Sélénium

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Données  v · d · m
Arsenic - Sélénium - Brome S Se Te         34 Se                                                                                                                                                                                                                                           Table complète - Table étendue
Général
Nom, Symbole, Numéro	Sélénium, Se, 34
Série chimique	non-métal
Groupe, Période, Bloc	16 (VIA), 4, p
Masse volumique	4790 kg/m3
Couleur	gris métallique
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
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 18, 6
État(s) d'oxydation	±2,4,6
Oxyde	acide fort
Structure cristalline	hexagonale
Propriétés physiques
État ordinaire	solide
Température de fusion	494 K
Température de vaporisation	957,8 K
Énergie de fusion	6,694 kJ/mol
Énergie de vaporisation	26,3 kJ/mol
Volume molaire	16,42×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur	0,695 Pa
Vélocité du son	3350 m/s à 20 °C
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
iso AN période MD Ed MeV PD 72Se {syn.} 8,4 jours ε 0,335 72As 74Se 0,87 % stable avec 40 neutrons 75Se {syn.} 119,779 jours ε 0,864 75As 76Se 9,36 % stable avec 42 neutrons 77Se 7,63 % stable avec 43 neutrons 78Se 23,78 % stable avec 44 neutrons 79Se {syn.} 1,13×106 ans β 0,151 79Br 80Se 49,61 % stable avec 46 neutrons 82Se 8,73 % 1,08×1020 ans β 2,995 82Kr
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le sélénium est un élément chimique, de la famille des chalcogènes, de symbole Se et de numéro atomique 34.

Sommaire 1 Histoire 2 Propriétés 2.1 Propriétés physiques 2.2 Propriétés chimiques 2.3 Toxicologie 3 Gisements 4 Utilisation 4.1 Semi-conducteur industriel 4.2 Pharmacologie et nutrition 5 Notes et références

[modifier] 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.

[modifier] Propriétés

[modifier] Propriétés physiques

La résistance électrique du sélénium varie en fonction de l'exposition à la lumière.

[modifier] Propriétés chimiques

Le sélénium peut réagir avec de nombreux éléments et donne des composés de propriétés voisines des composés correspondants du soufre.

[modifier] Toxicologie

Le sélénium métallique est sans danger. Par contre, nombre de ses composés sont extrêmement toxiques^[1].

[modifier] Gisements

Les séléniures, comme la clausthalite PbSe et l'umangite Cu₃Se₂, sont des minéraux rares.

La plus grande partie de la production de sélénium provient du retraitement des résidus de l'électrolyse du plomb, du nickel et du cuivre.

[modifier] 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.

[modifier] Semi-conducteur 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 génération 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 semi-conducteur 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.

[modifier] Pharmacologie et nutrition

• Le sélénium est un oligo-élément.
• Le sulfure de sélénium est employé comme traitement en dermatologie, en raison de son action fongicide, par exemple dans le traitement des pellicules grasses (Selsun^®).
• La consommation d'un peu de sélénium chaque jour (200 µg) diminuerait le risque de survenue de plusieurs cancers^[2] (dont ceux de la prostate et du côlon). L'addition de petites doses de sélénium au régimes diminue la cancérogenèse induite chimiquement chez les rongeurs ^[3]. Dans ces études expérimentales, les composés organiques du sélénium sont plus efficaces et moins toxiques que les sels de sélénium. Les composés organiques testés sont les sélénocyanates, la sélénométhionine, la noix du Brésil (riche en sélénium), l'ail et le brocoli cultivés sur sol riche en sélénium. Il existerait également une diminution de la fréquence des maladies cardio-vasculaires. Le sélénium participerait au maintien des défenses immunitaires (il diminuerait en particulier la charge virale chez les patients porteurs du HIV^[4]), 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. Par contre, aucun effet sur la mortalité n'a été démontré^[5].

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.

[modifier] Notes et références