Sélénium
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| Généralités | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nom, Symbole, Numéro | Sélénium, Se, 34 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Série chimique | non-métal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Groupe, Période, Bloc | 16 (VIA), 4, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masse volumique à 0 °C | 4790 kg/m³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureté Mohs | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Couleur | gris métallique Image:Se,34-thumb.jpg | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriétés atomiques | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masse atomique | 78,96 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rayon atomique (calc.) | 115 (103) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rayon de covalence | 116 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rayon de van der Waals | 190 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuration électronique | [Ar]3d104p44s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre d'électrons par niveau d'énergie | 2, 8, 18, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| États d'oxydation (oxyde) | ±2,4,6 (acide fort) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Structure cristalline | hexagonale | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriétés physiques | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| État de la matière | solide | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de fusion | 494 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de vaporisation | 957,8 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume molaire | 16,42×10-6 m³/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Énergie de vaporisation | 26,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Énergie de fusion | 6,694 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pression de vapeur à 494 K | 0,695 Pa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vitesse du son à 20 °C | 3350 m/s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Divers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Électronégativité (Pauling) | 2,48 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chaleur massique | 320 J/(kg.K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductivité électrique | 1.0×10-4 S/m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductivité thermique | 2,04 W/(m.K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1er potentiel d'ionisation | 941 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2e potentiel d'ionisation | 2045 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3e potentiel d'ionisation | 2973,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4e potentiel d'ionisation | 4144 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes les plus stables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Le sélénium est un élément chimique de symbole Se et de numéro atomique 34.
Sommaire |
Histoire
Le sélénium est découvert par les chimistes Jöns Jacob Berzélius (1779 - 1848) et Johan Gottlieb Gahn en 1817 dans la matière subsistant lors de la préparation d'acide sulfurique.
Son nom du grec Σελήνη « selènè », la Lune.
Les éléments sélénium et tellure ont été découverts en même temps. Le tellure a reçu le premier son nom par référence à la terre (latin: tellus). Du fait de la ressemblance entre ces deux éléments toujours liés dans les minerais, comme le sont la terre à la lune, le sélénium a été baptisé par référence à la Lune.
Propriétés
Propriétés physiques
La résistance électrique du sélénium varie en fonction de l'exposition à la lumière.
Propriétés chimiques
Le sélénium peut réagir avec de nombreux éléments et donne des composés de propriétés voisines des composés correspondants du soufre.
Toxicologie
Le sélénium métallique est sans danger. Par contre, nombre de ses composés sont extrêmement toxiques.
Voir la fiche toxicologique sur le site de l'INRS : Sélénium et composés
Gisements
Les séléniures, comme la clausthalite PbSe et l'umangite Cu3Se2, sont des minéraux rares.
La plus grand partie de la production de sélénium provient du retraitement des résidus de l'électrolyse du plomb, du nickel et du cuivre.
Utilisation
- Photocopieur, imprimante laser et autres appareils xérographiques.
Le sélénium est utilisé pour recouvrir le « tambour » (cylindre brillant). Il est chargé électriquement, puis un rayon laser décharge plus ou moins (en rendant le sélénium conducteur) les parties blanches ou claires de l'image.
- Colorant pour le verre et matières plastiques:
Le beau rouge profond est obtenu avec du sulfoséléniure de cadmium.
- Il sert à améliorer les qualités de l'acier inoxydable et du cuivre.
Semiconducteur industriel
La découverte des propriétés photosensibles est due à Willoughby Smith et à son assistant J. May, qui travaillaient dans une société de télégraphie, en 1873.
De nombreuses recherches ont été menées pour utiliser ces propriétés photosensibles, en particulier à la transmission d'images, sans grand succès.
Elles aboutiront seulement à produire des générateurs photovoltaïques, peu performants par rapport à ceux disponibles aujourd'hui. Toute une géneration de photographes, dans les années 50 et 60 lui doit néanmoins les premiers appareils semi-automatiques.
De même les premiers dispositifs de redressement « solide » affublés de multiples ailettes. Le sélénium est en effet un semiconducteur de type « P ». Du sélénium cristallisé est déposé sur une plaque d'aluminium, puis on forme une couche de jonction par différents procédés (par exemple une forte tension inverse).
Son temps de réponse est moyen, sa tension inverse de l'ordre de 30 V maximum nécessite souvent de monter des éléments en série.
Il a été utilisé pour le redressement du courant alternatif, jusqu'à l'apparition des redresseurs au silicium (vers 1970) plus performants et surtout plus fiables. En effet de nombreux redresseurs au sélénium ont fini en une épouvantable fumée âcre !
Son usage comme semi-conducteur était devenu marginal, à l'exception de dispositifs limiteur de tension où il reste en compétition avec les MoV(Metal-Oxyde Varistor).
Il semble retrouver une seconde jeunesse :
- dans des capteurs d'image pour rayons « X » car il permet la conversion directe rayonnement->flux d'électrons,
- dans la fabrication de cellules photovoltaïques dites « amorphes » de grande dimension au rendement honorable (15 %) et au coût réduit, à base de CuInSe2.
Pharmacologie
- le sélénium est un oligo-élément.
- le sulfure est employé comme traitement en dermatologie, en raison de son action fongicide, par exemple dans le traitement des pellicules grasses (Selsun®).
- le sélénium diminue, lors d'un apport quotidien de 200 µg par jour, de 50% le risque de survenue d'un cancer de la prostate (Etude en août 1998 du National Cancer Institute américain). Diminution également de la fréquences des maladies cardio-vasculaires, participe au maintien des défenses immunitaires, à la fonction thyroïdienne. Pour résumer, à chaque fois qu'une pathologie est susceptible d'entraîner une production accrue de radicaux libres provoquant des lésions des cellules et une augmentation de médiateurs inflammatoires tels que les cytokines, le sélénium est susceptible de jouer un rôle protecteur. Le sélénium est toxique à trop forte dose. Il peut entraîner des nausées, des diarrhées, une fragilisation des ongles, la perte des cheveux, ou de la fatigue.
