خواص عنصر

ثابت های مادی و فراوانی وقوع در طبیعت

سلنیوم

ایزوتوپ های عنصر

در طبیعت، سلنیوم به صورت مخلوطی از پنج ایزوتوپ پایدار و یک ایزوتوپ رادیواکتیو با عمر طولانی یافت می شود. علاوه بر این، 21 ایزوتوپ رادیواکتیو و مصنوعی دیگر نیز شناخته شده است.

خواص بیشتر

سلنیوم متعلق به گروه به اصطلاح کالکوژن ها است. از نظر خواص شیمیایی مشابه گوگرد و تلوریم است. در ترکیبات خود می تواند حالت های اکسیداسیون -II، I، II، IV و VI را ایجاد کند که حالت IV پایدارترین آنها است. شیمی سلنیوم با تشکیل حلقه های هشت اتمی (مانند گوگرد) تعیین می شود. اینها می توانند پاره شوند و زنجیره های طولانی تشکیل دهند. سلنیوم توسط آب مورد حمله قرار نمی گیرد، اما در اسید نیتریک غلیظ و در محلول های قلیایی حل می شود. سلنیوم در هوا می سوزد و اکسید سلنیوم (IV) یعنی انیدرید اسید سلنیوس را تشکیل می دهد. در دمای بالای 400 درجه سانتیگراد با هیدروژن ترکیب می شود و سلنیوم هیدروژن تشکیل می دهد. سلنیوم با هالوژن ها ترکیب می شود و هالید می دهد و با برخی فلزات سلنیدهای فلزی را تشکیل می دهد. سلنیوم در چندین تغییر وجود دارد، سلنیوم قرمز، سلنیوم سیاه، شیشه ای و سلنیوم خاکستری، فلزی. سرد شدن سریع بخار سلنیوم، فرم های آمورف را به صورت پودر شل، بی شکل و قرمز تولید می کند. به همین ترتیب، خاموش کردن ناگهانی سلنیوم مذاب، توده‌ای شکننده، قهوه‌ای تیره تا خاکستری سیاه تولید می‌کند، سلنیوم سیاه و شیشه‌ای که وقتی خرد می‌شود به پودر قرمز تبدیل می‌شود. هنگامی که از محلول سلنیوم قرمز رنگ آمورف در دی سولفید کربن متبلور می شود، اشکال کریستالی سلنیوم به شکل کریستال های قرمز تیره و مونوکلینیک تشکیل می شود. سلنیوم قرمز یک نارسانای الکتریکی و در عین حال یک اصلاح ناپایدار و غیرفلزی است. حرارت دادن سایر تغییرات تا 100 درجه سانتیگراد سلنیوم خاکستری و فلزی تولید می کند که از نظر ترمودینامیکی پایدارترین شکل است. سلنیوم فلزی خواص یک نیمه هادی را نشان می دهد، یک جلوه عکس داخلی برجسته، i. یعنی رسانایی الکتریکی با قرار گرفتن در معرض نور و اثر ترموالکتریکی بسیار افزایش می یابد. همه اصلاحات هنگام گرم شدن به اصلاح فلزی پایدار تبدیل می شوند. مذاب قهوه ای تا سیاه است، بخار آن قهوه ای مایل به زرد است.

کشف

در سال 1817 شیمیدان سوئدی JÖNS JAKOB BERZELIUS (1779-1848) سلنیوم را در لجن محفظه سرب کارخانه اسید سولفوریک سوئدی در گریپسولم در استکهلم کشف کرد. از آنجایی که برزلیوس متوجه رنگ غیرمعمول قرمز تا قهوه ای روشن گل شد، آن را به طور کامل بررسی کرد. او گل را با آکوا رژیا درمان کرد و ماده ای به دست آورد که با شعله آبی می سوخت و بوی شدید تربچه می داد. وی پس از پردازش بیشتر، عنصر جدید را از این ماده به شکل یک ماده فلزی براق به دست آورد. او نام «سلنیوم» را با نماد Se (با اشاره به تلوریم قبلاً کشف شده و مرتبط با مواد شیمیایی) پیشنهاد کرد.

وقوع/تولید

سلنیوم با رتبه 59 در فراوانی عناصر، یکی از عناصر نسبتا کمیاب روی زمین است. سلنیوم به ندرت در طبیعت به شکل کانی های سلنیدی خالص وجود دارد، این کانی ها معمولاً با تلوریم همراه هستند، به عنوان مواد افزودنی ایزومورفیک در بسیاری از سنگ معدن های فلزات سنگین سولفیدی مانند پیریت، پیریت آهن، پیریت مس، اسفالریت و غیره، و بنابراین یک -محصول فرآوری این سنگها تنها آثار سلنیوم در طبیعت یافت می شود که معمولاً همراه با گوگرد است. در برخی از گیاهان مانند ب. در غلات و علف ها سلنیوم غنی شده و به عنوان یک عنصر کمیاب در بافت های گیاهی و جانوری وجود دارد. از نظر فنی، سلنیوم عمدتاً از لجن آند پالایش مس الکترولیتی یا از گرد و غبار دودکش کارخانه های برشته کردن سنگ معدن سولفیدی به دست می آید. سلنیدهای نامحلول در آب لجن آند یا با مخلوط‌های سودا-نیترات ذوب می‌شوند یا با بو دادن در دمای 500 درجه سانتی‌گراد با افزودن سودا به سلنیت سدیم محلول در آب اکسید می‌شوند. سلنیوم و تلوریم (هر دو در لجن آند نیز وجود دارند) با خنثی کردن محلول محصول قلیایی با اسید سولفوریک جدا می شوند. در این فرآیند، دی اکسید تلوریم نامحلول رسوب می کند. اسید سلنوس باقی مانده در محلول با وارد کردن دی اکسید گوگرد به سلنیوم عنصری کاهش می یابد.

استفاده کنید

سلنیوم خاکستری: به دلیل خاصیت نیمه هادی آن برای ساخت یکسو کننده، فتوسل، سلول خورشیدی، نورسنج فوتوالکتریک استفاده می شود. در الکتروفتوگرافی برای تولید لایه های رسانای نوری در دستگاه های فتوکپی استفاده می شود. در صنعت شیشه و سرامیک از ترکیبات سلنیوم و سلنیوم در غلظت های کم برای رنگ زدایی و در غلظت های بالاتر برای رنگ آمیزی شیشه و محصولات سرامیکی استفاده می شود. شیشه های مخلوط با سلنیوم به رنگ صورتی روشن تا قرمز هستند و برای سیستم های سیگنالینگ و چراغ های هشدار مناسب هستند. فروسلنیوم به عنوان یک جزء آلیاژی برای انواع فولاد و آلیاژهای مس استفاده می شود. در پزشکی از برخی ترکیبات سلنیوم برای مقابله با بیماری های پوستی و شوره سر استفاده می شود. ترکیبات سلنیوم نیز بخشی از گازهای عصبی هستند.

اتصالات مهم هستند i.a. هیدروژن سلنیوم (H2Se)، تتراهالیدها (SeX4) و هگزا هالیدها (SeF6)، اکسیدها (SeO2، SeO3) و اسیدهای H2SeO3 و H2SeO4.

ساختمان

سلنیوم خاکستری در یک شبکه شش ضلعی متبلور می شود.