Hulp bij leren Periodiek systeem

Seleen

chemisch-element

34

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

Protonen/elektronen

Groep

Isotopen

⁷⁴Se, ⁷⁶Se, ⁷⁷Se, ⁷⁸Se, ⁸⁰Se

Periode

Elektronenconfiguratie

[Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁴

Blok

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,18,6

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

2,5 (Pauling)

Dichtheid

4790 kg m^-3

Atoomstraal

117 ^. 10^-12 m

Smeltpunt

221 ^oC (494 K)

Relatieve atoommassa

78.971

Kookpunt

685 ^oC (958 K)

Soortelijke warmte

350 J kg^-1K^-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

2.04 W m^-1K^-1

Selecteer

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

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.

Infrarood optiek

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 dubbel verbinding 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 auto achterlichten 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 & ontdekking

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 zwavelzuur bereiding. 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

Seleen is 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. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element seleen op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Bereiding

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

${Cu}_{2} Se + {Na}_{2} {CO}_{3} + 2 O_{2} \overset{(500 ° C)}{\to} 2 CuO + {Na}_{2} {SeO}_{3} + CO 2$

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:

$H_{2} {SeO}_{3} + 2 {SO}_{2} + H_{2} O \to Se + 2 H_{2} {SO}_{4}$

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.

Bekijk foto’s en filmpjes

Beluister podcasts (Engels)

Podcast

Seleen - Royal Society of Chemistry

Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde

Hbo | Chemie

Studie

Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde

Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.

34

Se/Seleen

Toepassingen

Toepassingen

Belichtingsmeter

Infrarood optiek

Glaskleuring

Anti-roosshampoo

Zonnecel

Geneeskunde

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

In verbindingen

Naam & ontdekking

Naam

Ontdekking

Voorkomen

Voorkomen

Winning

Bereiding

Bereiding

Vroeger

Tegenwoordig

Seleen - Periodic Videos

Elektronenschillen seleen

Seleen - zwart en rood

Seleen verschillende vormen

Seleen - Royal Society of Chemistry

Scheikunde studeren

Studie

Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde

Studie

Diploma (bijna) gehaald en nu!?

Studie

Praktijklessen vind ik leuk om te doen

Studie

Medicijnen maken van rotte appels

Studie

Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren

Studie

Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?

Studie

Ik voelde mij snel thuis in deze studie

Studie

Je bent wel met serieus werk bezig

Studie

Chemie is meer dan alleen maar deeltjes

Studie

Chemie is alles op kleine schaal

Studie

Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn

Studie

Werken aan nieuwe technieken voor windenergie

Studie

Jij en chemie? Dat geloof ik niet

Studie

Risheet doet twee hbo-opleidingen

Stage

Tom loopt stage bij Teijin Aramid

Studie

Bo koos voor Chemische Technologie

Studie

Wij studeren Chemische Technologie

Studie

Goed persoonlijk contact met docenten

Studie

Vicky vond de bètavakken leuk

Studie

Het mooie aan deze studie zijn de grote labs

Studie

Chemische Technologie studeren in Groningen

Studie

Je bent bij deze studie geen nummer!

Studie

Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven

Studie

Ik leer ook van dingen naast mijn studie

Studie

Positief bijdragen aan het leven van mensen

Studie