K čemu se hodí – selen?
Na samém začátku dnešního příběhu je jako vždy - výbuch obří hvězdy. Selen vzniká při explozi supernovy (tzv. rychlý proces) nebo v jádrech rudých obrů (pomalý proces). Některé izotopy mohou vznikat při výbuších obřích hvězd, konkrétně při procesech, na kterých se účastní větší množství gama záření (tzv. gama-procesy).
Odkud se ve vesmíru bere selen?Polovinu všech jader selenu tvoří izotop Se-80 (49,61 %), téměř čtvrtinu Se-78 (23,77 %). Se-80 vzniká reakcemi: 78Se + 2n › 80Se + 16,88 MeV (tzv. pomalý proces) a 56Fe + 24n › 80Se + 8ß- + 211 MeV (rychlý proces). Se-78 přichází na svět podobnou cestou: 77Se + n › 78Se + 10,50 MeV (s-proces) nebo 56Fe + 22n › 78Se + 8ß- + 194 MeV (r-proces). Daleko méně je izotopu Se-76 (9,37 %) a Se-82 (8,73 %). Se-76 vzniká jen pomalým procesem, 75As + n › 76Se + ß- + 10,29 MeV. Se-82 může vnikat jak pomalým procesem v jádrech rudých obrů, tak rychlým procesem, záchytem několika neutronů při explozích supernov. 80Se + 2n › 82Se + 15,98 MeV, 56Fe + 26n › 82Se + 8ß- + 227 MeV. Stabilní nuklid Se-77 má lichý počet neutronů. Je ho ve vesmíru méně, než selenových izotopů se sudým počtem neutronů (7,63 %). Také on vzniká oběma procesy, rychlým i pomalým. 76Se + n › 77Se + 7,42 MeV, 56Fe + 21n › 77Se + 8ß- + 183 MeV. Vzácný Se-74 vzniká gama procesy z Ge-74 (0,89 %) reakcí 74Ge + 1,21 MeV › 74Se + 2ß- |
Zastoupení ve vesmíru a na ZemiVe vesmírné hmotě je selen zastoupen v průměru 30 µg / kg a nachází se na 31. příčce v žebříčku nejhojnějších prvků. Vzhledem k tomu, že se rád přidružuje ke kovům, které tvoří jádro naší planety, je na Zemi zastoupen o něco hojněji než ve vesmíru. Se svými 9,6 mg/kg hmoty je to 25. nejčastější prvek. S jeho afinitou k železu a niklu souvisí také relativně nízké zastoupení v samotné zemské kůře. Téměř všechen selen se totiž koncentroval v kovovém jádru naší planety a na kůru připadá průměrně jen 50 µg selenu v jednom kilogramu hmoty.. |
Dva z izotopů selenu jsou lehce radioaktivní (Se-74 a Se-82). Při práci s prvkem to ale prakticky nemá význam. Radioaktivita je tak slabá, že nepředstavuje žádné riziko. Pro srovnání – je 70 000 000x slabší než radioaktivita srovnatelného množství draslíku, prvku, který se běžně nachází v našich tělech.
Výskyt selenu
Na Zemi nacházíme selen v podobných sloučeninách, jako jsou ty, které obsahují síru. To není moc překvapivé, síra je totiž jeho lehčím chemickým sourozencem. Oba prvky pocházejí ze stejné chemické „rodiny“. Pokud selen tvoří minerály, jsou to různorodé selenidy, které se podobají příslušným sulfidům.
Jako příklad se dají uvést minerály Clausthalit a Tiemannit (PbSe a HgSe) nebo Naumannit (AgSe). Jen nepatrná část zásob selenu se v přírody vyskytuje v čisté formě, buď jako šedá modifikace selenu nebo směs selenu a síry. Podobně jako se H2S vyskytuje ve vulkanických plynech, dá se v nich nalézt také H2Se. Stejně jako se SO2 rozpouští ve vodě, dá se nalézt SeO3 ve vodě světových moří a oceánů. Je v nich zastoupen průměrně 0,45 mikrogramy v litru vody.
Selen v mnoha převlecích
Nebýt toho, že je selen tak jedovatý, mohl by být zajímavou hračkou ve školách při hodinách chemie. Selen se totiž podobá své chemické sestře síře různorodostí modifikací. Nejstabilnější z těch, které se vyskytují při normálních podmínkách, je tzv. „šedý selen“. Vzniká tehdy, když se ostatní modifikace zahřejí na teplotu vyšší než 80 °C. Taje při 221 °C. Tavenina je hnědočervená. Při 685 °C se vypařuje – jeho páry jsou hnědožluté. Pokud se rychle ochladí, vzniká červený prášek. Je to amorfní, nekovová modifikace, tzv. „červený selen“.
Jiný způsob, jak získat červený selen vyžaduje menší teplotu. Pokud se roztavený selen rychle ochladí, vzniká amorfní, červenohnědá skelná hmota, která se dá rozemlít na výše zmiňovaný typický červený prášek.
Když se červený selen rozpustí v sirouhlíku (CS2), krystalizují z něj jednoduché červené krystaly. Je to jiná, krystalická modifikace selenu. V závislosti na vnějších podmínkách se tak dají získat dokonce další tři druhy krystalů.
Fotoefekt
Šedý selen má jednu zajímavou vlastnost. Když se nachází ve tmě, je špatným vodičem elektrického proudu. Když na něj ale dopadá světlo, je jeho vodivost tisíckrát vyšší. Selen je tedy prvkem, který se dobře hodí k výrobě elektrických součástek, citlivých na světlo – fotodiod a fototranzistorů.
Možná si někdo vzpomene na fotoaparáty, které měly selenové měřiče.
Objev selenu
Švédský chemik Jöns Jakob Berzelius (1779-1848) objevil v roce 1817 neobvyklé červené zbarvení odpadu z výroby kyseliny sírové. Obstaral si vzorky zvláštní sloučeniny a začal s ní experimentovat. Podařilo se mu extrahovat kovově lesklou látku, kterou nazval „seléne“. Název pochází z řeckého názvu pro měsíc. Objevitel se inspiroval dříve nalezeným prvkem, telurem. Ten totiž dostal jméno podle řeckého slova „země“.
Selen v živé přírodě
Pro živé organismy je selen nezbytným stopovým prvkem. V těle s hmotností 70 kg se nachází 7 mg selenu. Selen je obsažen v selenocysteinu. Je to aminokyselina podobná cysteinu, ale na rozdíl od něj má místo atomu síry atom selenu. Selen v selenocysteinu se například podílí na aktivní ochraně buněčných membrán a chrání je před oxidativním poškozením - má roli antioxidantu.
Ve vyšších koncentracích je selen ale pro živé organismy toxický. Nepříjemný je pro nás ovšem relativně malý rozdíl mezi příliš nízkou koncentrací, která vyvolává příznaky nedostatku selenu a příliš vysokou koncentrací, která vyvolává příznaky otravy.
Selenové sloučeniny se na rozdíl od selenu dají zařadit poměrně jednoduše – všechny jsou více nebo méně jedovaté. Mezi příznaky otravy selenem patří změny na kůži, problémy trávení, malátnost, srdeční nedostatečnost. Velice jedovatý je H2Se. Plyn, jehož vdechnutí může vést k úmrtí už během několika vteřin, je mimochodem velice záludný. Vyšší koncentrace totiž ochromují naše čichové buňky, takže původně varující signál – silný česnekový zápach – mizí. Podobně se chová také H2S, který páchne po shnilých vejcích. (Odtud tedy lidová laboratorní moudrost: „Dokud to smrdí, je to v pořádku.“)
K čemu se hodí selen?
Roční produkce selenu se pohybuje kolem 1500 tun.
Selen je díky svým vlastnostem přímo předurčen k výrobě fotočlánků, solárních panelů, měřičů světelného toku, radarů a také například fotoaktivních vrstev ve fotokopírkách.
Ten, kdo fotografoval v dobách, kdy se používaly analogové přístroje, zná nejspíš selen z měřičů osvětlení, které nepotřebovaly baterie.
Selen se používá také ve sklářství. Přidáním 1 – 2 gramu selenu ke kilogramu skelné hmoty způsobí obarvení skla intenzivní červenou barvou. Tzv. selenové rubínové sklo dobře znáte – používá se v semaforech. Selen nás denně „zdržuje“ při cestách autem.
Nízké koncentrace selenu naopak skelnou hmotu odbarvují. Používají se při výrobě čirého skla.
Selen naleznete také v kosmetice. Selensulfid (SeS2) se přidává do šampónů, které odstraňují lupy. Selénové preparáty využívá také kožní medicína. Léčí se jimi některé kožní nemoci.
Dana Tenzler
Alkohol v jídle - kolik se ho vypaří během vaření?
Odpařuje se alkohol, který se přidává do jídla, během vaření natolik, aby byl výsledný pokrm vhodný pro děti? O alkoholu v potravinách. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (8) - průmyslová modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (7) - přírodní modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (6) - průmyslová zelená
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (5) - přírodní zelená
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (4) - průmyslová červená
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.
Dana Tenzler
Čokoládoví velikonoční zajíčci
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, odkud se vlastně vzali velikonoční zajíčci a vajíčka z čokolády, kterých jsou před velikonocemi plné obchody? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
První lidé, kteří přišli do Evropy - nové datování hornin
Nedávno proběhla médii zpráva o tom, že lidstvo začalo osídlovat Evropu z východu kontinentu. Jak ale vědci určili stáří vzorků? Na datování pomocí radioaktivních izotopů uhlíku totiž byly moc staré. (délka blogu 5 min.)
Dana Tenzler
Umělé zatmění Slunce
ESA se chystá vytvořit (s pomocí dvou satelitů) první umělé zatmění Slunce. Nový převratný experiment na oběžné dráze Země. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (4) - vliv Měsíce
Poslední díl malého seriálu o budoucnosti života na Zemi. Může naši planetu zachránit vliv Měsíce? Shrnutí a statistika počítačových simulací. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (3) Záchrana díky cizí hvězdě?
Planeta Země se nyní nachází v obyvatelné zóně Slunce. Taková zóna existuje kolem každé hvězdy. Planeta se v ní ale nemusí udržet věčně. (délka blogu 5 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (2) Klima na budoucím superkontinentu
Jak se vyrovnají savci se změnami klimatu na budoucím superkontinentu Pangea Ultima? Už dnes známe jejich budoucí strategii. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (1)
To, že se naše planeta nachází v obyvatelné části Sluneční soustavy, považujeme za samozřejmé. Samozřejmé to ale není. V budoucnosti proběhnou změny, které život na Zemi vyhubí. Seriál blogů o budoucím vývoji Země. (délka 4 min.)
Dana Tenzler
?Podaří se další přistání na Měsíci? Intuitive Machines
Dalším účastníkem nového závodu o Měsíc je americká soukromá firma Intuitive Machines. Její sonda se dnes bude pokoušet o měkké přistání na Měsíci. (délka blogu 2 min.)
Dana Tenzler
Objev první temné galaxie
Vědci nedávno zveřejnili objev zvláštní galaxie. Pozorovali ji v rádiové oblasti elektromagnetického spektra. Přitom si všimli, že v ní nejspíš ... úplně chybí hvězdy. (délka blogu 2 min.)
Dana Tenzler
Vulkány na Jupiterovu měsíci Io
NASA zveřejnila nové snímky nejbližšího Jupiterova měsíce - Io. Zachytila je vesmírná sonda Juno, která se už nejspíš blíží ke konci své aktivní činnosti. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Satelit CUTE a jeho průzkum „horkých Jupiterů“
Maličký satelit s velikostí krabice od bot (třídy cube 6U, tedy 6x10x10x10 cm) se věnuje zajímavému průzkumu. Doplňuje naše znalosti o zvláštním typu exoplanet, který se nevyskytuje ve Sluneční soustavě. (délka blogu 3 min
předchozí | 1 2 3 4 5 6 7 ... | další |
- Počet článků 968
- Celková karma 19,30
- Průměrná čtenost 1331x