Cелен открыт в 1817 году Йенсом Якобом Берцелиусом. Сохранился рассказ самого Берцелиуса о том, как произошло это открытие: " Я исследовал в содружестве с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светло-коричневый. ... Любопытство, вызванное надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. ... Я нашел, что масса (то есть осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греческого selhnh (луна), так как теллур назван по имени Tellus - нашей планеты ".

Нахождение в природе, получение:

Содержание селена в земной коре около 500 мг/т. Селен образует 37 минералов, среди которых в первую очередь должны быть отмечены ашавалит FeSe, клаусталит PbSe, тиманнит HgSe, гуанахуатит Bi 2 (Se,S) 3 , хастит CoSe 2 , платинит PbBi 2 (S,Se) 3 . Изредка встречается самородный селен. Главное промышленное значение на селен имеют сульфидные месторождения. Содержание селена в сульфидах колеблется от 7 до 110 г/т. Концентрация селена в морской воде 4*10 -4 мг/л.
Селен получают из отходов сернокислотного, целлюлозно-бумажного производства, а также значительные количества получают из шлама медно-электролитных производств, в котором селен присутствует в виде селенида серебра. Применяют несколько способов получения селена из шлама: окислительный обжиг с возгонкой SeO 2 ; окислительное спекание с содой, конверсия полученной смеси соединений селена до соединений Se(IV) и их восстановление до элементарного селена действием SO 2 .

Физические свойства:

Разнообразие молекулярного строения обусловливает существование селена в разных аллотропных модификациях: аморфной (порошкообразный, коллоидный, стекловидный) и кристаллической (моноклинный, a - и b -формы и гексагональный g -форма). Аморфный (красный) порошкообразный и коллоидный селен получают при восстановлении из раствора селенистой кислоты, быстрым охлаждением паров селена. Стекловидный (черный) селен получают при нагревании любой модификации селена выше 220°С с последующим быстрым охлаждением. Он обладает стеклянным блеском, хрупок. Термодинамически наиболее устойчив гексагональный (серый) селен. Он получается из других форм селена нагреванием до плавления с медленным охлаждением до 180-210°С и выдержкой при этой температуре. Решетка его построена из расположенных параллельно спиральных цепочек атомов.

Химические свойства:

При обычной температуре селен устойчив к действию кислорода, воды и разбавленных кислот. При нагревании селен взаимодействует со всеми металлами, образуя селениды. В кислороде при дополнительном нагревании он медленно горит синим пламенем, превращаясь в диоксид SeO 2 .
С галогенами, за исключением йода, он реагирует при комнатной температуре с образованием соединений SeF 6 , SeF 4 , SeCl 4 , Se 2 Cl 2 , SeBr 4 , и др. C хлорной или бромной водой селен реагирует по уравнению:
Se + 3Br 2 + 4H 2 O = H 2 SeO 4 + 6 HBr
Водород взаимодействует с селеном при t >200°С, давая H 2 Se.
В конц. H 2 SO 4 на холоду селен растворяется, давая зеленый р-р, содержащий полимерные катионы Se 8 2+ .
С водой при нагревании и в конц. растворах щелочей селен диспропорционирует:
3Se + 3H 2 O = 2H 2 Se + H 2 SeO 3 и 3Se + 6KOH = K 2 SeO 3 + 2K 2 Se + 3H 2 O
образуя соединения селена(-2) и селена(+4).
Аналогично сере селен растворяется при нагревании в растворах Na 2 SO 3 или KCN, образуя соответственно Na 2 SSeO 3 (аналог тиосульфата) или KCNSe (аналог роданида).

Важнейшие соединения:

Для селена наиболее характерны степени окисления -2, +4, +6.
Оксид селена(IV) SeO 2 - белые блестящие кристаллы с полимерной молекулой (SeOsub>2)sub>n , tпл. 350°С. Пары имеют желтовато-зеленый цвет и обладают запахом гнилой редьки Легко растворяется в воде с образованием H 2 SeO 3 .
Селенистая кислота, H 2 SeO 3 - белые ромбические кристаллы.Обладает большой гигроскопичностью. Хорошо растворима в воде. Неустойчива, при нагревании выше 70°С распадается на воду и оксид селена(IV). Соли - селениты.
Селенит натрия, Na 2 SeO 3 – бесцветные кристаллы, tпл. 711°С. Гигроскопичен, хорошо растворим в воде. При нагревании в инертной атмосфере разлагается на оксиды. При нагревании на воздухе окисляется до селената: 2Na 2 SeO 3 + O 2 = 2Na 2 SeO 4
Оксид селена(VI) SeO 3 - - бесцветные кристаллы, tпл. 121°С. Гигроскопичен, с водой реагирует с большим тепловыделением и образованием H 2 SeO 4 . Сильный окислитель, бурно реагирует с органическими веществами
Селеновая кислота, H 2 SeO 4 - бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Ядовита, гигроскопична, является сильным окислителем. Селеновая кислота - одно из немногих соединений, при нагревании растворяющих золото, образуя красно-желтый раствор селената золота(III).
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
Селенаты - соли селеновой кислоты. Селенат натрия Na 2 SeO 4 - кристаллы ромбической сингонии; tпл. 730 °С. Получают нейтрализацией кислоты оксидом, гидроксидом или карбонатом натрия или окислением селенита натрия. Мало растворим в воде, ниже 32 °С кристаллизуется из водных растворов в виде декагидрата Na 2 SeO 4 ·10H 2 O
Селеноводород, H 2 Se - бесцветный горючий газ с неприятным запахом. Самое токсичное соединение селена. На воздухе легко окисляется при обычной температуре до свободного селена. Также до свободного селена окисляется хлором, бромом и иодом. При горении в воздухе или кислороде образуется оксид селена(IV) и вода. Более сильная кислота, чем H 2 S.
Селениды - соединения селена с металлами. Кристаллические вещества, часто с металлическим блеском. Существуют моноселениды состава М 2 Se, MSe; полиселениды М 2 Sе n (кроме Li), где n = 2-6; гидроселениды MHSe. Кислородом воздуха окисляются до селена: 2Na 2 Se n + O 2 + 2H 2 O = 2n Se + 4NaOH

Применение:

Селен используется в выпрямительных полупроводниковых диодах, а также для фотоэлектрических приборов, электрофотографических копировальных устройств, в качестве люминофоров в телевидении, оптических и сигнальных приборах, терморезисторах и т. п. Селен широко применяется для обесцвечивания зеленого стекла и получения рубиновых стекол; в металлургии - для придания стали мелкозернистой структуры, улучшения их механических свойств; в химической промышленности - в качестве катализатора.
Стабильный изотоп селен-74 позволил на своей основе создать плазменный лазер с колоссальным усилением в ультрафиолетовой области (около миллиарда раз).
Радиоактивный изотоп селен-75 используется в качестве мощного источника гамма-излучения для дефектоскопии.

Биологическая роль и токсичность:

Селен ходит в состав активных центров некоторых белков в форме аминокислоты селеноцистеина. Он обладает антиоксидантными свойствами, повышает восприятие света сетчаткой глаза, влияет на многие ферментативные реакции. Потребность человека и животных в селене не превышает 50-100 мкг/кг рациона.

Полковников А.А.
ХФ ТюмГУ, 581 группа. 2011 г.

Источники: Википедия: http://ru.wikipedia.org/wiki/Селен
Сайт "Справочник химика":

Знаете ли вы, уважаемые читатели, что здоровье и долголетие нашего организма зависят от трех сберегающих систем: иммунной, антиоксидантной и детоксицирующей?

Деятельность каждой из них является сложным биологическим механизмом, зависящим от разных компонентов и обстоятельств.

Но общим фактором, от которого зависит слаженная работа этих систем является присутствие в них универсального химического элемента. Селен что это такое, полезные свойства, для чего он нужен организму, к чему приводит дефицит селена и его недостаток, сегодня в статье.

Недостаток селена в организме сразу сказывается на состоянии здоровья, даже воздух, которым мы дышим становится на фоне недостатка селена настоящим ядом, его активные формы не только превращаются в разрушителя витаминов, но и нарушают работу системы по выведению шлаков и токсинов из организма.

Что такое селен и для чего он нужен организму

Универсальный химический элемент селен был открыт и описан в 19 веке. По своим химическим свойствам он относится к неметаллам, хотя и имеет необычно-красивый переливающийся металлический оттенок. Полупроводником он является по своим физическим свойствам.

В природе его немного. А вот в местах извержения вулканов, в больших количествах отмечается присутствие селена в почве, поэтому им богата и флора и фауна.

Этот удивительный элемент на протяжении длительного времени считали сильнейшим ядом, и относились к нему с предостережением, пока в 1973 году не открыли его заново и не выяснили, насколько он важен для жизнедеятельности человеческого организма и животных.

Теперь селен по праву считается химическим элементом здоровья и долголетия, ведь его обнаружили в составе почти всех ферментов и гормонов. От этого вещества зависит работа всех систем организма человека.

В одних клетках или системах селен присутствует как вещество, в других — в виде составной части ферментов. Специалисты подсчитали, что он присутствует в 200 ферментов, и при дефиците селена в организме эти ферменты синтезироваться не могут.

Селен концентрируется в разных органах по-разному, больше его в головном мозге, почках, печени, семенной жидкости, хрящевой ткани.

Селену природа отвела важную роль — защиты от разрушительного воздействия тяжелых металлов (мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, таллий) и контроль за всеми процессами созидания в нашем организме.

Роль селена в организме человека

Этот незаменимый микроэлемент считают элементом долголетия, что обусловлено его уникальными свойствами. Селен принимает участие в синтезе пептида — глутатиона, который выполняет главнейшую роль в протекании окислительно-восстановительных реакций, держит щит иммунной системы, спасающей нас от инфекций, рака и раннего старения.

Селен защищает организм человека на внутриклеточном уровне, он контролирует генетические нарушения, «следит» за здоровьем хромосом. Он обладает антибактериальными и противовирусными свойствами, противоопухолевыми и противовоспалительными, антистрессовым и антипоптическим эффектом.

Селен выполняет многочисленные функции в организме:

☀ усиливает иммунитет организма (стимулирует образование антител, белых кровяных клеток, клеток-киллеров, макрофагов и интерферона, участвует в выработке эритроцитов),

☀ является сильным антиоксидантом (препятствует развитию опухолевых процессов и старению организма, нейтрализует и выводит чужеродные вещества, активирует витамин Е),

☀ снижает риск развития сердечнососудистых заболеваний (предотвращает мышечную дистрофию сердца, нейтрализует токсины, стимулирует синтез гемоглобина, участвует в выработке эритроцитов и кофермента Q10),

☀ выступает сильным антиопухолевым фактором (предотвращает и приостанавливает развитие злокачественных образований),

☀ входит в состав большинства гормонов, ферментов и некоторых белков,

☀ стимулирует обменные процессы в организме,

☀ защищает организм от токсичных проявлений ртути, кадмия, свинца, таллия и серебра,

☀ стимулирует репродуктивную функцию (входит в состав сперматозоидов),

☀ стабилизирует работу нервной системы,

☀ нормализирует работу эндокринной системы,

☀ уменьшает остроту воспалительных процессов

☀ благотворно влияет на состояние кожных покровов, ногтей и волос.

Полезные свойства

Как работает селен в организме. Ученые отмечают, что невзирая на мизерное содержание селена в организме, роль его в поддержании жизнедеятельности всех систем и органов велика. Всем известно, что человеку для жизни, движения, работы необходима энергия. Теперь точно установлено, что почти вся энергия, производимая митохондриями клеток происходит только с участием селена (т.е 85%)! Энергия необходима всем органам:

• сердцу она нужна для того, чтобы дать движение крови, которая доставляет питание всем клеткам и системам, и забирает у них отходы,
• легким — чтобы осуществлять газообмен,
• органам пищеварения — чтобы расщеплять и переваривать пищу, а после усваивать ее,
• почкам — энергия нужна для фильтрации крови и выведению с мочой ненужных продуктов обмена.

Все эти процессы в организме идут с участием селена, и если его не хватает, то деятельность любого органа будет нарушена, что сопровождается массой неприятных симптомов, появлением хронической усталости и зарождением разных болезней.

Представляете, в каждой клетке нашего организма, всего лишь, за одну минутку протекает 1 миллион химических реакций. А за одну секунду появляются тысячи свободных радикалов. Это ущербные молекулы, у которых не хватает одного электрона и они варварски отнимают его у других молекул, тем самым, превращая их в таких же варваров — свободных радикалов.

Но мы помним, что для строительства всех клеток и тканей нужны только стабильные, а не ущербные молекулы. Но если процесс образования свободных радикалов будет прогрессировать, это вызовет ответную реакцию — разрушения тканей и клеток организма.

Сдерживает процесс роста радикалов, за счет действия антиоксидантной системы организма, в которую входят витамин С, А, Е и элемент селен. И только в присутствии селена идет синтез ферментов, участвующих в антиоксидантной защите. Поэтому селен является одним из главных звеньев для силы иммунитета и детоксикации.

Он защищает организм от загрязненной воды и пищи, нейтрализует табачный дым, выхлопные газы, все тяжелые металлы, которые незаметно накапливаются в организме (свинец, мышьяк, ртуть, кадмий).

Теперь ученые с уверенностью говорят, что селен осуществляет контроль за всем циклом жизнедеятельности клетки, от ее зарождения и до смерти.

Какие заболевания вызывает дефицит селена в организме

Ученые установили, что в условиях нехватки селена иммунная система не может сполна выполнять свои функции. Начинается сбой за сбоем:

Нарушается процесс обмена йода и работа щитовидной железы, поскольку ее слаженная работа зависит от присутствия йода. А щитовидная железа регулирует обменные процессы, поэтому происходит процесс торможения роста и развития организма.

Дефицит селена в организме вызывает появление множества заболеваний:

• возрастает число патологий во время беременности и тяжелых родов,
• увеличивается рост рожденных детей с патологиями,
• растет число болеющих подростков,
• развиваются женские и мужские заболевания, вызывающие бесплодие,
• хронические заболевания протекают в тяжелой форме,
• капилляры становятся хрупкими и ломкими,
• сперматозоиды теряют свою подвижность, становятся инертными,
• растет количество психических заболеваний,
• появляются анемия и диабет, гепатит и эндемический зоб,
• инсульт и инфаркт миокарда и некоторые онкологические заболевания,
• зарождаются новые вирусные болезни,
• снижается качество жизни человека и ее продолжительность.

Как недостаток селена влияет на сердце

Мы выяснили, что селен является важным элементом, который называют биокорректором, поскольку ни одна клетка не способна работать без его присутствия. Химический элемент селен:

• поддерживает правильный и сбалансированный обмен холестерина и жира, препятствуя образованию холестериновых бляшек,
• следит, чтобы у стенок сосудов не нарушалась эластичность, чтобы мышцы сердца были в тонусе,
• контролирует вязкость крови, и тормозит образование тромбов,
• противостоит возникновению атеросклероза и гипертонической болезни,
• ограждает клетки кровеносной системы и сердца от разрушительного воздействия свободных радикалов.

Сердце очень чувствительно к содержанию селена в клетках, если уровень его падает до 45 мкг/кг, то сразу же возникает риск возникновения сердечной недостаточности. Острая сердечная недостаточность появляется, если уровень селена падает до 20 мкг/кг, что приводит к остановке сердца.

Ученые установили закономерную зависимость между содержанием селена в крови и развитием ишемической болезни сердца. Практические наблюдения показали, что сердечные болезни в 70 раз чаще возникают у людей с пониженными показателями селена.

Кофермент Q10, защищающий мышцу сердца от кислородной недостаточности и участвует в восстановлении сердца после инфаркта, тоже синтезируется в организме только в присутствии элемента селена.

Как дефицит влияет на щитовидную железу?

Щитовидная железа выполняет в организме человека руководящую роль в энергетическом обмене клеток, регулировании работы всех органов и систем, а для этого ей приходится синтезировать некоторые гормоны.

Одним из таких гормонов является Т4, который после отдачи одного атома йода превращается в активный гормон — трийодтиронин, участвующий в энергетическом обмене. Этот процесс протекает с участием селена.

Если селена недостаточно в клетках щитовидной железы, значит гормон трийодтиронин не синтезируется. Если нет этого гормона, значит отсутствует энергия в клетках организма. И тогда мозг человека посылает сигнал щитовидной железе о непродуктивности ее работы. Щитовидная железа отвечает напряженной работой и увеличивается в размерах, или образует узлы. Но селена по-прежнему не хватает, а в щитовидке от его недостатка появились проблемы.

Последние исследования ученых указывают на то, что часто заболевания щитовидной железы бывают вызваны не дефицитом йода, а недостатком селена. Присутствие же селена, обладающего выраженным антиоксидантным свойством, защищает клетки и ткани щитовидки, уменьшает воспалительный процесс, разрушает свободные радикалы.

Химический элемент селен с помощью щитовидной железы и йода управляет жизнедеятельностью нашего организма, регулируя обмен веществ, иммунитет, работу клеток головного мозга…

Недостаток селена в организме вызывает рак

Частота возникновения рака зависит от уровня селена в организме, эта взаимосвязь уже доказана учеными. Когда уровень селена в норме, он затормаживает рост начавшейся опухоли.

Атипичные или раковые клетки образуются у всех людей, через каждые 10 минут зарождаются такие клетки. Но при наличии селена, в организме сразу вырабатываются специальные ферменты, которые расщепляют раковые клетки.

Но если в организме отмечается недостаток селена, то такие ферменты выработаться не могут, и атипичные клетки продолжают расти и размножаться, образуя опухоль. В процессе размножения раковых клеток накапливаются токсические вещества, которые тоже из-за недостатка селена не нейтрализуются и продолжают накапливаться в организме.

Исследования ученых Америки, проводившиеся более 10 лет, по изучению влияние селена на организм человека показали, что среди больных людей онкологией, в группе принимавшей элемент по 200 мкг в день, смертность была снижена на 50% по сравнению с исследуемыми, которые препарат не принимали. Среди исследуемых людей, были больные раком кишечника, легких, предстательной железы.

Это интересно:

«Учёные недавно выяснили, что концентрация селена в сыворотке крови ниже 45 мкг/л приводит к возникновению опухолей как доброкачественных, так и злокачественных».

Почему образуется дефицит селена

Суточная потребность селена. Дело в том, что организм не способен синтезировать селен и получает его с потребляемой пищей. В среднем, в организм человека должно поступать до 100 мкг/в сутки: взрослым мужчинам требуется — 70 мкг, до 55 мкг — женщинам, беременным и кормящим женщинам — до 75 мкг. Если учитывать, что человек будет получать такое количество селена ежедневно, то за всю жизнь, объем съеденного селена не превысит и 1/2 чайной ложечки.

Но к сожалению, по России совсем другая статистика. Специалисты подчеркивают, что в среднем, жители России потребляют с пищей всего лишь 30 мкг селена, поэтому дефицит селена испытывают 80% жителей.

Потребность в селене человек удовлетворяет на 90% через продукты питания и на 10% через воду. Считается, что самое большое количество селена содержится в орехе бразильском, луке и чесноке.

Важно учитывать, есть ли природный дефицит селена? Если в биосфере вашего региона недостаток селена, то сколько бы вы не ели чеснока и лука, выращенного на своем участке, пользы не будет или она будет мизерной.

А применение химикатов, еще более снижает уровень усваиваемой формы селена в почве, а значит и в растениях, выращенных на этой земле. На количество селена в окружающей среде влияют лесные пожары, сжигание травы и сухой листвы.

Данные НИИ питания Российской академии медицинских наук, говорят о том, что почти по всей территории России отмечается дефицит селена в почве. Особенно, у нас в Забайкалье и в Бурятии, подтвержден исследованиями низкий уровень биологически активного селена в почве, до 10 мкг/кг, что вызывает заболевания у человека, животных и растений.

Низкий уровень селена отмечается в Удмуртии, Северо-западном регионе страны (Ленинградской области, Карелии), Верхнем Поволжье (Ивановской, Костромской, Ярославской областях).

У людей, проживающих в районах с низким содержанием селена в окружающей среде, гораздо чаще прогрессируют болезни желудка и кишечника, печени и мочеполовой системы, недостаток селена проявляется на состоянии кожи, ногтей, волос, зубов, костей.

Что такое селеновые ямы? Ученые выделяют несколько периодов в жизни человека, когда селен очень-очень необходим организму:

• «новорожденным, от рождения до 2 лет;
• при половом созревании от 11-20 лет;
• «Христов возраст» (30 — 33 года), когда уже начинаются процессы старения организма;
• период беременности, особенно опасно, если это период совпадает с возрастом Христа;
• климактерические периоды у женщин и мужчин и далее, когда содержание селена в плазме крови и соединительной ткани становится низким (после 70 лет)».

Эти периоды, совпадая с селеновой недостаточностью, являются огромным фактором риска для зарождения различных заболеваний.

Поэтому ученые ставят вопрос о проведении селенизации страны, как это делают в других странах. Генеральный директор кардиологического центра Москвы, академик Е. Чазов, утверждает, что если запустить в нашей стране программу восполнения дефицита селена, то всего лишь за один год, можно спасти около 600 тыс. человек, болеющих сердечными болезнями.

А вот в Финляндии эта программа работает в государственном масштабе. Там при производстве продуктов и при приготовлении пищи добавляется селен. Статистика показывает потрясающие результаты:

• сердечные заболевания в стране снизились почти в 2,5 раза,
• заболевания эндокринной системы уменьшились на 77%,
• общие заболевания стали возникать реже на 47%,
• а онкологические сократились в 1,8 раза.

Чем опасен избыток селена в организме

Чтобы поддерживать свое здоровье и самочувствие в хорошем состоянии необходим определенный баланс химического элемента селена в организме. Дело в том, что этот уникальный элемент проявляет свое коварство. Не только недостаток селена, но и избыток селена в организме может привести к нарушению здоровья.

Поэтому нужно быть внимательными и стараться соблюдать суточную потребность селена, о которой говорилось выше.

Избыток селена в организме может появиться у работников контактирующих с этим элементом: в электронной, стекольной, лакокрасочной промышленности. У тех, кто постоянно проживает в районах страны с действующими вулканами (Курилы, Камчатка).

Случаются селеновые передозировки при приеме БАД-ов, когда человек принимает сразу несколько пищевых добавок, содержащих селен.

Необходимо помнить, что длительное потребление селена в высоких дозах, до 200 мкг/сутки, может вызвать отравление, которое проявляется в тошноте и болях живота, сопровождающиеся диареей. Часто возникает раздражительность и нейропатия, характерный чесночный запах изо рта и металлический привкус.

Отражается избыток селена и на коже в виде шелушения и дерматита, могут выпадать волосы, расслаиваться ногти, повреждаться эмаль на зубах.

Нарушения здоровья, связанные с избытком селена в организме встречаются крайне редко. И все же, принимая пищевые добавки, не забывайте о возможной передозировке, строго руководствуйтесь инструкцией, либо посоветуйтесь с лечащим врачом.

• В следующей статье читайте:

Желаю вам здоровья, уважаемые читатели!

☀ ☀ ☀

В статьях блога используются картинки, из открытых источников Интернета. Если вы, вдруг, увидите свое авторское фото, сообщите об этом редактору блога через форму . Фотография будет удалена, либо будет поставлена ссылка на ваш ресурс. Спасибо за понимание!

Селен (лат. Selenium) – элемент неметаллического происхождения. В чистом виде представляет собой твердое серо-черное вещество с металлическим блеском (см. фото), которое довольно хрупко. В другой модификации (неустойчивой) его цвет становится красноватым. При обычных условиях он довольно устойчив, взаимодействует с галогенами (хлором и фтором), а при повышенной температуре – с кислородом.

Название имеет греческие корни и происходит от слова «Луна». Причиной тому было, что в природных условиях этот элемент является спутником теллура, а тот назван в честь планеты Земля. Соответственно по аналогии ему было дано имя спутника планеты.

Элемент был открыт в 1817 году Берцелиусом из осадков серной кислоты.

Селен активно используется в промышленности, благодаря своим свойствам электропроводности. Хотя в природе встречается довольно редко, практически никогда в виде минералов.

Действие селена и его биологическая роль

Действие макроэлемента на организм человека было признано и начало изучаться с 1973 года. С того времени весь мир охватила настоящая «селеномания». Тогда казалось, что применение этого элемента станет панацеей от всех болезней и начали назначать его в больших дозах всем. Но как оказалось, селен может быть как чудодейственным лекарством, так и ядом, если не знать меру.

Селен оказывает очень мощное воздействие практически на всю деятельность нашего организма и играет такую биологическую роль:

В общем, нет ни одной области в организме, на которую бы не оказывал влияние селен. Он входит в состав большинства ферментов и белков, а те в свою очередь осуществляют окислительно-восстановительные реакции, нейтрализуют свободные радикалы, которые оказывают вред на всех уровнях деятельности организма. Селен связывает и выводит из организма соли тяжелых металлов (ртуть, марганец, кадмий, свинец).

Самое важное действие элемента – это, конечно же, борьба с онкологическими заболеваниями и иммунная защита организма от разнобразнейших вирусов: гепатит, лихорадка Эбола, ВИЧ/СПИД. Последнее заболевание пока неизлечимо, но задержать его в латентном состоянии вполне под силу элементу. Селен задерживает вирус в пределах клетки, при истощении запасов элемента, вирус распространяется и на здоровые клетки. Немаловажно и его влияние на выработку тироксина – гормона щитовидной железы, при нехватке которого происходит рост этого органа. Прием селена в комплексе с йодом, при уже развитом заболевании, способно вызвать как минимум приостановку, а то и регресс заболевания. Последнее больше вероятно у детей.

Селен также действует на рост клеток поджелудочной железы и клеток, производящих инсулин. При этом происходит ускорение потребления глюкозы, что является неплохой профилактикой или лечением развития сахарного диабета. В желудочно-кишечном тракте с участием макроэлемента происходит нормализация микрофлоры, регенерация поврежденных тканей и слизистой. В печени стабилизируется желчеобразование, что улучшает ее функционирование.

Не стоит забывать о селене и во время беременности. Ведь он поможет побороться с токсикозом и подарит хорошее настроение, снимая все симптомы беспокойности. Во время кормления он тоже необходим, причем в двойном количестве, ведь малыш получает все элементы с молоком матери.

Сам по себе элемент не является гарантированным лекарством, а вот комплексный квалифицированный подход смогут помочь в большинстве случаев. Профилактическое применение значительно уменьшит все риски приобретения вышеуказанных заболеваний. Но, в любом случае, не рекомендуется самолечение.

Суточная норма - какова потребность организма в химическом элементе?

Суточная норма макроэлемента определена Всемирной организацией здравоохранения в таких пределах:

• взрослые (женщина/мужчина) – 55-70 мкг;
• младенцы до 1 года - 10-15 мкг;
• дети дошкольного возраста – 20 мкг;
• дети младшего школьного возраста и подростки – 30-50 мкг;
• беременные и кормящие женщины – 65-200 мкг;
• спортсмены же испытывают потребность до 200 мкг вещества.

Предельной дозой считается употребление 400 мкг за день. Ударные дозы назначают лишь при диагностике значительного дефицита под внимательным наблюдением врачей.

Недостаток селена - симптомы дефицита и характеристика его вреда для здоровья

Недостаток макроэлемента может вызывать, так называемые, «болезни цивилизации», несмотря на то, что в течении долгого времени его считали настоящим ядом. Последствия недостатка могут быть крайне неутешительными и вредными для здоровья, в частности, они проявляются в таких симптомах:

Склонность к возникновению дефицита растет с возрастом, соответственно и склонность к заболеваниям тоже. Последнее время замечено, что происходит резкое увеличение количества вышеупомянутых заболеваний, причем они становятся более хроническими и агрессивными. Эти процессы связывают с ухудшением образа жизни и окружающей среды. Наша пища сегодня слишком бедна полезными элементами и витаминами, т.к. выращена на обедненных землях. Удобрения, отравление почв и грунтов отходами производств сказываются на химическом составе продуктов.

Избыток селена в организме

Как уже упоминалось, селен может оказаться и ядом. Хотя его действие на организм неоценимо, требуется слишком малое его количество – около стотысячной доли одного грамма.

Превышение доз довольно быстро скажется на вашем здоровье и внешнем виде, вызывая такие симптомы: слабые ногти и волосы, боли в мышцах, покраснение или шелушение кожи, проблемы с зубами, нарушение функций нервной системы, почек, печени, снижение иммунитета.

Чаще всего избыток элемента встречается у людей, зарабатывающих добычей этого элемента при разработке природных пластов, а также у жителей, пограничных с местами добычи, поселений. Также бесконтрольный прием препаратов в погоне за волшебным исцелением от онкологических заболеваний вызывает избыток. Хотя доказано, то большое количество селена может оказать обратное действие, то есть он способен ускорить рост новообразований и препятствовать действию химиотерапии.

Источники, в которых содержится этот элемент

Практически все население планеты страдает от селенодефицита в мягкой форме – они получают около 70-80%. И только жители прибрежных к морям районов получают необходимое количество элемента, употребляя богатые ним морепродукты.

Поддержать необходимый уровень элемента в организме с пищей вполне реально. Главное знать, что есть! Достаточно будет добавлять в рацион молочные продукты, сало свиньи, телятину, бобовые и кокосы. Определенное его количество можно найти в каменной или морской соли, яйцах, отрубях, томате, кукурузе, продуктах из муки грубого помола. Но все эти продукты должны съедаться в свежем виде, без обработки (консервация, концентрирование), т.к. она полностью разрушает селен, а термическая обработка на половину сокращает количество полезного элемента.

Есть несколько продуктов, которые можно назвать лидерами по содержанию селена. Это капуста брокколи, душица, чеснок и дрожжи. Правда все последующее касается продуктов, выращенных на экологически чистых землях.

Дрожжи пивные и пекарские - замечательный источник селена, ведь тут он находится в биологически активном виде и легко усваивается. В середине 20 века выяснили, что употребление дрожжей предупреждало или вообще останавливало развитие некроза печени. Оказалось, что таинственным компонентом оказался именно наш макроэлемент. Единственное но – перед употреблением дрожжи должны быть обработаны, иначе пользы от них будет мало.

Почему? Как известно, это вещество – живой организм и даже в организме продолжает оно питаться, в основном витаминами группы В, а конкретно биотином. Тот же, в свою очередь, влияет на иммунитет. Следовательно, необходимо погасить активность дрожжей, а для этого нужно обработать их горячей водой (не меньше 60 градусов Цельсия). Увлекаться нет необходимости – двух грамм в день более чем достаточно здоровому человеку. Для всех остальных норму определит врач и курс лечения чаще всего длится не более 2 недель.

Можно закрывать дефицит селена чесноком. Именно чесночный запах появляется при передозировке элементом. Кроме селена, вы получите еще массу полезных веществ: белки, углеводы, минералы, витамины В и С. А запах – это не что иное, как аллицин (соединение серы с характерным для чеснока неприятным запахом), который убивает бактерии. Заметьте, что препараты с, якобы, вытяжками чеснока не обладают свойствами естественного продукта.

Итальянская и испанская кухни богаты наличием чеснока, и уже давно замечено, что люди, проживающие в этих странах, гораздо реже страдают от сердечных заболеваний, атеросклероза и старческого маразма. А употребление их с мясом, немного нейтрализует действие жиров и холестерина.

В ряды селеносодержащих продуктов можно поместить бразильские орехи. Они растут на богатых селеном тропических почвах и один орех способен возместить всю суточную норму элемента для взрослого человека. Но такое количество (до 100 мкг) содержится только в неочищенных орехах. Ядра без скорлупы содержат в 4-5 раз меньшее количество элемента.

Нехватка селена у младенцев, а именно у мальчиков, может объясняться чаще всего искусственным питанием. Ведь молоко матери содержит в двое больше селена и в 5 раз больше - витамина Е, чем коровье. Мужскому полу необходимо больше элемента, и дефицит выражается ярче. Многие врачи связывают загадочную «внезапную смерть» новорожденных именно с нехваткой этих двух веществ.

Взаимодействие с другими веществами

Селену помогает справляться с заболеваниями присутствие некоторых элементов и витаминов. Например, витамины Е и С в комплексе с селеном борются с вирусами, инфекциями и раком. Вместе с кобальтом и магнием влияет на защиту хромосом и генетического материала в клетках.

Врагом же, с полной уверенностью можно назвать углеводы, которые способны полностью уничтожать все накопления селена в организме. Так что все тортики и пирожные в очередной раз доказали свою профнепригодность.

Есть еще одно вещество, которое можно назвать противником полезного элемента. Это плесень, оказывающая канцерогенное воздействие на клетки. Она может попасть в организм с пищу с гниющим зерном или картофелем, хранящихся в сырах помещениях.

Показания к назначению

Показания к назначению макроэлемента обусловлены его биологическим воздействием на организм человека. Он служит профилактическим средством для многих заболеваний, которые вызываются его недостатком. Основные назначения:

• дисфункция щитовидной железы;
• рассеянный склероз;
• аномалии развития плода и беременности;
• лечение панкреатита;
• кожные заболевания (псориаз, лишай, дерматиты) – используют для внутреннего и наружного применения.

При выборе препаратов обращайте пристальное внимание на некоторые моменты. Например, содержание элемента в добавках. Был известен случай, когда один из производителей поместил в препарат 100 мг элемента вместо 100 мкг. Получилось, что потребители в течении некоторого времени превышали норму в 1000 раз, что естественно повлекло множественные отравления. Не забывайте, что какое-то количество вы получите еще и с пищей.

Еще существуют препараты, которые содержат неорганические соединения селена, которые могут вызвать побочные эффекты вроде тошноты и дискомфорта в желудке. Лучше будет применять медикаменты с легкоусвояемыми органическими соединениями.

Мировые тенденции таковы, что люди все чаще задумываются о состоянии своего организма и о здоровье в целом. Ведутся исследования и доказываются теории влияния тех или иных химических соединений на органы и системы. Не стал исключением и селен, так как польза этого химического элемента для живых организмов неоценима.

Что такое селен?

Селен – это один из химических элементов, представленных в периодической системе Д. И. Менделеева. Относится к неметаллам. Его атомный номер 34. Минералы селена могут быть черного, красного или серого оттенка.

Натуральный селен содержится в земной коре. Свое название он получил от греческого слова «Селена» (Луна). Встречается в минеральных водах и морской воде. По своим свойствам похож на серу, но его химическая активность меньше.

Биологическая роль вещества в живой природе

Селен является одним из необходимых для жизни элементов, так как входит в состав белков. В белках представлен аминокислотой селеноцистеином. Дефицит селена (особенно в детском организме) приводит к летальному исходу.

В человеческом организме этот элемент выполняет несколько функций:

• иммуномодулирующую;
• противораковую;
• способствует образованию некоторых гормонов;
• является антиоксидантом.

Интересный факт

В ядрах живых клеток тоже присутствует селен. Он способствует метаболизму нуклеиновых кислот. А нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) содержаться во всех живых организмах и отвечают за передачу наследственной информации.

Польза селена

Для человеческого организма это элемент играет неоценимую роль. Но с ним стоит быть осторожным, так как его недостаток (равно как и избыток) может приводить к гибели живого организма. Рекомендуемая суточная доза вещества для нормальной жизнедеятельности человека составляет 70-100 мкг.

Почему же этот микроэлемент так необходим любому организму?

1. Он обладает противорадиационным и противотоксическим действием.
2. Снижает вероятность риска мутаций.
3. Укрепляет мышечные волокна миокарда и препятствует развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы.
4. Нормализует обменные процессы.
5. Способствует образованию гормонов щитовидной железы (трийодтиранина) и усвоению йода.
6. Выводит соли тяжелых металлов из тканей (свинец, ртуть, кадмий).
7. Способствует синтезу гормонов поджелудочной железы. Усиливает выработку инсулина. Терапия селенсодержащими препаратами применяется при сахарном диабете II типа. Такое лечение дает хорошие результаты и при панкреатите.
8. Нормализует работу ЖКТ (улучшает секрецию слизи, выработку ферментов).
9. Стимулирует выработку интерферона, что позволяет иммунной системе успешно бороться с вирусами гриппа.
10. Ускоряет синтез витамина Е, усиливая его действие как антиоксиданта.
11. Снижает тяжесть течения некоторых распространенных заболеваний (псориаз, бронхиальная астма, дерматоз). Для этого селен применяют в совокупности с витаминами Е и С.
12. Способствует улучшению подвижности суставов. Применяется при артритах, артрозах, ревматизме. В травматологии используется при переломах, так как способствует росту костной ткани.
13. Нервная система на прием селена отзывается довольно хорошо: улучшается память и активность нейронов. Иногда микроэлемент используют в борьбе с рассеянным склерозом.
14. Селен улучшает минеральный обмен, способствует гармоничной работе почек и мочевыделительной системы. Применяется при лечении пиелонефрита.
15. Защитное воздействие неметалла позволяет восстанавливать клетки печени. Используется в препаратах-гепатопротекторах при циррозе.
16. Защищает человека от токсического воздействия продуктов жизнедеятельности плесневых грибов.

На заметку

Крайне важен селен и для мужского здоровья: микроэлемент способствует усилению репродуктивной функции, в значительной мере увеличивая активность мужских половых клеток.

Этот элемент повышает активность иммунной системы, что крайне важно в детском возрасте. Дефицит селена может привести к эндемическому кретинизму и умственной отсталости. А в сочетании с вирусом Коксаки, который в последнее время распространяется по земному шару, дефицит микроэлемента может спровоцировать болезнь Кешана. Эта патология приводит к дистрофии тканей миокарда с дальнейшей некротизацией. Без квалифицированной помощи вызывает летальный исход.

Противораковые свойства элемента

К сожалению, злокачественные новообразования все чаще поражают организмы людей во всех уголках планеты. Лечение рака дорогостоящее и не всегда приводит к положительному результату. Снизить риск развития раковых опухолей помогает прием определенных веществ. Одним из таких веществ и является селен.

Этот микроэлемент способствует снижению риска развития опухоли почти на 40%. Кажется невероятным, но достаточное количество в вашем рационе продуктов, богатых селеном, поможет избежать онкологии. А селенотерапия во время онкологии способна почти вдвое уменьшить летальность пациентов.

Во многих развитых странах уже давно приняты программы «селенизации» населения. Основные задачи таких программ направлены на предупреждение патологий у жителей. Исследования последних лет показывают, что польза селена в процессе таких программ налицо: риск развития онкологии существенно снижается, как и патологий сердечно-сосудистой и иммунной систем.

Вред для человеческого организма

Несмотря на положительные качества селена, этот микроэлемент способен нанести колоссальный вред организму. Медики настоятельно рекомендуют употреблять его дозированно, чтобы не вызвать избытка.

Отрицательное воздействие химического вещества на кожу заключается в следующем.

• При попадании на эпидермис солей неметалла возникает сильная реакция. Чувство онемения и дерматит – это малая часть последствий. Элемент может вызывать сильные химические ожоги.
• При попадании вещества на слизистые оболочки (глаза, рот) возникает раздражение, боль, гиперемия. Вызывает конъюнктивит.

Токсически опасными являются все соединения селена. Особенно опасен в этом плане селеноводород. Серый, или металлический, селен наименее опасен, но даже 1 грамм вещества, употребленного внутрь, способен вызвать отравление. Симптомы: боль в животе, тошнота, рвота, диарея. Через некоторое время симптоматика проходит.

Женский организм и селен

Для женщин достаточное количество микроэлемента в рационе играет важную роль. Он обеспечивает множество жизненно важных процессов:

1. нормализует обмен веществ, что позволяет женщинам выглядеть стройными;
2. отдаляет приход климакса;
3. налаживает репродуктивную функцию, что позволяет беспрепятственно забеременеть;
4. улучшает состояние кожи, волос и ногтей;
5. предотвращает развитие воспалительных процессов женских половых органов.

Благодаря достаточному количеству этого микроэлемента снижается риск развития рака матки и молочных желез. Если же онкология началась, то химический элемент позволяет успешно вылечить опухоль. Прием селена снижает риск необходимости удаления матки, что позволяет сохранить репродуктивную функцию.

При беременности микроэлемент тоже очень важен. Он помогает справиться со многими трудностями вынашивания ребенка:

1. предотвращает токсическое воздействие на плод;
2. снижает риск развития мутаций плода;
3. улучшает состояние при токсикозе;
4. позволяет женскому организму быстро восстановиться в послеродовом периоде.

Очень важно употреблять достаточное количество селена во время грудного вскармливания. Он обеспечивает хорошее самочувствие матери и крепкое здоровье ребенка. Но не стоит выбирать витаминные комплексы с повышенным содержанием селена – отдавайте предпочтение натуральным источникам этого вещества.

Симптомы дефицита и переизбытка селена

Как же проявляется дефицит вещества? О его нехватке можно понять по такой симптоматике:

• слабость и ломота во всем теле;
• постоянная сонливость;
• ухудшение состояния кожи и волос;
• возникают проблемы со зрением (временная близорукость);
• в мышцах постоянное ощущение ломоты;
• могут появиться высыпания на различных участках кожи.
• ухудшается память;
• может повышаться вес тела;
• снижается иммунитет, часто возникают простудные заболевания.

А вот о переизбытке вещества говорят следующие симптомы:

• боль в животе, тошнота, рвота;
• может учащаться стул;
• развивается алопеция (выпадение волос);
• изо рта возникает запах чеснока (поэтому иногда избыток селена можно спутать с отравлением мышьяком);
• появляется головокружение и головная боль;
• глаза болят и краснеют.

Доступные источники селена

Чтобы понять, какое количество вещества содержится в тех или иных продуктах, достаточно посмотреть сравнительную таблицу. В ней представлены растительные продукты – рекордсмены по содержанию селена.

Название продукта	Содержание микроэлемента в мкг на 100 г сырого продукта
Зерна бертолеции (бразильского ореха)	1500
Финики	400
Вешенка (грибы)	130
Мякоть кокосового ореха	70-100
Семена подсолнечника	50
Кукуруза	30
Брокколи	2,5

В следующей таблице представлены продукты животного происхождения, богатые селеном.

В фармацевтической промышленности представлены витаминные комплексы, обогащенные селеном, и препараты с высоким содержанием этого вещества. Такие лекарства не стоит принимать без врачебного назначения: они имеют довольно большое количество побочных эффектов и противопоказаний. Особенно не стоит экспериментировать с такими комплексами детям, беременным и кормящим матерям.

Чтобы получить необходимое количество микроэлемента, не стоит пичкать себя химией. Достаточно пересмотреть свой рацион и обогатить его необходимыми продуктами. А к фармацевтической продукции прибегать только в крайнем случае. Берегите свое здоровье!

Так же, как и серу, его можно сжечь на воздухе. Горит синим пламенем, превращаясь в двуокись SeO 2 . Только SeO 2 не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

Получить селенистую кислоту (SeO 2 + H 2 O → H 2 SeO 3) ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на нее сильным окислителем (например, HClO 3), получают селеновую кислоту H 2 SeO 4 , почти такую же сильную, как серная.

Спросите любого химика: «Какого цвета селен ?» - он наверняка ответит, что серого. Но элементарный опыт способен опровергнуть это правильное в принципе утверждение.

Через склянку с селенистой кислотой пропустим сернистый газ (он, если помните, хороший восстановитель), и начнется красивая реакция. Сначала раствор пожелтеет, затем станет оранжевым, потом кровавокрасным. Если исходный раствор был слабым, то эта окраска может сохраняться долго - получен коллоидный аморфный селен. Если же концентрация кислоты была достаточно высокой, то почти сразу же после начала реакции в осадок начнет выпадать тонкий порошок. Его окраска - от ярко-красной до густо-бордовой, такой, как у черных гладиолусов. Это элементный селен, аморфный порошкообразный элементный селен.

Его можно перевести в стеклообразное состояние, нагрев до 220°С, а затем резко охладив. Даже если цвет порошка был ярко-красным, стеклообразный селен будет почти черного цвета, красный оттенок заметен лишь на просвет.

Можно сделать и другой опыт. Тот же красный порошок (немного!) размешайте в колбе с сероуглеродом. На скорое растворение не рассчитывайте - растворимость аморфного селена в CS 2 0,016% при нуле и чуть больше (0,1%) при 50°С. Присоедините к колбе обратный холодильник и кипятите содержимое примерно 2 часа. Затем образующуюся светло-оранжевую с зеленоватым оттенком жидкость медленно испарите в стакане, накрытом несколькими слоями фильтровальной бумаги, и вы получите еще одну разновидность селена - кристаллический моноклинный селен.

Кристаллы-клинышки мелкие, красного или оранжево-красного цвета. Они плавятся при 170°С, но если нагревать медленно, то при 110-120°С кристаллы изменятся: альфа-моноклинный селен превратится в бета-моноклинный - темно-красные широкие короткие призмы. Таков селен. Тот самый селен, который обычно серый.

Серый селен (иногда его называют металлическим) имеет кристаллы гексагональной системы. Его элементарную ячейку можно представить как несколько деформированный куб. При правильном кубическом строении шесть соседей каждого атома удалены от него на одинаковое расстояние, селен же построен чуть-чуть иначе. Все его атомы как бы нанизаны на спиралевидные цепочки, и расстояния между соседними атомами в одной цепи примерно в полтора раза меньше расстояния между цепями. Поэтому элементарные кубики искажены.

Плотность серого селена 4,79 г/см3, температура плавления 217°С, а кипения 684,8-688°С. Раньше считали, что и серый селен существует в двух модификациях - SeA и SeB, причем последняя лучше проводит тепло и электрический ток; последующие опыты опровергли эту точку зрения.

Приступая к опытам, нужно помнить, что селен и все его соединения ядовиты. Экспериментировать с селеном можно только под тягой, соблюдая все правила техники безопасности. «Многоликость» селена лучше всего объясняется с позиций сравнительно молодой науки о неорганических полимерах.

Полимерология селена

Эта наука еще так молода, что многие основные представления не сформировались в ней достаточно четко. Нет даже общепринятой классификации неорганических полимеров. Известный советский химик действительный член Академии наук СССР В. В. Коршак предлагал делить все неорганические полимеры прежде всего на гомоцепные и гетероцепные. Молекулы первых составлены из атомов одного вида, а вторых - из атомов двух или нескольких элементов.

Элементный селен (любая модификация!) - это гомоцепной неорганический полимер. Естественно, что лучше всего изучен термодинамически устойчивый серый селен. Это полимер с винтообразными макромолекулами, уложенными параллельно. В цепях атомы связаны ковалентно, а молекулы-цепи объединены молекулярными силами и частично - металлической связью.

Даже расплавленный или растворенный селен не «делится» на отдельные атомы. При плавлении селена образуется жидкость, состоящая опять-таки из цепей и замкнутых колец. Есть восьмичленные кольца Se 8 ,

есть и более многочисленные «объединения». То же и в растворе. Попытки определить молекулярный вес селена, растворенного в сероуглероде, дали цифру 631,68. Это значит, что и здесь селен существует в виде молекул, состоящих из восьми атомов. Видимо, это утверждение справедливо и для других растворов.

Газообразный селен существует в виде разрозненных атомов только при температуре выше 1500°С, а при более низких температурах селеновые пары состоят из двух-, шести- и восьмичленных «содружеств». До 900°С преобладают молекулы состава Se6, после 1000°C - Se 2 .

Что же касается красного аморфного селена, то он тоже полимер цепного строения, но малоупорядоченной структуры. В температурном интервале 70-90°C он приобретает каучукоподобные свойства, переходя в высокоэластическое состояние. Моноклинный селен, по-видимому, более упорядочен, чем аморфный красный, но уступает кристаллическому серому.

Все это выяснено в последние десятилетия, и не исключено, что по мере развития науки о неорганических полимерах многие величины и цифры еще будут уточняться. Это относится не только к селену, но и к сере, теллуру, фосфору - ко всем элементам, существующим в виде гомоцепных полимеров.

История селена, рассказанная его первооткрывателем

История открытия элемента № 34 небогата событиями. Диспутов и столкновений это открытие не вызвало, и не мудрено: селен открыт в 1817 г. авторитетнейшим химиком своего времени Йенсом Якобом Берцелиусом. Сохранился рассказ самого Берцелиуса о том, как произошло это открытие.

«Я исследовал в содружестве с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светлокоричневый. Этот осадок, опробованный с помощью паяльной трубки, издавал слабый редечный запах и образовывал свинцовый королек. Согласно Клапроту, такой запах служит указанием на присутствие теллура . Ган заметил при этом, что на руднике в Фалюне, где собирается сера, необходимая для производства кислоты, также ощущается подобный запах, указывающий на присутствие теллура. Любопытство, вызванное надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. Приняв намерение отделить теллур, я не смог, однако, открыть в осадке никакого теллура. Тогда я собрал все, что образовалось при получении серной кислоты путем сжигания фалюнской серы за несколько месяцев, и подверг полученный в большом количестве осадок обстоятельному исследованию. Я нашел, что масса (то есть осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греческого (луна), так как теллур назван по имени Tellus - нашей планеты».

Как Луна - спутник Земли, так и селен - спутник теллура.

Первые применения селена

«Из всех областей применения селена самой старой и, несомненно, самой обширной является стекольная и керамическая промышленность».

Эти слова взяты из «Справочника по редким металлам», выпущенного в 1965 г. Первая половина этого утверждения бесспорна, вторая вызывает сомнения. Что значит «самой обширной»? Вряд ли эти слова можно отнести к масштабам потребления селена той или иной отраслью. Вот уже на протяжении многих лет главный потребитель селена - полупроводниковая техника. Тем не менее роль селена в стеклоделии достаточно велика и сейчас. Селен, как и марганец , добавляют в стеклянную массу, чтобы обесцветить стекло, устранить зеленоватый оттенок, вызванный примесью соединений железа . Соединение селена с кадмием - основной краситель при получении рубинового стекла; этим же веществом придают красный цвет керамике и эмалям.

В сравнительно небольших количествах селен используют в резиновой промышленности - как наполнитель, и в сталелитейной - для получения сплавов мелкозернистой структуры. Но не эти применения элемента № 34 главные, не они вызывали резкое увеличение спроса на селен в начале 50-х годов. Сравните цену селена в 1930 и 1956 г.: 3,3 доллара за килограмм и 33 соответственно. Большинство редких элементов за это время стали дешевле, селен же подорожал в 10 раз! Причина в том, что как раз в 50-е годы стали широко использоваться полупроводниковые свойства селена.

Выпрямитель, фотоэлемент, солнечная батарея

Обычный серый селен обладает полупроводниковыми свойствами, это полупроводник p-типа, т. е. проводимость в нем создается главным образом не электронами, а «дырками». И что очень важно, полупроводниковые свойства селена ярко проявляются не только в идеальных монокристаллах, но и в поликристаллических структурах.

Но, как известно, с помощью полупроводника только одного типа (неважно какого) электрический ток нельзя ни усилить, ни выпрямить. Переменный ток превращается в постоянный на границе полупроводников р- и n-типов, когда осуществляется так называемый р-п-переход. Поэтому в селеновом выпрямителе вместе с селеном часто работает сульфид кадмия - полупроводник n-типа. А делают селеновые выпрямители так.

На никелированную железную пластинку наносят тонкий, 0,5-0,75миллиметровый, слой селена. После термообработки сверху наносят еще и «барьерный слой» сульфида кадмия. Теперь этот «сэндвич» может пропускать ноток электронов практически лишь в одном направлении: от железной пластины к «барьеру» и через «барьер» на уравновешивающий электрод. Обычно эти «сэндвичи» делают в виде дисков, из которых собирают собственно выпрямитель. Селеновые выпрямители способны преобразовать ток в тысячи ампер.

Другое практически очень важное свойство селена-полупроводника - его способность резко увеличивать электропроводность под действием света. На этом свойстве основано действие селеновых фотоэлементов и многих других приборов.

Следует иметь в виду, что принципы действия селеновых и цезиевых фотоэлементов различны. Цезий под действием фотонов света выбрасывает дополнительные электроны. Это явление внешнего фотоэффекта. В селене же под действием света растет число дырок, его собственная электропроводность увеличивается. Это внутренний фотоэффект.

Влияние света на электрические свойства селена двояко. Первое - это уменьшение его сопротивления на свету. Второе, не менее важное - фотогальванический эффект, т. е. непосредственное преобразование энергии света в электроэнергию в селеновом приборе. Чтобы вызвать фото- гальванический эффект, нужно, чтобы энергия фотонов была больше некоей пороговой, минимальной для данного фотоэлемента, величины.

Простейший прибор, в котором используется именно этот эффект, - экспонометр, которым мы пользуемся при фотосъемке, чтобы определить диафрагму и выдержку. Прибор реагирует на освещенность объекта съемки, а все прочее за нас уже сделали (пересчитали) те, кто конструировал экспонометр. Селеновые экспонометры распространены весьма широко - ими пользуются и любители и профессионалы.

Более сложные устройства того же типа - солнечные батареи, работающие на Земле и в космосе. Принцип действия их тот же, что у экспонометра. Только в одном случае образующийся ток лишь отклоняет тоненькую стрелку, а в другом питает целый комплекс бортовой аппаратуры искусственного спутника Земли.

Копию снимает селеновый барабан

В 1938 г. американский инженер Карлсон запатентовал метод «селеновой фотографии», который сейчас называют ксерографией, или электрографией. Это, пожалуй, самый быстрый способ получения высококачественных черно-белых копий с любого оригинала - будь то чертеж, гравюра или оттиск журнальной статьи. Важно, что этим способом можно получать (и получать быстро) десятки и сотни копий, а если оригинал бледен, копни можно сделать намного более контрастными. И не нужно специальной бумаги - ксерографическую копию можно сделать даже на бумажной салфетке.

Электрографические машины сейчас выпускают во многих странах, принцип их действия повсюду один и тот же. В основе их действия - уже упоминавшийся внутренний фотоэффект, присущий селену. Главная деталь электрографической машины - металлический барабан, очень гладкий, обработанный по высшему 14-му классу чистоты и сверху покрытый слоем селена, осажденного в вакууме.

Действует эта машина таким образом. Оригинал, с которого предстоит снять копию, вставляют в приемное окно. Подвижные валики переносят его под яркий свет люминесцентных ламп, а система, состоящая из зеркал и фотообъектива, передает изображение на селеновый барабан. Тот уже подготовлен к приему: рядом с барабаном установлен коротрон - устройство, создающее сильное электрическое поле. Попадая в зону действия коротрона, часть селенового барабана заряжается статическим электричеством определенного знака. Но вот на селен спроектировали изображение, и освещенные отраженные светом участки сразу разрядились - электропроводность выросла и заряды ушли. Но не отовсюду. В тех местах, которые остались в тени благодаря темным линиям и знакам, заряд сохранился. Этот заряд в процессе «проявления» притянет частицы тонкодисперсного красителя, тоже уже подготовленного.

Перемешиваясь в сосуде со стеклянным бисером, частички красителя тоже, как и барабан, приобрели заряды статического электричества. Но их заряды противоположного знака; обычно барабан получает положительные заряды, а краситель - отрицательные. Положительный же заряд, но более сильный, чем на барабане, получает и бумага, на которую нужно перенести изображение.

Когда ее плотно прижмут к барабану (разумеется, это делается не вручную, до барабана вообще нельзя дотрагиваться), более сильный заряд перетянет к себе частички красителя, и электрические силы будут удерживать краситель на бумаге. Конечно, рассчитывать на то, что эти силы будут действовать вечно или по крайней мере достаточно долго, не приходится. Поэтому последняя стадия получения электрографических копий - термообработка, происходящая тут же, в машине.

Применяемый краситель способен плавиться и впитываться бумагой. После термообработки он надежно закрепляется на листе (его трудно стереть резинкой). Весь процесс занимает не больше 1,5 минуты. А пока шла термообработка, селеновый барабан успел повернуться вокруг своей оси и специальные щетки сняли с него остатки старого красителя. Поверхность барабана готова к приему нового изображения.