硒的化学及物理性质

发布网友发布时间：2022-04-29 02:06

共1个回答

热心网友时间：2023-10-03 07:36

硒是一种稀有分散元素，原子序数34，电子构型［Ar]3d¹⁰4s²4p⁴，位于周期表氧族非金属元素硫和金属元素碲之间，在自然界以负二价、零价、四价和六价形式存在，所形成的化合物与元素硫类似。单质硒的一些基本性质见表1-1。

表1-1　硒原子的一些基本物化性质

硒化物（Se^2-）以硒化氢（H₂Se）和金属硒化物（图1-1）存在于自然界中。H₂Se是一种有恶臭气味、有毒的气体，溶于水，呈强酸性。金属硒化物多在金属硫化物矿床（如Fe、Cu、Pb）中发现。因为Se^2-的离子半径是0.198nm,S^2-的离子半径为0.184nm（McNeal,Balistrieri,1989）,Se^2-与S^2-替代经常发生。金属硒化物及硒硫化物难溶于水（图1-1）。微生物作用可产生硒的挥发性甲基衍生物，如二甲基二硒化物（CH₃Se-SeCH₃）为不溶性有机硒化物（Cutter,1982;Cutter和Brutand,1984）。

元素态硒（Se⁰）的晶体形式是α单斜晶系和β单斜晶系以及红色结晶体Se。元素态Se的两种无定形形式是红色无定形和玻璃体或黑色变体（Vokal-Borek,1979）。所有这些晶体形式在水中都是难溶的，且固体的氧化或还原功能非常弱。元素态硒可氧化为

和

，还原为Se^2-（图1-1）。

四价硒以SeO₂、H₂SeO₃或

（

）形式存在。空气中燃烧Se或使Se与HNO₃反应均可生成SeO₂。但它易被SO₂、NH₃或某些有机化合物还原成元素Se。亚硒酸H₂SeO₃是一种弱酸。当pH值由酸性到中性变化时，大多数亚硒酸盐比相应的硒酸盐溶解度要低（图1-1）。亚硒酸盐在酸性环境中可被强还原剂（如抗坏血酸维生素C、二氧化硫SO₂、有机微生物）还原成元素态Se（Sarguis和Mickey,1980;Vokal-Borek,1979）。在土壤中亚硒酸盐常常容易被铁的氧化物和氢氧化物以及铝倍半氧化物所吸附（Balistrieri和Chao,1987,1989）。其吸附量取决于pH值、微粒成分粒度与含量（Brown和Carter,1969;Cary和Gissel-Nielsen,1973;Balistrieri和Chao,1987;Ryden,1987）。

图1-1　不同E_h-pH条件下硒的形态变化图

六价硒以H₂SeO₄和硒酸盐方式存在。硒酸是一种强酸，因此不会因自然界中水和pH值的变化而变化。硒酸盐极易溶解，不会像亚硒酸盐那样被土壤成分强烈吸附（Merrill,1986;Balistrieri和Chao,1987,1989），并且

向难迁移形式硒（SeO₃或元素态硒）的转化过程较为缓慢（Sarquis和Mickey,1980）。硒酸盐是硒最易被植物吸收的一种形式（Gissel-Nielsen和Bisbjerg,1979;Eisler,1985）.

硒在自然界中有六种稳定同位素，它们分别是⁷⁴Se（0.185%）、⁷⁶Se（8.66%）、⁷⁷Se（7.31%）、⁷⁸Se（23.21%）、⁸⁰Se（50.65%）和⁸²Se（8.35%）。还有三种放射性同位素⁷⁵Se、⁷⁷Se、⁸⁷Se。其中⁷⁵Se已广泛用于生物实验、医疗诊断、扫描和示踪（Gerold等，1986;World,1987）。