Слово «селен» происходит от греч.σελήνη — Луна. Элемент назван так по контрасту, поскольку в природе он сопровождает химически сходный с ним теллура (названный в честь Земли). Селен был открыт Берцелиусом в 1817 году среди примесей серы и теллура. Селен и его соединения ядовиты, по характеру действия несколько напоминает мышьяк, отравление сопровождается характерным чесночным или редечным запахом. В природе селен встречается в составе 37 минералов, большинство из которых ассоциированы с различными сульфидами, а иногда также с касситеритом. Изредка встречается самородный селен.
Селеній представляется въ видѣ хрупкаго, трудно кристаллизующагося, горючаго тѣла, которое дѣлается мягко при 100 Целс. терм., а при высшей температурѣ плавится; долго остается онъ мягкимъ и по охлажденіи, и можетъ тянуться въ нити.[1]
Я нашёл, что масса (то есть осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греческого σελήνη (луна), так как теллур назван по имени Tellus — нашей планеты.[2]
Селен получен Берцелиусом в 1817 г. из того налета, который собирается в первой камере при приготовлении серной кислоты из фалунских колчеданов; некоторые другие колчеданы точно также содержат в себе малую подмесь селена...[3]
Под действием света кристаллический селен меняет своё электрическое сопротивление: чем сильнее он освещается, тем меньшим становится его сопротивление. Это свойство селена и даёт возможность воспроизводить звуки, записанные на киноленте в виде светлых и чёрных полосок.[4]
— Александр Фёдоров, Григорий Григорьев, «Как кино служит человеку», 1948
Известно около 30 галогенных минералов селена, но все они развиваются в сугубо специфических условиях. Настойчивые и тщательные микроскопические поиски селена в рядовых сульфидных рудах даже с повышенной концентрацией его пока остаются безрезультатными.[5]:33
На северо-западе США есть «Долина Духов», названная так индейцами потому, что все произрастающие в ней растения ядовиты для человека и животных. Белые поселенцы, с пренебрежением отнесшиеся к этой легенде, тяжело заболели. Лишь потом выяснилось: в почве долины повышенное содержание селена...[6]
Хотя селен и является важнейшим микроэлементом в организме всех животных (снижение уровня селена в крови у больных СПИДом является верным предвестником скорой смерти), в больших дозах он токсичен.[8]
Некоторые виды астрагала впитывают селен из почвы, как губка. Коровы, переедающие астрагала, начинают пошатываться, спотыкаться, у них развивается лихорадка, язвы и потеря аппетита – все эти симптомы известны под общим названием вертячка. Но животным такое состояние только нравится.[8]
Некоторые историки с богатым воображением даже увязывают поражение генерала Кастера при Литтл-Бигхорне с тем, что лошади его солдат наелись астрагала перед битвой...[8]
Селеній находится въ природѣ въ соединеніи съ сѣрою, добываемою изъ колчедановъ. Когда сіи колчеданы сожигаются для полученія изъ нихъ сѣрной кислоты, то селеній покрываетъ остающійся шлихъ краснымъ цвѣтомъ, откуда и получается.
Селеній представляется въ видѣ хрупкаго, трудно кристаллизующагося, горючаго тѣла, которое дѣлается мягко при 100 Целс. терм., а при высшей температурѣ плавится; долго остается онъ мягкимъ и по охлажденіи, и можетъ тянуться въ нити. Онъ имѣетъ большое сходство съ сѣрою и образуетъ соединенія съ кислородомъ, водородомъ и хлоромъ.[1]
Если сравнить распространенность химических элементов в земной коре в атомных кларках с числами минералов, в которые они входят, то, как указал П. П. Пилипенко, между ними, за небольшим исключением, устанавливается некоторая прямая (симбатная) зависимость. Это имеет место преимущественно для элементов, обладающих малыми атомными весами... Для многих тяжелых металлов подобная зависимость не устанавливается. Так, теллур, атомный кларк которого в земной коре примерно в 100 раз меньше, чем кларк селена, в природных условиях образует около 40 самостоятельных минералов, в то время как для селена их известно всего 28, и то главным образом в ассоциации с серой.[9]
Идет процесс переосмысливания химического существа известных элементов и их соединений. В его основе ― коллективное открытие, значение которого мы пока ещё не можем оценить по достоинству. Оно заключается в том, что 13 элементов, расположенных здесь, могут образовывать и образуют гигантские цепи полимерных молекул. Еще недавно считалось, что этим замечательным свойством обладает только углерод, но оказалось, что гомоцепные полимеры (полимеры, молекулы которых составлены из атомов одного и того же элемента) образуют также кремний, бор, фосфор, сера, селен, германий, сурьма, мышьяк, теллур, висмут, олово и полоний. Разницей в молекулярном весе объясняется различие физических свойств у аллотропных модификаций этих элементов.[10]
Опыт исследований убеждает вместе с тем, что некоторые элементы действительно находятся в природе преимущественно или только в виде изоморфных примесей. Это характерно, очевидно, для селена, кадмия и некоторых других. Известно около 30 галогенных минералов селена, но все они развиваются в сугубо специфических условиях. Настойчивые и тщательные микроскопические поиски селена в рядовых сульфидных рудах даже с повышенной концентрацией его пока остаются безрезультатными.[5]:33
Селен получен Берцелиусом в 1817 г. из того налета, который собирается в первой камере при приготовлении серной кислоты из фалунских колчеданов; некоторые другие колчеданы точно также содержат в себе малую подмесь селена; в Гарце найдены некоторые селенистые металлы, в особенности селенистый свинец, селенистая ртуть, серебро, медь, но малыми количествами. Главным источником для его добычи служат колчеданы и обманки, в которых селен отчасти заменяет серу. При обжигании их образуется SeO2, который сгущается и (отчасти или вполне) от SO2 восстанавляется в холодных частях приборов, назначенных для обжигания.[3]
Уже давно учёные установили интересное свойство одного химического элемента ― селена. Под действием света кристаллический селен меняет своё электрическое сопротивление: чем сильнее он освещается, тем меньшим становится его сопротивление. Это свойство селена и даёт возможность воспроизводить звуки, записанные на киноленте в виде светлых и чёрных полосок. В самом деле, включим пластинку селена в цепь, состоящую из электрической батареи и телефонной трубки, и направим на эту пластинку узкий пучок света. Если теперь на пути светового пучка поместить движущуюся плёнку с записанными на ней звуками, то на селен будет падать то большее, то меньшее количество света ― в зависимости от того, прозрачный или тёмный участок плёнки будет преграждать путь светового пучка. В соответствии с этим электрическое сопротивление селена будет непрерывно изменяться, ток в цепи начнёт пульсировать; а это приведёт в колебательное движение мембрану телефона: наше ухо ясно услышит звуки, записанные на плёнку! С тех пор как впервые был проделан описанный опыт, прошло полстолетия. После этого было предложено много и других аппаратов для записи и воспроизведения звука с помощью электричества. Однако все эти аппараты, изготовленные в течение первых двух десятилетий нашего века, не давали ни хорошей записи, ни хорошего воспроизведения звука. <...> Телефонная трубка была далеко не совершенным прибором. Изменения тока в ней, вызванные переменным освещением селеновой пластинки, были совсем незначительными. Звуки были слабыми, неотчётливыми. Да и сама селеновая пластинка не годилась для хорошего воспроизведения звука. Дело в том, что если селеновое сопротивление подвергается воздействию светового пучка, сила которого изменяется очень быстро, скажем, тысячу раз в секунду, то селен просто не успевает «отвечать» на такие быстрые изменения света. А это влечёт за собой грубые искажения звука. Поэтому понадобилось ещё почти два десятилетия напряжённой работы в различных областях науки и техники для того, чтобы найти, наконец, высококачественный способ записи и воспроизведения звука в кинематографе.[4]
— Александр Фёдоров, Григорий Григорьев, «Как кино служит человеку», 1948
На северо-западе США есть «Долина Духов», названная так индейцами потому, что все произрастающие в ней растения ядовиты для человека и животных. Белые поселенцы, с пренебрежением отнесшиеся к этой легенде, тяжело заболели. Лишь потом выяснилось: в почве долины повышенное содержание селена, который, будучи близок по химическим свойствам к сере, усваивается растениями, причем получаются белки, содержащие селен вместо серы. Такая замена не влияет или мало влияет на произрастание растений, но вызывает серьезные заболевания животных и человека, использовавших эти растения в пищу. На некоторых почвах магний может заменяться в растениях бериллием, кальций ― стронцием, что также делает эти растения непригодными для пищи. Подобно тому как водоросли, способные извлекать из морской воды и накапливать в себе йод, становятся сырьем для производства йода, так и зола растений, накапливающих редкие элементы, может служить для их получения. Если почва, на которой произрастают растения, содержит 0, 001 селена, в золе этих растений будет уже 5% селена, что делает ее ценным сырьем.[6]
Многолетние наблюдения позволяют предположить, что замечательными целебными свойствами обладает селен. Именно селен предохраняет нас от отравления свинцом и кадмием, ртутью и спиртом, табачным дымом и угарным газом и вообще продлевает жизнь. Мало того, селен борется с раком толстой кишки, печени, молочной железы. Финны обнаружили ― чем больше селена в крови, тем меньше шансов умереть от рака легких. При понижении его концентрации на 12 процентов смертность увеличивается почти в 6 раз. А ведь суточное употребление селена человеком ничтожно ― от 0, 08 до 0, 24 миллиграмма. И больше нельзя, потому что это яд! Тот же лекарь-селен при избытке в организме поражает дыхательные пути, вызывает сыпь. Размягчаются ногти, выпадают волосы, болит голова. Химики, которые работают с селеном (а он нужен в электротехнике, приборостроении, при изготовлении каучука, в свекольной промышленности) страдают профессиональным «селеновым насморком», от которого очень трудно избавиться. И вновь нельзя не воскликнуть в удручающем недоумении: так кто ты, селен, друг или враг?! Не знаю…[7]
...в молодости Крукс одним из первых начал исследовать селен. Хотя селен и является важнейшим микроэлементом в организме всех животных (снижение уровня селена в крови у больных СПИДом является верным предвестником скорой смерти), в больших дозах он токсичен. Американские фермеры хорошо об этом знают. Если плохо присматривать за крупным рогатым скотом, пасущиеся в прерии животные могут съесть слишком много астрагала – растения из семейства бобовых. Некоторые виды астрагала впитывают селен из почвы, как губка. Коровы, переедающие астрагала, начинают пошатываться, спотыкаться, у них развивается лихорадка, язвы и потеря аппетита – все эти симптомы известны под общим названием вертячка. Но животным такое состояние только нравится. Это вернейший признак, свидетельствующий, что селен вызывает у скота своеобразное сумасшествие. У коров развивается зависимость от астрагала: несмотря на его ужасные побочные эффекты, они не желают есть ничего кроме этой травы. Это настоящий наркотик для травоядных. Некоторые историки с богатым воображением даже увязывают поражение генерала Кастера при Литтл-Бигхорне с тем, что лошади его солдат наелись астрагала перед битвой... [8]
Я исследовал в содружестве с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светло-коричневый. Этот осадок, опробованный с помощью паяльной трубки, издавал слабый редечный запах и образовывал свинцовый королёк. Согласно Клапроту, такой запах служит указанием на присутствие теллура. Ган заметил при этом, что на руднике в Фалуне, где собирается сера, необходимая для производства кислоты, также ощущается подобный запах, указывающий на присутствие теллура. Любопытство, вызванное надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. Приняв намерение отделить теллур, я не смог, однако, открыть в осадке никакого теллура. Тогда я собрал всё, что образовалось при получении серной кислоты путём сжигания фалюнской серы за несколько месяцев, и подверг полученный в большом количестве осадок обстоятельному исследованию. Я нашёл, что масса (то есть осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греческого σελήνη (луна), так как теллур назван по имени Tellus — нашей планеты.[2]
Надобно предполагать, что лучи оранжевые сильнее поглощаются, чем остальные, но, к несчастью, до сих пор мне не удалось сделать пластинку из той модификации, из которой состоят препараты, достаточно тонкую, чтобы можно бы было наблюдать спектр поглощения. Я недавно с этой целью электролитически осаждал на плоских зеркалах тончайшие слои селена (показывающие цвета тонких пластинок); они в аморфном состоянии пропускают желтый и красный цвета, а поглощают фиолетовый, синий и часть зеленого. Переходя же при нагревании в кристаллическую модификацию, этот слой превращается в мельчайшие совершенно непрозрачные крупинки.[11]
Есть минералы, которые при нагреве сразу испаряются, не становясь жидкими. Стоит подогреть их через скважину, и на поверхность пойдет пар. Охладив его, мы получим кристаллы мышьяка, селена, теллура ― редких и ценных для техники элементов… <...>
Тогда химические фабрики появятся на заселенном спутнике нашей планеты. Прямо на месте будут вырабатывать топливо для космических кораблей, всевозможные продукты, в каких нуждаются внеземные поселки, и ― кто знает? ― возможно, искусственную белковую пищу в дополнение к растительной. Но предположим, на Земле возникнет нужда в дарах Луны. Тогда караваны ракет переправят на Землю добытые лунными колонистами богатства… … С чего же могут начать геологи (лучше все-таки сказать селенологи, от слова «селена» ― Луна), поселившись на лунной станции?[12]
Такое устройство обеспечит космическим кораблям ориентировку над незнакомой планетой, поверхность которой недоступна для визуального наблюдения и где обычные средства радиолокации бессильны из-за электрических возмущений и высокой ионизации. Маяки эти предполагается устанавливать на вершинах скал недалеко от удобных для посадки площадок и других объектов, которые желательно отмечать ориентирами. В данном случае, в связи с главной задачей экспедиции, их надо будет установить возле первой посадочной площадки на Венере, на границе Урановой Голконды.
— А питание? — спросил Юрковский. Усманов вытянул из портфеля сверток.
— Селено-цериевые радиобатареи, — сказал он. — Двести ячеек на квадратный сантиметр. Мы могли бы снабдить вас еще и нейтронными аккумуляторами, но я думаю — это лишнее. Они слишком громоздки. Полупроводниковая радиобатарея гораздо портативнее. <...>
Начались работы по установке радиомаяков. Работали в темноте, подсвечивая фонариками, закрепленными на шлемах, или в лучах прожекторов «Мальчика». Собрать и установить радиомаяк было нетрудно — сказывалась тщательная тренировка на Седьмом полигоне, — но укладка огромных полотнищ селено-цериевых элементов занимала много времени. В общей сложности надо было распаковать, вытащить из транспортера, уложить и присыпать сверху песком сотни квадратных метров упругой тонкой пленки. Работа была скучная и утомительная. <...> Остались считанные часы работы, когда, натрудив руки, Быков забежал в транспортер вытереть пот со лба и немного передохнуть. Геологи остались снаружи укладывать последнюю сотню килограммов селено-цериевого «одеяла». У рации возился Ермаков с нахмуренным, недовольным лицом. Быков, выждав с минуту, спросил осторожно:
— Серьезные неполадки? Ермаков вздрогнул и обернулся.
Светится радий, сквозь всё проникает лучами;
Своеобразна электропроводность селена;
Нет им подобных, являются особняками!
А почему? Наши знанья ― брожение, пена,
Тьма, толчея! Нет ответов на всё у людей!
Так и с людскою душой; одинока в творенье;
Ей особнячество в тайне ее назначенья,
Ей исключительность в смысле сокрытых путей.[13]
↑ 12Lehrbuch der Chemie, 5 Aufl., Bdl—5, Lpz., 1847—56
↑ 12Д. И. Менделеев. Основы химии в 4 томах. Том 2. — Москва: Госиздат, 1928 г.
↑ 12А. С. Фёдоров, Г. Б. Григорьев. «Как кино служит человеку». Научно-популярная библиотека. — М.: ОГИЗ, Гостехиздат, 1948 г.
↑ 12Волынский И. С., Безсмертная М. С.. Об эталонах рудных минералов и некоторых новых методах исследования микровключений. В сборнике: Экспериментально-методические исследования рудных минералов. Посвящ. памяти проф. И. С. Волынского; отв. ред. М. С. Безсмертная и В. Г. Фекличев. — Москва : Наука, 1965 г. — 304 с.
↑ 12А. С. Фёдоров. «Геологические парадоксы». — М.: «Техника — молодежи». № 6, 1976 г.
↑ 12Голованов Я. К. «Химический состав москвича». — Москва: Столица, №9, 1997 г.
