Se

Seleen


Seleen lijkt op zwavel. Het scheelt maar één letter (in het symbool) en één plaats in dezelfde groep van het periodiek systeem. Chemisch gezien lijken beide elementen erg op elkaar. Seleen is geen metaal maar heeft wel een metallisch uiterlijk. Het komt ook voor als dieprode kristallen of rood poeder. Het is een sporenelement, onmisbaar voor ons biologisch functioneren. Maar in te hoge doseringen kan het toxisch zijn. Veel seleenverbindingen zijn giftig, met name het gasvormige waterstofselenide. Gelukkig stinkt dat enorm, al in zeer lage concentraties.
Symbool Se Protonen/elektronen 34
Groep 16 Isotopen 74Se, 76Se, 77Se, 78Se, 80Se
Periode Elektronenconfiguratie [Ar] 4s2 3d10 4p4
Blok p Elektronegativiteit 2,5 (Pauling)
Bij kamertemperatuur vast Atoomstraal 117 10-12m
Dichtheid 4790 kg m-3 Relatieve atoommassa 78.96
Smeltpunt 221 oC
(494 K)
Soortelijke warmte 350 J kg-1K-1
Kookpunt 685 oC
(958 K)
Warmtegeleidingscoëfficiënt 2.04 W m-1K-1

Belichtingsmeter

Het elektrische geleidingsvermogen van seleen is sterk afhan­kelijk van de hoeveel­heid licht die er op valt. In het volle daglicht is het geleidingsvermogen ongeveer duizend keer groter dan in het don­ker. Hiervan maakt men gebruik in belich­tings­meters. Het geleidingsver­mogen is dan een maat voor de lichtsterkte van het opvallende licht.

 

Infraroodoptiek

Zinkselenide is een geschikt venstermateriaal voor infrarood licht. Je vindt het onder andere in apparatuur voor infraroodspectroscopie en in de lenzen van koolstofdioxidelasers en nachtzichtkijkers. Het materiaal is in een breed deel van het infrarode spectrum volledig transparant.

Glaskleuring

Rood glas is te maken door de dubbel­verbin­ding cadmiumsulfoselenide (CdS.CdSe) toe te voegen. De hoeveelheid cadmiumselenide in deze pig­mentstof bepaalt de kleur. Met 90% CdSe ontstaat een dieprode tot violette kleur, met 60% een roze tot rode kleur en met 30% een oranje kleur. In zeer geringe hoe­veelheden (ongeveer tien tot vijftien gram per ton) zorgt het pigment juist voor kleurloos gas aangezien het dan de groene kleur neutraliseert die het gevolg is van de aanwezige ijzerverbindingen. Het pigment geeft ook een rode kleur aan plexiglas en polycarbonaatglas, bijvoorbeeld in autoach­terlichten en verkeers­lichten.

 

Anti-roosshampoo

In medicinale anti-roosshampoo wordt een suspensie met ca. 2,4 % seleensulfide (SeS2) toegepast. Seleensulfide gaat ook haar­uitval tegen. Seleenverbindingen laten het haar glanzen en maken het voller.

Zonnecel

Seleen is te vinden in zonnecellen, in combinatie met andere elementen, bijvoorbeeld indiumselenide (InSe2) en koper-indium-diselenide (CuInSe2). Koper-indium-galliumselenide (CuInGaSe) is een veelgebruikt materiaal voor dunne, flexibele zonnecellen. Het heeft in die toepassing een bijzonder hoge efficiëntie (zo'n twintig procent).

Geneeskunde

Seleen is een sporenelement, het is onmisbaar voor ons biologisch functioneren. Maar in te hoge doseringen kan het toxisch zijn. Veel seleniumverbindingen zijn giftig, met name het gasvormige waterstofselenide (H2Se). Gelukkig stinkt dat enorm, al in zeer lage concentraties.

 

Seleen komt onder andere voor in lever, milt, schildklier en hersenen. Seleno-eiwitten kunnen virale mutaties remmen en op die manier groei van kanker tegengaan. Het mechanisme van dit proces is in onderzoek. Selenium lijkt een rol te spelen bij het voorkomen van prostaatkanker. Mannen met een hoger seleniumgehalte in het lichaam hebben tot 30% minder kans deze ziekte te krijgen.

Artritispatiënten hebben een te laag Se-gehalte. (Organische) seleenverbindingen hebben een beschermende invloed op de gewrichten. Seleen heeft een verlichtende werking op pijnlijke gewrichten, activeert de ellen en gaat ontstekingen tegen.

Meer toepassingen


Als element en in legeringen

  • foto-elektrische cel in alarmapparaat, fototelegrafie, radar, geluidsfilmapparaat (grijs Se)
  • gaszuivering
  • halfgeleider in gelijkrichter (diode) o.m. voor oplaadbare batterij (grijs Se)
  • katalysator voor de vetharding
  • materiaalonderzoek (gammastralen van 75Se)
  • metallurgie (verbeteren van de verwerkingseigenschappen)
  • roestvrij staal, chroomstaal, automaten staal

In verbindingen

  • diode                                                                                      div. seleniden
  • geneeskunde
    - controle op de aanmaak van bloedplaatjes                         75 Se-verbindingen
    - behandeling bepaalde bindvliesontsteking (oog)                SeS2
    - tegen Se-gebrek                                                                  Se-gist           
  • katalysator voor het vulkaniseren van rubber                        CdSe, Se-diethyldithiocar­bamaat, Se(S2CN­(C2H5O)2)4
  • kunstmest (toevoeging)                                                         div. Se-verbindingen
  • pigment in plastic, verf, inkt, email                                        CdSe, CdS
  • smeermiddel (toevoeging)                                                     MoSe2, SeO2   
  • transistor                                                                               div. seleniden

 

Naam

De naam seleen is afgeleid van het Griekse woord selènè, dat maan betekent. De elementen seleen en telluur zijn in dezelfde periode ontdekt. Telluur was al vernoemd naar de aarde (Latijn: tellus). Vanwege de grote overeenkomst in eigenschappen tussen beide elementen en het feit dat ze steeds samen werden aangetroffen, werd de naam van seleen afgeleid van de maan.

Behalve seleen wordt soms ook de naam selenium gebruikt - dat is tevens de Engelse benaming voor het element.

 

Ontdekking

De Zweedse chemici Jons Jakob Berzelius (foto) en Johan Gottlieb Gahn ontdekten seleen in 1817 in achtergebleven materiaal bij de zwavel­zuur­bereiding. Bij de bereiding was zwavel gebruikt verkregen uit (koper)­pyriet uit de Falun-mijnen (Zwe­den). Eerst toonden ze telluur aan in het residu later seleen. 

Voorkomen

S eleenis een sporenelement, het is onmisbaar voor ons biologisch functioneren. Een gemiddeld menselijk lichaam bevat ongeveer 14 milligram seleen.

Seleen staat op plaats 69 op de lijst van meest voorkomende elementen. Het aandeel in de aardkorst bedraagt 5.10-6 % (op basis van gewicht).

 

Het element is te vinden in zwavelhoudende ertsen van metalen (bijvoorbeeld pyriet, FeS2 - soms slechts 0,001 %) en in zeldzame mineralen als:

  • berzelianiet                                        Cu2Se
  • clausthaliet (foto)                               PbSe
  • crooksiet                                            Cu2(Tl,Ag)Se7
  • naumanniet                                        Ag2Se
  • tieman­niet                                          HgSe

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in Japan, Canada, Rusland en de Verenigde Staten van Ame­rika.

Seleen wordt ook ge­wonnen uit het anodeslib van de nikkel-, koper- en lood­berei­ding, uit restan­ten van de productie van zwavelzuur en uit stof opgevangen in elektrostati­sche (rook)gasreinigers.

Vroeger

Vrij zuiver seleen werd  verkregen via verhitting van ammoniumsele­naat, gevolgd door sublimatie.

 

Tegenwoordig

Anodeslib dat ontstaat bij bereiding van koper door elek­trolyse bevat 3 - 25 % seleen en 1 - 8 % telluur. Verbranding van het slib in aanwezigheid van soda resulteert in de omzetting van het aanwezige seleen in seleniet en selenaat, bijvoorbeeld

Cu2Se  +  Na2CO3  + 2 O2  -->500 °C--> 2 CuO +  Na2SeO3  +  CO2 

Hierbij wordt tegelijkertijd het aanwezige tellurium omgezet telluriet en telluraat. Door zwavelzuur aan het verkregen meng­sel toe te voegen laat men TeO2 neerslaan en blijft het seleniet in oplossing. Na filtratie wordt SO2 doorgeleid, zodat seleen wordt ge­vormd:

              H2SeO3  +  2 SO2  + H2O -->  Se   +  2 H2SO4

Het verkregen seleen is redelijk zuiver (99,5 - 99,9 %) maar het is verder te zuiveren via vacuümdestillatie of door omzetting in H2Se (bij 650 °C), gevolgd door ontleding bij 1.000 °C.

Een andere manier van seleen is het uitlogen van seleenhoudend materiaal met een kaliumcyanideoplossing, waarna - na affiltreren - zoutzuur wordt toegevoegd.

Deel dit op: