Szelén

Sablon:Egyért2 Sablon:Szelén/Táblázat A szelén egy nemfémes elem, amelynek a rendszáma 34 és a vegyjele Se, nyelvújításkori neve reteny. Az oxigéncsoport eleme, tulajdonságai a kénéhez és a tellúréhoz hasonlóak. Több allotrop módosulata is ismert. Ezek közül a két legjelentősebb neve vörös szelén és szürke szelén. A vörös szelén a kénre hasonlít, a szürke szelén néhány tulajdonsága már a fémekre emlékeztet. A szürke, fémes jellegű módosulat félvezető tulajdonságú. A szelén nagy mennyiségben mérgező, de kis mennyiségben szüksége van rá a szervezetnek.

A szelén név a Hold görög nevéből, szelénéből (σελήνη) származik. Jöns Jakob Berzelius nevezte el, utalva arra, hogy a szelén ugyanúgy kísérője a tellúrnak, mint a Földnek a Hold.

Módosulatai

Fekete, szürke és vörös szelén

A szelénnek több allotrop módosulata létezik, ezek közül a két legjelentősebb a vörös szelén és a szürke szelén. Létezik még amorf vörös és fekete szelén is. A vörös szelén tulajdonságai a kénhez hasonlítanak. Vörös színű, molekularácsos, benne a nyolcatomos kénmolekulákhoz hasonló Se₈ molekulák találhatók. Vörös szelént a fekete szelén szén-diszulfidban való forralásával vagy szeléntartalmú vegyületek termikus bontásával állíthatunk elő. Közönséges körülmények között nem stabil, átalakul sötétszürke színű, fémes kinézetű szürke szelénné. A szürke szelén néhány tulajdonsága már a fémekre hasonlít. Legstabilabb módosulat. A rácsa egydimenziós lánc szerkezetű. Félvezető tulajdonságú, sötétben csak alig vezeti az elektromos áramot, de fény hatására az elektromos vezetőképessége jelentősen megnő, ezért fotocellákban használható. Ez a fémes módosulat hatszöges rendszerű kristályokat alkot. Olvadék lassú hűtésével állítható elő. Ha folyékony szelént öntenek vízbe, akkor a szelén sötétszürke színű, kaucsukszerű, rugalmas módosulata válik ki. Létezik amorf szelén is, ami vörös színű por. A szelén módosulatai közül csak a vörös oldódik szén-diszulfidban, az oldat vörös színű.

Kémiai tulajdonságai

A szelén kémiai tulajdonságai a kén kémiai tulajdonságaira hasonlítanak. Vegyületet képez alkálifémekkel és alkáliföldfémekkel, ezekben a vegyületekben kétszeresen negatív töltésű anion. Hidrogénnel reagál, hidrogén-szelenidet (H₂Se) képez. A reakció csak magas hőmérsékleten játszódik le.

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{\to }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{e}$

Oxigén jelenlétében elég, szelén-dioxid (SeO₂) keletkezik:

$\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{S}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Híg salétromsav a szelénport szelénessav képződése közben oxidálja:

$\mathrm{3}\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{N}\mathrm{O}$

Halogénekkel halogenideket képez. A fémekkel szelenideket alkot, a szelenidek tulajdonságai a szulfidokhoz hasonlóak.

Vegyületei

A hidrogén-szelenid (Sablon:Chem) tulajdonságai a kén-hidrogén tulajdonságaira emlékeztetnek. Gáz-halmazállapotú. Redukáló tulajdonságú. Oxigénnel szelén-dioxiddá ég el. A szelén-hidrogén molekulában a H-Se-H kötésszög (90°) jelentősen kisebb mint a H-O-H kötésszög a vízmolekulában (104,5°), a kén-hidrogén 92,5°-os H-S-H kötésszögéhez áll közel.

Kétféle oxidja létezik, a szelén-dioxid és a szelén-trioxid. Ezek a kén oxidjaival analógok. Szilárd halmazállapotú vegyületek. Savanhidrideknek tekinthetők, belőlük oxosavak származtathatók. A nekik megfelelő savak a szelénessav (Sablon:Chem) és a szelénsav (Sablon:Chem). Ezek a kén-oxosavaknál ([[kénessav|Sablon:Chem]], [[kénsav|Sablon:Chem]]) instabilabbak.

A szelénsav a kénsavhoz hasonló erősségű sav, de annál erősebb oxidálószer.

Előfordulása a természetben

A természetben megtalálható, mint a kén kísérője. A szelén ásványai a klaustalit (PbSe₂). Előfordul a berzelianit (Cu₂Se) és az eukairit ((Cu,Ag)₂Se) ásványokként is. Az 54. leggyakoribb elem a Földön.

Előállítása

A piritből kiinduló kénsavgyártás melléktermékeként keletkező kamraiszapból vagy a réz elektrolitos finomításakor keletkező anódiszapból állítható elő. A kamraiszapba szelén-dioxid formájában kerül bele. Az iszapból a következőképpen vonható ki: Az iszapot először tömény kénsav és salétromsav keverékével reagáltatják, ekkor a szelén szelénessavvá és szelénsavvá alakul. A szelén vörös színű porként válik ki, ha kén-dioxidot vagy kén-hidrogént vezetnek a keletkezett oldatba.

Felhasználása

A szelén fotoelektromos tulajdonságú, emiatt fotocellák készítésére használható. A szelén sötétben az áramot alig vezeti, de megvilágítás hatására vezetővé válik. Ha a szelén arannyal érintkezik, akkor megvilágítás hatására a fényerősséggel arányos erősségű áramot termel. Ezért megvilágításmérők készítéséhez alkalmazható. Az üveggyártásban a szelén vörös és szürke módosulatát egyrészt az üveg színtelenítésére alkalmazzák, másrészt felhasználják az üveg vörös, rózsaszín vagy narancssárga színűre festéséhez is. Alkalmazzák a gumi vulkanizálásakor és a növények kártevőinek irtására is.

Élettani jelentősége

Sablon:Nincs forrás Az emberi szervezet számára nélkülözhetetlen esszenciális nyomelem, mely minden sejtben megtalálható és nélkülözhetetlen sok enzim megfelelő biokémiai folyamatainak működéséhez. Kiemelten fontos a szelén a máj megfelelő működéséhez, a hasnyálmirigy működéshez, férfiak számára a herék és a spermaképzés szempontjából lényeges.

Normál esetben étkezéssel bevihető a megfelelő mennyiség, ám az európai földeknek az utóbbi 60 év során lényegesen lecsökkent a szeléntartalmuk, így a táplálékkal már nem jut a szervezet elég szelénhez. Férfiak esetében szelénhiány gyakrabban előfordulhat, mivel szexuális aktus során viszonylag sok szelén távozik a spermiumokkal a szervezetből.

Szelénhiány esetén a májfunkciós értékei (GOT, GPT, GGT) akár 10-szeresére is emelkedhetnek a normálishoz képest, ám a szelén hiányát rendszerint későn diagnosztizálják, mikor már kizárható, hogy a beteg májfunkciós értékeit nem alkohol, vagy egyéb mérgező anyag, esetleg hepatitis vagy zsírmáj okozza.

Szelénhiány érezhető fizikai tünetei: álmosság, motivációhiány, nemzőképesség visszaesése.

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
• Nyilasi János: Szervetlen kémia

További információk

• a magyar Wikipédia szelént tartalmazó vegyületeinek listája külső keresővel