硒元素的发现及提取

硒元素的发现及提取

由于 Selenium 一词来自希腊语“月亮”。所以,人们又称硒为“月亮元素”。中文 硒是其音译。元素符号为 Se。

碲(元素符号为 Te)和硒关系密切。碲是奥地利人米勒于 1782 年发现的。在很长一 段时间内,碲被认为是一种金属。直到1832年,贝采里乌斯确定它和硒、硫的许多性质相似, 此后碲才被列入非金属中(凌永乐,2009)。 贝采里乌斯还发现了铈、硅、锆、钍等化学元素(Trofast,2016)。

1.1. 2 硒的特殊理化性质

硒是性质接近硫的非金属(Mehdi,et al,2013),在元素周期表中的原子序号 为 34,化学价有 -2、+l、+2、+4、+6 价。硒的熔点为 217℃,沸点为 684.9℃,密度 为 4.81g/cm3。

单质硒具有这样的物理性质:硒因外界条件不同而形成无定形硒和结晶形硒。无 定形硒没有一定的熔点,在四五十度时开始软化,在 100℃时可以流动,在 220℃时可以变成液体。无定形硒可以分为红色粉状硒和玻璃状硒。结晶形硒显示红色(黄开勋, 等,2009)。

硒虽然是非金属元素,但在常温下有金属的光泽,能导电、导热,而且电导率会随光 照的强弱而产生急剧变化,因此,化学家们又称它是“半金属”和“准金属元素”(徐芳, 等,2002)。

硒和碲都溶于浓碱溶液,生成硒化物和亚硒酸盐或者碲化物和亚碲酸盐的混合物。当 溶液被酸化时,又会重新析出单质硒或者碲(姚凤仪,等,2011)。

人们常见的硒的化合物有:硒化氢(H2Se)、氧化硒(SeO)、二氯氧化硒(SeOCl2)、 二氧化硒(SeO2)、亚硒酸钠(Na2SeO3)和硒酸钠(Na2SeO4)等。

1.1. 3 硒的用途越来越广泛

由于硒的特殊理化性质,所以硒和硒的化合物用途十分广泛(周公度,等,2012;姚 凤仪,等,2011;王丹,等,2017):

硒和硒的化合物是优质的光电和半导体材料,对光很敏感,光照可以迅速提 高硒的导电性,光照前后电导率相差可达 1000 多倍。因此,硒被广泛用于光电管、 激光管、整流器、无线电传真、电视技术以及复印机、打印机中硒鼓的材料。

硒铋锑碲合金是重要的温差电材料,被用于发电和制冷,广泛用在宇宙动力系统、航 标、高空天气记录仪表、军用雷达冷却器和潜艇的空调装置中。

在玻璃、陶瓷、搪瓷和染料工业上,硒也有广泛的用途。把少量硒加到玻璃熔料中, 可以脱去玻璃由杂质和铁产生的绿色;加入过量硒可使玻璃显红色,因此,硒又被大量用 于生产红色信号灯和装饰用的红色玻璃,用于制造建筑物和车辆的黑色玻璃,以降低光强 度和传热速度。

橡胶硫化过程中加入硒,可提高橡胶的抗张强度、可塑性和化学稳定性。 钢材中加入硒可使钢的结构致密,增加机械强度。 生物纳米硒在医药、生物传感器和重金属污染治理等方面更具有广阔的应用前景。 总之,硒在电子、颜料、玻璃、橡胶、塑料、冶金、农业、医学以及其他高科技领域 的应用越来越引起人们的关注,用途越来越广泛。 然而,在 1817 年发现硒元素后的 140 年时间里,人们由于缺乏对它的认识,一 直只知道它的有毒、有害,却没有了解到它是一种有用、有益的物质,更是人体不可 或缺的微量元素。所以,化学和化工史研究专家凌永乐(2009)说,硒的发现是化 学工作者为化害为利和变废为宝而作出重大贡献的典范之一。

生物纳米硒在医药、生物传感器和重金属污染治理等方面更具有广阔的应用前景。 总之,硒在电子、颜料、玻璃、橡胶、塑料、冶金、农业、医学以及其他高科技领域 的应用越来越引起人们的关注,用途越来越广泛。

然而,在 1817 年发现硒元素后的 140 年时间里,人们由于缺乏对它的认识,一 直只知道它的有毒、有害,却没有了解到它是一种有用、有益的物质,更是人体不可 或缺的微量元素。所以,化学和化工史研究专家凌永乐(2009)说,硒的发现是化 学工作者为化害为利和变废为宝而作出重大贡献的典范之一。

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