სელენი

სელენი

34Se

78.971

3d10 4s2 4p4

სელენი (ლათ. Selenium; ქიმიური სიმბოლო — ${\ce {Se}}$) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეოთხე პერიოდის, მეთექვსმეტე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მეექვსე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის, VIა) ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია 34, ატომური მასა — 78.971, t_დნ — 221 °C, t_დუღ — 685 °C, სიმკვრივე — 4.81 გ/სმ³. შავი ფერის მყიფე გარდატეხვაზე ბზინვარე არალითონი (მდგრადი ალოტროპიული ფორმა, არამდგრადი ფორმა — კინოვალ-წითელი ფერის).

სელენი, ₃₄Se

ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	მოვერცხლისფრო-თეთრი
სტანდ. ატომური წონა Ar°(Se)	78.971
სელენი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სილიციუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენი ბრომი კრიპტონი რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმი ნეოდიმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლინიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოსმიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო ვერცხლისწყალი თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესინი ოგანესონი S ↑ Se ↓ Te დარიშხანი ← სელენი → ბრომი
ატომური ნომერი (Z)	34
ჯგუფი	16 ჯგუფი
პერიოდი	4 პერიოდი
ბლოკი	p-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Ar] 3d10 4s2 4p4
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 6
ელემენტის ატომის სქემა
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის ტემპერატურა	842 °C ​(1115 K, ​​1548 °F)
დუღილის ტემპერატურა	1484 °C ​(1757 K, ​​2703 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	1,55 გ/სმ3
სიმკვრივე (ლ.წ.)	1,378 გ/სმ3
დნობის კუთ. სითბო	8,54 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო	154,7 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა	25,929 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T (K)-ზე 864 956 1071 1227 1443 1755
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	1, +2 (a strongly basic oxide)
ელექტროდული პოტენციალი	-2,76 ვ
ელექტრო­უარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 1,00
იონიზაციის ენერგია	1: 589,8 კჯ/მოლ 2: 1145,4 კჯ/მოლ 3: 4912,4 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 197 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	176±10 პმ
იონური რადიუსი (rion)	(+2e) 99 პმ
ვან-დერ-ვალსის რადიუსი	231 პმ
მოლური მოცულობა	29,9 სმ3/მოლი
სელენის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	პირველადი ნუკლიდების სახით
მესრის სტრუქტურა	რომბიედრული
მესრის პერიოდი	5,580 Å
ბგერის სიჩქარე	3810 მ/წმ (20 °C)
თერმული გაფართოება	22,3 µმ/(მ·K) (25 °C)
ხვედრითი თბოტევადობა	25,9 ჯ/(K·მოლ)
თბოგამტარობა	201 ვტ/(მ·K)
მაგნეტიზმი	დიამაგნეტიკი
მაგნიტური ამთვისებლობა	+40,0·10−6 სმ3/მოლ
იუნგას მოდული	20 გპა
წანაცვლების მოდული	7,4 გპა
დრეკადობის მოდული	17 გპა
პუასონის კოეფიციენტი	0,31
მოოსის მეთოდი	1,75
ბრინელის მეთოდი	170–416 მპა
CAS ნომერი	7440-70-2
ისტორია
აღმომჩენია	ჰამფრი დეივი (1808)
პირველი მიმღებია	ჰამფრი დეივი (1808)
სელენის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ. დაშლა (t1/2) რადიო. დაშლა პრო­დუქტი 40Ca 96,941% სტაბილური 41Ca trace 9,94×104 y ε 41K 42Ca 0,647% სტაბილური 43Ca 0,135% სტაბილური 44Ca 2,086% სტაბილური 45Ca syn 162,6 d β− 45Sc 46Ca 0,004% სტაბილური 47Ca syn 4,5 d β− 47Sc γ – 48Ca 0,187% 6,4×1019 y β−β− 48Ti
სელენი ვიკისაწყობში •

ისტორია

ელემენტი აღმოჩენილია იენს იაკობ ბერცელიუსის მიერ 1817 წ.

შემორჩა თვითონ ბერცელიუსის მონათხრობი იმის შესახებ, თუ როგორ მოხდა ეს აღმოჩენა:

მე გოტლიბ განთან ერთად ვიკვლევდი მეთოდს, რომელსაც გამოიყენებენ გოგირდმჟავის წარმოებისათვის გრიპსხოლმში. ჩვენ აღმოვაჩინეთ გოგირდმჟავაში ნალექი, ნაწილობრივ წითელი, ნაწილობრივ ღია-ყავისფერი. ეს ნალექი, გასინჯული სარჩილავი მილით, გამოსცემდა სუსტ სუნს. ჰენრიხ მარტინ კლაპროტის თანახმად, ასეთი სუნი მიანიშნებს ტელურის არსებობაზე. განმა შეამჩნია, რომ ფალუნის საბადოში, სადაც გროვდებოდა გოგირდი, ამ მჟავის წარმოებისათვის იყო მსგავსი სუნი, რაც მიუთითებდა ტელურზე. ცნობისმოყვარეობამ, გამოწვეული იმედით, რომ აღმოგვეჩინა ახალი იშვიათი ლითონი ამ ნალექში, მაიძულა გამოგვეკვლია ნალექი. და მიზნად დავისახეთ გამოგვეყო ტელური, თუმცა მე ვერ შევძელი ვერავითარი ტელურის გამოყოფა. მაშინ მე შევაგროვე რაც კი წარმოიქმნებოდა გოგირდმჟავის მიღებისას, ფალუნის გოგირდის წვის გზით რამდენიმე თვის განმავლობაში, და დიდი რაოდენობით აღებულ ნალექზე ჩავატარე კვლევა. მე აღმოვაჩინე რომ მასა (ანუ ნალექი) შეიცავდა აქამდე უცნობ რაღაც ლითონს, რომელიც ძალიან წააგავდა თავისი თვისებებით ტელურს. ამ ანალოგიის შესაბამისად, მე ამ სხეულს უწოდე სელენი (Selenium) ბერძნული σελήνη (მთვარე), რადგანაც, ტელური შერქმეულია სახელისაგან Tellus — ჩვენი პლანეტები.

სახელწოდების წარმოშობა

სახელწოდება მოდის ბერძ. σελήνη — მთვარედან. ელემენტზე ეს სახელი დარქმეულია იმიტომ რომ ბუნებაში ის წარმოადგენს მსგავსი თვისებების ლითონის ტელურის თანამგზავრს (რომელზეც შერქმეულა ეს სახელი დედამიწის პატივსაცემად).

ბუნებაში

ნატურალური სელენი

სელენის შემცველობა დედამიწის ქერქში მიახლოებით 500 მგრ/ტ. სელენის გეოქიმიის ძირითადი თვისებები დედამიწის ქერქში განისაზღვრება მისი იონების რადიუსის სიახლოვით გოგირდის იონების რადიუსთან. სელენი წარმოქმნის 37 მინერალს, რომელთა შორის, უპირველეს ყოვლისა, აღსანიშნავია აშავალიტი FeSe, კლაუსტალიტი PbSe, ტიმანიტი HgSe, გუანახუატიტი Bi₂(Se, S)₃, ხასტიტი CoSe₂, პლატინიტი PbBi₂(S, Se)₃, რომლებიც ასოცირდებიან სხვადასხვა სულფიდებთან, ზოგჯერ კასიტერიტთან. იშვიათად გვხვდება თვითნაბადი სელენიც. მთავარი სამრეწველო მნიშვნელობა სელენზე აქვს სულფიდურ საბადოებს. სელენის შემცველობა სულფიდებში მერყეობს 7-დან 110 გ/ტ. სელენის კონცენტრაცია ზღვის წყალში არის 4×10⁻⁴ მგ/ლ.

მიღება

სელენის მნიშვნელოვან რაოდენობას იღებენ სპილენძ-ელექტროლიტური წარმოების წიდისაგან, სადაც სელენი იმყოფება ვერცხლის სელენიდის სახით. გამოიყენებენ მიღების რამდენიმე მეთოდს: SeO₂ ჟანგვითი მოწვის მეთოდი სუბლიმაციით; წიდის გახურებით კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან ერთად, სელენის ნაერთების ჟანგვა SeO₂-მდე მისი შემდგომი სუბლიმაციით; ჟანგვითი ცხობა სოდასთან ერთად, მიღებული სელენის ნაერთების ნარევის კონვერსია Se(IV)-ის ნაერთებამდე და მათი აღდგენა ელემენტარულ სელენამდე SO₂-ის ქმედებით.

ფიზიკური თვისებები

მყარ სელენს გააჩნია რამდენიმე ალოტროპიული სახესხვაობა. ყველაზე მდგრად მოდიფიკაციას წარმოადგენს რუხი სელენი. წითელი სელენი წარმოადგენს შედარებით ნაკლებად მდგრად ამორულ მოდიფიკაციას.

რუხი სელენის გახურებისას იქმნება რუხი შენადნობი, ხოლო შემდგომი გახურებისას ორთქლდება ყავისფერი ორთქლის წარმოქმნით. ორთქლის მკვეთრი გაცივებისას სელენი კონდენსირდება წითელი ალოტროპიული მოდიფიკაციის სახით.

ქიმიური თვისებები

სელენი — არის გოგირდის ანალოგი და ავლენს შემდეგ დაჟანგვის ხარისხს −2 (H₂Se), +4 (SeO₂) და +6 (H₂SeO₄). თუმცა, გოგირდისაგან განსხვავებით, სელენის ნაერთები დაჟანგვის ხარისხით +6 — ძლიერი მჟანგავები არიან, ხოლო სელენ (-2)-ის ნაერთები — უფრო ძლიერი აღმდგენებია, ვიდრე გოგირდის შესაბამისი ნაერთები.

მარტივი ნივთიერება — სელენი გაცილებით ნაკლებად აქტიურია ქიმიურად, ვიდრე გოგირდი. გოგირდთან განსხვავებით, სელენს არ შეუძლია ჰაერზე დამოუკიდებლად წვა. სელენის დაჟანგვა ხერხდება მხოლოდ დამატებითი გახურებისას, რომლის დროსაც ის ნელა იწვის ლურჯი ალით, და გარდაიქმნება SeO₂ ორჟანგად. ტუტე ლითონებთან სელენი რეაგირებს მეტად აქტიურად მხოლოდ გამდნარ მდგომარეობაში.

SO₂-საგან განსხვავებით, SeO₂ — არა აირია, არამედ კრისტალური ნივთიერება, რომელიც კარგად იხსნება წყალში. სელენიან მჟავის მიღება (SeO₂ + H₂O → H₂SeO₃) არ არის რთული ისევე როგორც გოგირდოვანი მჟავისა. ხოლო მასზე ძლიერი დამჟანგავის ზემოქმედებით (მაგალითად, HClO₃), მიიღებენ სელენმჟავას H₂SeO₄, თითქმის ისეთივე ძლიერს, როგორიც გოგირდმჟავაა.

გამოყენება

• სელენის მოპოვების და გამოყენების ტექნოლოგიის ერთ-ერთ მნიშვნელოვან მიმართულებას წარმოადგენს ნახევარგამტარების თვისებები როგორც თვითონ სელენისა ისე მისი მრავალრიცხოვანი ნაერთები (სელენიდები), მათი შენადნობები სხვა ელემენტებთან, სადაც სელენი თამაშობს გადამწყვეტ როლს. სელენის ეს როლი თანდათან იზრდება, იზრდება მოთხოვნა და ფასებიც მასზე (ამის გამო არის ამ ელემენტის დეფიციტი).

ნახევარგამტარების თანამედროვე ტექნოლოგიებში გამოიყენება ბევრი ელემენტის სელენიდები, მაგალითად კალას, ტყვიის, ბისმუტის, სტიბიუმის და ლანთანოიდების სელენიდები. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია თვითონ სელენისა და მისი სელენიდების ფოტოელექტრული და თერმოელექტრული თვისებები.

• სელენ-74-ის სტაბილური იზოტოპის საფუძველზე შესაძლებელი გახდა პლაზმური ლაზერის შექმნა, რომელსაც გააჩნია კოლოსალური გაძლიერებით ულტრაიისფერ დიაპაზონში (მიახლოებით მილიარდჯერ).
• სელენ-75-ის რადიოაქტიური იზოტოპი გამოიყენება გამაგამოსხივების ძლიერ წყაროდ დეფექტოსკოპიისათვის.
• მედიცინაში, ასევე სოფლის მეურნეობაში გამოიყენება სელენის მიკროდანამატები სამკურნალო პრეპარატებში, ვიტამინის პრეპარატებში, ბიოლოგიურად აქტიურ დანამატებში|ბად-ებში, და ა.შ.

კალიუმის სელენიდი ვანადიუმის ხუთჟანგთან ერთად წყალბადისა და ჟანგბადის მიღებისას წყლიდან თერმოქიმიური ხერხით (სელენური ციკლი, ლოურენსის სახ. ლივერმორის ეროვნული ლაბორატორია, ლივერმორი, აშშ).

ბიოლოგიური როლი

შედის ზოგიერთი ცილების აქტიური ცენტრების შემადგენლობაში, ამინომჟავების სელენოცისტეინის ფორმით.

მიკროელემენტი, თუმცა უმრავლესი ნაერთი საშუალო კონცენტრაციითაც კი საკმაოდ ტოქსიკურია (სელენწყალბადი, სელენმჟავა და სელენური მჟავა) .

იზოტოპი

ბუნებაში არსებობს სელენის 6 იზოტოპი (⁷⁴Se, ⁷⁶Se, ⁷⁷Se, ⁷⁸Se, ⁸⁰Se და ⁸²Se), მათ შორის ხუთი, რამდენად ეს ცნობილია, სტაბილურია, ხოლო ერთი (⁸²Se) განიცდის ორმაგი ბეტა-დაშლას ნახევარდაშლის პერიოდით - 9,7×10¹⁹ წ. ამას გარდა, ხელოვნურად შექმნილია კიდევ 24 რადიოაქტიური იზოტოპი (ასევე 9 მეტასტაბილური აღგზნებული მდგომარეობაში) 65-დან 94-მდე დიაპაზონისმასური რიცხვით.

სელენის ზოგიერთი რადიოაქტიური იზოტოპის ნახევარდაშლის პერიოდია:

იზოტოპი	ბუნებაში გავრცობადობა, %	ნახევარდაშლის პერიოდი
73Se	—	7,1 საათი.
74Se	0,87	—
75Se	—	120,4 დღეღამე.
76Se	9,02	—
77Se	7,58	—
77mSe	—	17,5 წმ.
78Se	23,52	—
79Se	—	6,5×104 წელი
79mSe	—	3,91 წთ.
80Se	49,82	—
81Se	—	18,6 წთ.
81mSe	—	62 წთ.
82Se	9,19	9,7×1019 წელი
83mSe	—	69 წმ.
83Se	—	25 წმ.

იხილეთ აგრეთვე

• სელენის მჟავა

რესურსები ინტერნეტში

• სელენი Webelements-ზე (ინგლისური)
• სელენი ეტერ ვან დერ კროგტას საიტზე (ინგლისური)
• სელენი ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკაში დაარქივებული 2014-10-08 საიტზე Wayback Machine. (რუსული)

სქოლიო

პორტალი ქიმია