefleisch 53 Mikrogramm Selen.
100 Gramm Oktopusfleisch enth alten 44,8 Mikrogramm Selen. Die Ernährung sollte auch Lebensmittel wie Garnelen, roten Fisch, Eier, Mais, Reis, Bohnen, Gerstengrütze und Linsen, Weizen, Erbsen, Brokkoli, inaktive Bäckerhefe (mit auf 60 Grad erhitztem Wasser behandelt) enth alten. Vergessen Sie die Nüsse nicht – Pistazien, Mandeln, Walnüsse und Erdnüsse enth alten ebenfalls Selen, wenn auch in geringen Mengen.
Beachtenswert ist auch, dass der Stoff bei der Lebensmittelverarbeitung verloren geht, Konserven und Konzentrate enth alten halb so viel Selen wie frische Lebensmittel. Daher sollten möglichst viele frische Lebensmittel mit Selen verzehrt werden.
