Селен. Реферат на тему Селен Кафедра экономики студент факультета мрм группы рп76 Сердюк Д. Е. Проверил
 Скачать 35.96 Kb.
|
|
Федеральное агентство связи Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики Кафедра радиовещания и телевидения Реферат на тему: Селен Кафедра экономики Выполнил: студент факультета МРМ группы РП-76 Сердюк Д.Е. Проверил: Новосибирск 2018 Содержание Введение 2 1. О материале 3 2. Получение селена 3 3. Физические и химические свойства селена 3 4. Применение селена 4 Заключение 6 Список литературы 7 Введение На протяжении достаточно большого временного интервала селен относился к смертельным веществам, однако нужно было принять определенное количество данного вещества. Небольшой перебор или недобор в приеме – в любом случае эффект был очень вредным. Если говорить о количественных мерах, то это чуть-чуть составляет всего 0,01 мг. В 1933 году обратили внимание на тот факт, что скот травится пшеницей, которую привозили с полей, содержащих высокие концентрации селена. С этого момента его стали опасаться и называть его ядом. Однако открытие селена в 1966 году как элемента, необходимого для здоровья, стало переломным в таких областях, как скотоводство и медицина. Наименьшее процентное содержание данного вещества в почве наблюдается в Турции и Новой Зеландии, что обуславливало неожиданно начавшиеся смерти людей, особенно мужского пола. Связано это как раз с малым количеством селена. В Шотландии, чтобы его нивелировать, новорожденным животным вводили селеновую соль или подмешивали ее в еду, что в дальнейшем привело к существенному уменьшению числа летальных исходов. В данной работе будет уделено внимание данному полупроводниковому элементу. 1 О материале Селен имеет 34 порядковый номер в таблице Менделеева. Его обозначение – Se. На вид он представляет собой хрупкий черный (устойчивая форма) или киноварно-красный (неустойчивая) металл, который при изломе блестит. Селен был открыт в 1817 году шведским ученым И.Я. Берцелиусом. Он дал такое название данному материалу, потому что в природе он служит спутником схожего с ним по свойствам теллура [1]. В Земле содержится всего 0,5 г/т. Селен может образовывать 37 минералов, из которых можно отметить те, которые связаны с сульфидами (ашавалит FeSe, клаусталит PbSe, тиманнит HgSe, и т.п.). Встречаются случаи, когда обнаруживают селен в чистом виде. В сульфидах содержится от 7 до 110 г/т селена, в морской воде - 4×10−4 мг/л [2]. 2 Получение селена В основном селен производится из шлама медно-электролитного производства. В нем он присутствует в форме селенида серебра. Для этого могут применяться следующие методы – окислительный обжиг с последующей возгонкой SeO2, нагревание шлама с добавлением раствора концентрированной серной кислоты, окислительное спекание с содой с дальнейшей конверсией смеси до Se(IV) и восстановлением до SeO2 [2]. 3 Физические и химические свойства селена Селен, находящийся в твердом состоянии, имеет ряд аллотропных модификаций, из которых серый селен – самая устойчивая, а красный – менее. Если серый селен нагреть до температуры плавления, то образуется расплав аналогичного цвета, нагрев до температуры кипения приведет к его испарению с последующим возникновением коричневых паров. Если теперь резко охладить полученный состав, то произойдет конденсация селена и образование красной аллотропной модификации [2]. У селена, как и у серы, имеются степени окисления -2, +4 и +6. Разница заключается в том, что степень окисления +6 – это самый сильный окислитель Селена, а -2 – самый сильный восстановитель. По сравнению с серой, селен существенно менее активный. Он не может сгорать на воздухе самостоятельно. Процесс его окисления возможен только при одновременном нагревании. При этом происходит его горение синим пламенем с последующим превращением в SeO2. Со щелочами данный элемент вступает в реакцию, только если находится в расплавленном состоянии. Селенистая кислота представляет собой кристаллическое вещество, которое хорошо растворяется в воде. Для ее получения необходимо провести следующую реакцию: SeO2 + H2O → H2SeO3. При воздействии на полученную кислоту окислителем, можно получить селеновую кислоту H2SeO4, которая ни в чем не уступает аналогичной серной [1]. 4 Применение селена Наиболее важным направлением применения данного элемента является его использование в полупроводниковой промышленности. С каждым годом растет его использование в данной области, в связи с чем цены на него также увеличиваются (на сегодняшний момент цена за 1 кг селена составляет примерно 120 долларов) и образуется тот самый дефицит. Селен представляет собой полупроводниковое соединение с особыми фотоэлектрическими свойствами. Сам по себе технический селен не пригоден для использования в полупроводниковой промышленности из-за присутствия в его составе большого процента примесей. Для уменьшения их содержания осуществляется его очистка. Начальная очистка элемента и отделение от него теллура осуществляется химическими методами, на последнем этапе используются физические методы (зонная плавка, дистилляция и т.п.). В настоящее время в промышленность поступают слитки селена марок СЧ-1 и СЧ-2, процентное содержание селена в которых составляет 99,998% и 99,992%, соответственно. Удельная проводимость таких слитков составляет 10-10 см/м. Для создания полупроводниковых соединений используют селен марки ОСЧ-А, в котором содержится всего 10-5 - 10-6 % примесей. Он получается путем ректификации селена марки СЧ-1. В настоящее время путем испарения в вакууме из селена также научились изготавливать тонкие пленки (от 50 до 100 мкм). Селениды, которые представляют собой соединения металла и селена, обладают фоточувствительностью и применяются в фоторезисторах и фотоэлементах, лазерных материалах, компонентах люминофоров и термоэлектрических материалов и т.п. Это обуславливается тем фактом, что спектральная характеристика данных материалов практически полностью коррелирует с аналогичной характеристикой у газов. Среди всех существующих аморфных модификаций самым важным служит селен черного цвета с плотностью 4300 кг/м3. Основное применение данного соединения - фотографическая ксерография. При создании полупроводниковых приборов применяется кристаллический гексаногалогенный селен. Его создают путем нагрева селена произвольной аллотропической формы до значений температур 180-2200 °С, которые достаточно близкие к температурам плавления. Величина коэффициента термо-ЭДС данного элемента равна 600 мкВ/К [3]. Заключение Таким образом, можно сказать, что селен является одним из наиболее важных полупроводниковых соединений, которое применяется для создания фоточувствительных элементах. Он обладает рядом уникальных физических и химических свойств, которые широко используются в его дальнейших применениях. Содержание данного элемента в Земле очень маленькое, в связи с чем, возникает сложность в его добыче. Список литературы 1 Зефиров Н. С. Химическая энциклопедия: в 5 т.. - М: Советская энциклопедия, 1995. - Т. 4. - 639 с. 2 Селен [Текст]. URL: http://mineralpro.ru/minerals/selen. 3 Селен [Текст]. URL: http://www.vevivi.ru/best/Selen-ref7483.html. |