СЕЛЕН

СЕЛЕН (Selenium, Se) — химический элемент VI группы периодической системы Д. И. Менделеева, относится к биогенным микроэлементам. С. и его соединения являются промышленными ядами и представляют собой значительную профессиональную вредность; радиоактивный изотоп ⁷⁵Se используют в медицине для сцинтиграфии поджелудочной железы; в микробиологии нек-рые соли С. используют для приготовления питательных сред (см. Селенитовые среды). С. служит катализатором в процессах гидрогенизации—дегидрогенизации, осуществляемых в лабораторных и производственных условиях. Он находит широкое применение в производстве полупроводников, выпрямителей, фотоэлементов, термоэлементов. В стекольной промышленности С. используют как краситель, в резиновой промышленности — для вулканизации резины, в металлургии — для получения легированных сталей и др.

С. был открыт в 1817 г. И. Берцелиусом и назван в честь Луны, т. к. этот элемент всегда находили вместе с теллуром (см.), открытым ранее и названным в честь Земли.

В земной коре содержание С. составляет 6*10^-3 вес.%. Следы С. обнаруживаются в природных сульфидах: железном и медном колчедане, цинковой обманке, галените. Чистые селеновые минералы встречаются редко. Важнейшие из них — селениды: науманнпт (Ag₂Se), клаусталит (PbSe), тиманит (HgSe), берцелианит (Cu₂Se). Еще реже встречается самородный С. Промышленного значения минералы С. не имеют, и С. получают как побочный продукт на медеэлектролитных, сернокислотных и целлюлозных производствах.

Порядковый номер селена 34, атомный вес (масса) 78,96. Селен имеет 6 стабильных изотопов (см.) с массовыми числами 74 (0,87%), 76 (9,0%), 77 (7,6%), 78 (23,5%), 80 (49,8%), 82 (9,2%) и 17 радиоактивных изотопов с массовыми числами от 68 до 91; изотопы С. имеют также 11 изомеров (см. Изомерия). Периоды полураспада 23 радиоактивных изотопов и изомеров С. имеют значение от долей секунды до 1 часа, период полураспада ⁷⁵Se, применяехмого в медицине, равен 118,5 суток. ⁷⁵Se получают в ядерном реакторе облучением селеновой мишени нейтронами по реакции 74Se (n, у) ⁷⁵Se или на ускорителе облучением мышьяка протонами или дейтронами по реакциям ⁷⁵As (р, n) и ⁷⁵As (d, 2n). ⁷⁵Se распадается с электронным захватом и испусканием гамма-излучения в широком энергетическом интервале. Основные 6 гамма-линий ⁷⁵Se имеют энергию Е_гамма, равную 96,7 кэв (3,1%); 121,1 кэв (15,9%); 136 кэв (54%); 264,6 кэв (58%); 279,5 кэв (25,2%); 400,6 кэв (11,6%). Кроме того, имеется 18 гамма-линий, суммарная интенсивность к-рых составляет менее 5 %.

⁷⁵Se для радиоизотопных исследований выпускают в форме селената и селенита натрия, а для клин, применения — в виде ⁷⁵Se-селенометионина (см. Метионин), форма выпуска — р-р для инъекций.

⁷⁵Se относится к изотопам средней группы радиотоксичности. Минимально значимая активность на рабочем месте, не требующая регистрации или получения разрешения органов Государственного санитарного надзора, равна 10 мккюри (370 кБк).

С. представляет собой темно-серое с коричневым оттенком вещество. Известен ряд полиморфных модификаций С. (см. Полиморфизм в химии). При обычной температуре стабилен так наз. серый, гексагональный С., к-рый построен из спиральных цепей атомов Se. Из водного р-ра селена выделяют аморфный С. красного цвета, при нагревании переходящий в гексагональную форму; t°пл гексагонального селена 217°, t°кип 685 ± 1°. Селен является типичным полупроводником, наиболее чистый гексагональный С. при температурах, близких к температуре плавления, обладает сопротивлением порядка 104 ом-см. Электропроводность С. резко возрастает при освещении.

В хим. соединениях С. обычно проявляет валентность +4, +6 и —2. При комнатной температуре С. на воздухе, в воде и в атмосфере O₂ устойчив, не реагирует с соляной и разбавленной серной к-тами, хорошо растворим в концентрированной азотной к-те и царской водке, в щелочах С. растворяется медленно, с окислением. При нагревании С. окисляется с образованием диоксида (SeO₂) — селенистого ангидрида, часто окисление С. сопровождается горением (пламя синего цвета). С. реагирует с фтором (при комнатной температуре), с хлором и бромом (при небольшом нагревании), с йодом С. практически не взаимодействует. Диоксид и триоксид (SeO₃) селена являются сильными окислителями. С галогенами С. образует весьма разнообразные по свойствам соединения; тетрахлорид и тетрабромид С. с щелочными металлами, аммонием, органическими аминами дают комплексные соединения. Селеноуглерод (CSe₂) аналогичен сероводород (см.). Соли селенистой к-ты (H₂SeO₃) — селениты; соли селеновой к-ты (H₂SeO₄) — селенаты, по многим свойствам напоминающие соответствующие сульфаты, при нагревании разлагаются с образованием селенитов.

Многочисленные органические соединения С. аналогичны соответствующим соединениям серы (см.).

Методы определения С. включают качественные пробы и количественные методы определения. Наиболее распространенной качественной пробой на С. является реакция восстановления его солянокислого р-ра сернистым газом, гидразином или гидроксиламином. Выделяющийся элементарный С. образует характерный красный осадок. Количественные колориметрические методы определения С. основаны на измерении интенсивности окраски р-ров, появляющейся при восстановлении С. до элементарного состояния.

С. относят к так наз. вероятно необходимым микроэлементам (см.), однако роль С. в жизнедеятельности человека пока не выяснена. Существует предположение, что С. в качестве антиоксиданта участвует в регуляции свободнорадикальных процессов в организме, в частности в регуляции перекисного окисления липидов.

Профессиональные вредности

В процессе получения и применения С. в воздух производственных помещений могут поступать пары и аэрозоли С., диоксида Se, а при нек-рых операциях — и селеноводород. При ручных операциях, при контакте с оборудованием и изделиями, содержащими С. и его соединения, возможно загрязнение ими кожи и одежды.

В производственных условиях С. и его соединения попадают в организм гл. обр. через дыхательные пути, реже — через жел.-киш. тракт юли кожу. Соединения С. легко всасываются и длительно циркулируют в крови. Они способны депонироваться во всех органах, но преимущественно в селезенке, печени, почках, а также в коже и в волосах. Из организма С. выводится медленно, в течение нескольких лет, в основном через почки и жел.-киш. тракт, в незначительной степени — с выдыхаемым воздухом.

С. и все его соединения токсичны. Из неорганических соединений С. особенно токсичны селеноводород и диоксид селена; менее токсичны его соединения с металлами. По характеру токсического действия соединения С. несколько напоминают соединения мышьяка (см.) и обладают политропным эффектом с преимущественным поражением печени, почек и ц. н. с.

Хрон. отравление С. и его соединениями проявляется в виде катара верхних дыхательных путей, бронхита (см.) с явлениями бронхоспазма (см.), токсического дерматитов (см.). При попадании на кожу диоксида Se возникает резкая болезненность, онемение, сыпи.

При острых отравлениях соединениями С. отмечают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и конъюнктивы, сухой кашель, выделения из носа, общую слабость, головную боль, тошноту, рвоту, неприятный вкус во рту. Характерен чесночный запах выдыхаемого воздуха. Иногда наступает потеря сознания, коллапс. Особенно тяжело протекает острое отравление селеноводородом, при к-ром возможны отек легких (см.), развитие пневмонии (см.), тяжелые поражения печени и почек.

Первая помощь и неотложная терапия

Пострадавшего необходимо вывести в теплое, проветриваемое помещение или на свежий воздух, глаза промыть 2% р-ром натрия гидрокарбоната, этим же р-ром прополоскать горло, в нос закапать 2% р-р эфедрина, внутримышечно ввести 1 мл 1% р-ра димедрола или 2,5% р-ра пипольфе-на, внутрь дать кодеин. При потере сознания или коллапсе ввести под кожу 1 мл 0,1% р-ра стрихнина, внутривенно 1 мл 0,06% р-ра кор-гликона, 1 мл 1% р-ра мезатона в 200—300 мл 5% р-ра глюкозы или изотонического р-ра хлорида натрия (капельно). При судорогах показан витамин Вх, 5—10 мл 25% р-ра сульфата магния внутримышечно. При токсическом отеке легких рекомендуют длительное вдыхание увлажненного кислорода, внутривенно 20 мл 40% р-ра глюкозы с 500 мг аскорбиновой к-ты, бронходилататоры: эуфиллин (при условии, что нет снижения АД), эфедрин; при остановке дыхания — лобелин или цититон. Пострадавшему необходимо обеспечить покой, тепло. При хрон. интоксикации С. и его соединениями лечение симптоматическое.

Меры профилактики отравлений селеном, селеноводородом, диоксидом Se и другими соединениями С. заключаются в совершенствовании техиол. процессов на соответствующих производствах, герметизации оборудования и максимальной его механизации. Необходима тщательная защита органов дыхания с помощью промышленных противогазов (см.) и респираторов (см.) и кожи с помощью спецодежды и резиновых перчаток, а также соблюдение мер личной гигиены: мытье рук, общий душ и смена белья после работы, запрещение курения и принятия пищи в производственных помещениях.

Лица, контактирующие с С. и его соединениями, должны проходить медицинский осмотр (см.) при приеме на работу и ежегодно. Особое внимание необходимо обращать на состояние органов дыхания, ц. н. с., паренхиматозных органов, конъюнктивы и кожи. Важное профилактическое значение имеет пищевой рацион, к-рый должен быть богат белками и углеводами. Женщины на весь срок беременности со дня ее установления и на период кормления освобождаются от работы, на к-рой они контактируют с С.; их переводят на другие участки.

Большую роль в профилактике отравлений играет организация сан. контроля за содержанием С. и его соединений в воздухе производственных помещений.

Предельно допустимые концентрации для элементарного селена — 2 мг/м³, для диоксида Se — 0,1 мг/м3, селеноводорода — ок. 0,1 мг/м3.

Селен в судебно-медицинском отношении

При исследовании трупа в случае быстро наступившей смерти в результате отравления С. или его соединениями от внутренних органов ощущается характерный запах чеснока, слизистые оболочки трахеи, органов жел.-киш. тракта, почки и печень окрашены в розовато-оранжевый цвет. При наступлении смерти в более поздние сроки после попадания в организм С.. эта окраска может быть выражена слабо или отсутствовать совсем. Гистологически выявляются дистрофические изменения в миокарде, печени и почках.

Суд.-хим. определение С. производят после минерализации трупного материала при нагревании с концентрированными серной и азотной к-тами, путем восстановления С. или по реакциям с 3,3-диаминобензидином, висмутолом II, дитизоном. Проведение реакций восстановления и с 3,3-диаминобензидином позволяет отдифференцировать С. от теллура. Чувствительность цветных реакций составляет 1—2 мкг, реакции восстановления — 10 мкг. Количественно С. при суд.-хим. исследованиях определяют фотометрическим методом по реакции с дитизоном.

Библиография: Брахнова И. Т. Токсичность порошков металлов и их соединений, с. 136, Киев, 1971; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскиной, т. 3, с. 75, Л., 1977; Глинка Н. Л. Общая химия, с. 373 и др., М., 1978; Израэльсон 3. И., Могилевская О. Я. и Суворов С. В. Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии при работе с редкими металлами, с. 245, М., 1973; Крылова А. Н. и Рубцов А. Ф. Определение селена в биологическом материале дитизонатным методом, Суд.-мед. экспертиза, т. 17, № 1, с. 41, 1974; Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов, М., 1972; Неницеску К. Общая химия, пер. с румын., с. 392, М., 1968; Table of isotopes, ed. by С. M. Lederer a. V. S. Shirley, N. Y., 1978.

H. Г. Будковская; В. В. Бочкарев (рад.), А. Ф. Рубцов (суд.), Н. Ю. Тарасенко (гиг. труда).