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Selen: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Dieser Artikel|behandelt das chemische Element Selen; zu weiteren Bedeutungen siehe [[Selen (Begriffsklärung)]].}}
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{{Dieser Artikel|behandelt das chemische Element Selen; zu weiteren Bedeutungen siehe [[Wikipedia:Selen (Begriffsklärung)|Selen (Begriffsklärung)]].}}
 
{{Infobox Chemisches Element
 
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| KovalenterRadius = 120
 
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| Elektronenkonfiguration = &#91;[[Argon|Ar]]&#93; 3[[D-Orbital|d]]<sup>10</sup> 4[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup> 4[[P-Orbital|p]]<sup>4</sup>
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| Austrittsarbeit = 5,9 [[Elektronenvolt|eV]]<ref>Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: ''[[Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik|Lehrbuch der Experimentalphysik]].'' Band 6: ''Festkörper.'' 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S.&nbsp;361.</ref>
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| Austrittsarbeit = 5,9 [[Wikipedia:Elektronenvolt|eV]]<ref>Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: ''[[Wikipedia:Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik|Lehrbuch der Experimentalphysik]].'' Band 6: ''Festkörper.'' 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S.&nbsp;361.</ref>
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|9,752392|suffix=(15)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-selenium">{{NIST-ASD|selenium|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|940,96|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-selenium">{{Webelements|selenium|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
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| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|9,752392|suffix=(15)|post=[[Wikipedia:Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-selenium">{{NIST-ASD|selenium|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|940,96|post=[[Wikipedia:Joule|kJ]]/[[Wikipedia:mol|mol]]<ref name="Webelements-selenium">{{Webelements|selenium|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
 
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|21,196|suffix=(10)|post=eV<ref name="NIST-ASD-selenium" />}} ≈ {{ZahlExp|2045,1|post=kJ/mol<ref name="Webelements-selenium" />}}
 
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|21,196|suffix=(10)|post=eV<ref name="NIST-ASD-selenium" />}} ≈ {{ZahlExp|2045,1|post=kJ/mol<ref name="Webelements-selenium" />}}
 
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|31,697|suffix=(19)|post=eV<ref name="NIST-ASD-selenium" />}} ≈ {{ZahlExp|3058,3|post=kJ/mol<ref name="Webelements-selenium" />}}
 
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| RefTempDichte_K =  
 
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| Mohshärte = 2
 
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| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''Χ<sub>m</sub>'']] = −1,9 · 10<sup>−5</sup>)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics.'' CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
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| Magnetismus = [[Wikipedia:Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Wikipedia:Magnetische Suszeptibilität|''Χ<sub>m</sub>'']] = −1,9 · 10<sup>−5</sup>)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics.'' CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
 
| Schmelzpunkt_K = 494
 
| Schmelzpunkt_K = 494
 
| Schmelzpunkt_C = 221
 
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| Siedepunkt_K = 958,2 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S.&nbsp;328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
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| Siedepunkt_K = 958,2 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Wikipedia:Journal of Chemical & Engineering Data|Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S.&nbsp;328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
 
| Siedepunkt_C = 685
 
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| Oxidationszustände = ±2, '''4''', 6
 
| Oxidationszustände = ±2, '''4''', 6
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{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
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| Halbwertszeit = 1,08 · 10<sup>20</sup> a
 
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| Zerfallstyp1ZM = [[Doppelter Betazerfall|β<sup>−</sup>β<sup>−</sup>]]
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| Zerfallstyp1ZP = [[Krypton|<sup>82</sup>Kr]]
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| NMREigenschaften =  
 
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'''Selen''' [{{IPA|zeˈleːn}}] ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Se und der [[Ordnungszahl]] 34. Im [[Periodensystem]] steht es in der 4. [[Periode-4-Element|Periode]] sowie der 6. [[Hauptgruppe]], bzw. der 16.&nbsp;[[Gruppe des Periodensystems|IUPAC-Gruppe]], zählt also zu den [[Chalkogene]]n. Es kommt in mehreren [[Polymorphie (Materialwissenschaft)|Modifikationen]] vor, die stabilste ist die graue, metallähnliche Form.
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'''Selen''' [{{IPA|zeˈleːn}}] ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Wikipedia:Elementsymbol|Elementsymbol]] Se und der [[Wikipedia:Ordnungszahl|Ordnungszahl]] 34. Im [[Periodensystem]] steht es in der 4. [[Wikipedia:Periode-4-Element|Periode]] sowie der 6. [[Wikipedia:Hauptgruppe|Hauptgruppe]], bzw. der 16.&nbsp;[[Wikipedia:Gruppe des Periodensystems|IUPAC-Gruppe]], zählt also zu den [[Wikipedia:Chalkogene|Chalkogene]]n. Es kommt in mehreren [[Wikipedia:Polymorphie (Materialwissenschaft)|Modifikationen]] vor, die stabilste ist die graue, metallähnliche Form.
  
 
==Geschichte==
 
==Geschichte==
[[Datei:Jöns Jakob Berzelius.jpeg|mini|links|[[Jöns Jakob Berzelius]], Entdecker des Selens]]
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[[Datei:Jöns Jakob Berzelius.jpeg|mini|links|[[Wikipedia:Jöns Jakob Berzelius|Jöns Jakob Berzelius]], Entdecker des Selens]]
Selen ([[Griechische Sprache|griech.]] σελήνη [selḗnē], „Mond“)<ref>[https://www.duden.de/rechtschreibung/Selen Duden]</ref><ref>N. Figurowski: ''Die Entdeckung der chemischen Elemente und der Ursprung ihrer Namen.'' 1981, S. 182.</ref> wurde 1817 von [[Jöns Jakob Berzelius]] im [[Bleikammerverfahren|Bleikammerschlamm]] einer [[Schwefelsäure]]fabrik entdeckt; zuerst hielt Berzelius die Substanz für [[Tellur]] (von {{laS|tellus|de=Erde}}), zu dem Selen einige Ähnlichkeiten aufweist; so entwickelt sich bei der Verbrennung beider Elemente ein ausgeprägter Geruch nach Rettich. 1818 schloss Berzelius im Rahmen seiner Experimente aber, dass es sich um ein neues Element handelte; um auf die Ähnlichkeit zum Tellur (Erde) hinzuweisen nannte er es Selen (Mond).<ref>https://www.iupac.org/publications/ci/2011/3305/5_trofast.html</ref>
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Selen ([[Wikipedia:Griechische Sprache|griech.]] σελήνη [selḗnē], „Mond“)<ref>[https://www.duden.de/rechtschreibung/Selen Duden]</ref><ref>N. Figurowski: ''Die Entdeckung der chemischen Elemente und der Ursprung ihrer Namen.'' 1981, S. 182.</ref> wurde 1817 von [[Wikipedia:Jöns Jakob Berzelius|Jöns Jakob Berzelius]] im [[Wikipedia:Bleikammerverfahren|Bleikammerschlamm]] einer [[Wikipedia:Schwefelsäure|Schwefelsäure]]fabrik entdeckt; zuerst hielt Berzelius die Substanz für [[Wikipedia:Tellur|Tellur]] (von {{laS|tellus|de=Erde}}), zu dem Selen einige Ähnlichkeiten aufweist; so entwickelt sich bei der Verbrennung beider Elemente ein ausgeprägter Geruch nach Rettich. 1818 schloss Berzelius im Rahmen seiner Experimente aber, dass es sich um ein neues Element handelte; um auf die Ähnlichkeit zum Tellur (Erde) hinzuweisen nannte er es Selen (Mond).<ref>https://www.iupac.org/publications/ci/2011/3305/5_trofast.html</ref>
  
 
==Vorkommen==
 
==Vorkommen==
In der unbelebten Natur und bei industriellen Prozessen spielen vor allem die anorganischen Verbindungen eine Rolle. In der belebten Natur dominieren die organischen Verbindungen. In Hefen und Pflanzen kommt Selen vor allem als [[Selenomethionin]] vor. Als [[Essentieller Stoff|essentielles]] Spurenelement ist Selen Bestandteil der 21. biogenen Aminosäure [[Selenocystein]], sowie in Bakterien, [[Archaeen|Archaea]] und [[Eukaryoten]] enthalten. Tiere bilden kein Selenomethionin, wohl aber Selenocystein. Selenocystein ist der spezifische katalytische Bestandteil der selenabhängigen [[Enzyme]]. Im Gegensatz dazu wird Selenomethionin an Stelle von [[Methionin]] unspezifisch in viele [[Proteine]] eingebaut, ohne dabei eine Funktion auszuüben; es wird als Selenspeicherform angesehen. Die Menge von Selen in Nahrungsmitteln hängt stark vom Selengehalt des Bodens ab. Selenarme Böden in Europa finden sich insbesondere in Deutschland, Schottland, Dänemark, Finnland, in Teilen der Balkanländer und in der Schweiz.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.schweizerbauer.ch/vermischtes/allerlei/selen-gehalte-ueberwachen-45936.html |titel=Selen-Gehalte überwachen |werk=[[Schweizer Bauer|schweizerbauer.ch]] |datum=2018-11-22 |zugriff=2018-11-22}}</ref> In manchen selenarmen Gebieten werden dem Boden selenathaltige Düngemittel zugeführt, z.&nbsp;B. in Finnland seit 1984.<ref name="DOI10.1007/s00103-005-1185-4">''Selen in der Umweltmedizin.'' In: ''Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz.'' 49, 2006, S.&nbsp;88, [[doi:10.1007/s00103-005-1185-4]].</ref>
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In der unbelebten Natur und bei industriellen Prozessen spielen vor allem die anorganischen Verbindungen eine Rolle. In der belebten Natur dominieren die organischen Verbindungen. In Hefen und Pflanzen kommt Selen vor allem als [[Wikipedia:Selenomethionin|Selenomethionin]] vor. Als [[Wikipedia:Essentieller Stoff|essentielles]] Spurenelement ist Selen Bestandteil der 21. biogenen Aminosäure [[Wikipedia:Selenocystein|Selenocystein]], sowie in Bakterien, [[Wikipedia:Archaeen|Archaea]] und [[Wikipedia:Eukaryoten|Eukaryoten]] enthalten. Tiere bilden kein Selenomethionin, wohl aber Selenocystein. Selenocystein ist der spezifische katalytische Bestandteil der selenabhängigen [[Wikipedia:Enzyme|Enzyme]]. Im Gegensatz dazu wird Selenomethionin an Stelle von [[Wikipedia:Methionin|Methionin]] unspezifisch in viele [[Wikipedia:Proteine|Proteine]] eingebaut, ohne dabei eine Funktion auszuüben; es wird als Selenspeicherform angesehen. Die Menge von Selen in Nahrungsmitteln hängt stark vom Selengehalt des Bodens ab. Selenarme Böden in Europa finden sich insbesondere in Deutschland, Schottland, Dänemark, Finnland, in Teilen der Balkanländer und in der Schweiz.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.schweizerbauer.ch/vermischtes/allerlei/selen-gehalte-ueberwachen-45936.html |titel=Selen-Gehalte überwachen |werk=[[Wikipedia:Schweizer Bauer|schweizerbauer.ch]] |datum=2018-11-22 |zugriff=2018-11-22}}</ref> In manchen selenarmen Gebieten werden dem Boden selenathaltige Düngemittel zugeführt, z.&nbsp;B. in Finnland seit 1984.<ref name="DOI10.1007/s00103-005-1185-4">''Selen in der Umweltmedizin.'' In: ''Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz.'' 49, 2006, S.&nbsp;88, [[doi:10.1007/s00103-005-1185-4]].</ref>
  
In kleinen Mengen kommt [[gediegen]]es Selen natürlich vor. Selenmineralien wie [[Clausthalit]] und [[Naumannit]] sind selten.
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In kleinen Mengen kommt [[Wikipedia:gediegen|gediegen]]es Selen natürlich vor. Selenmineralien wie [[Wikipedia:Clausthalit|Clausthalit]] und [[Wikipedia:Naumannit|Naumannit]] sind selten.
  
Selen ist, meist in Form von Metall[[selenide]]n, Begleiter schwefelhaltiger Erze der Metalle [[Kupfer]], [[Blei]], [[Zink]], [[Gold]] und [[Eisen]]. Beim [[Abrösten]] dieser [[Erz]]e sammelt sich das feste [[Selendioxid]] in der [[Flugasche]] oder in der nachgeschalteten Schwefelsäureherstellung als [[Selenige Säure]].
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Selen ist, meist in Form von Metall[[Wikipedia:selenide|selenide]]n, Begleiter schwefelhaltiger Erze der Metalle [[Kupfer]], [[Blei]], [[Zink]], [[Gold]] und [[Eisen]]. Beim [[Wikipedia:Abrösten|Abrösten]] dieser [[Wikipedia:Erz|Erz]]e sammelt sich das feste [[Wikipedia:Selendioxid|Selendioxid]] in der [[Wikipedia:Flugasche|Flugasche]] oder in der nachgeschalteten Schwefelsäureherstellung als [[Wikipedia:Selenige Säure|Selenige Säure]].
  
Selen kann in [[Tragant]]-Arten, in [[Brassica]] oder im [[Knoblauch]] als Se-[[Methylselenocystein]] angereichert werden. Die reichhaltigste bekannte Selenquelle unter den Nahrungsmitteln ist die [[Paranuss]].<ref>uni-duesseldorf.de: [http://www.uni-duesseldorf.de/MathNat/Biologie/Didaktik/Exoten/Paranuss/dateien/inhalts.html ''Inhaltsstoffe Paranuss.''] abgerufen am 29. Mai 2013.</ref>
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Selen kann in [[Wikipedia:Tragant|Tragant]]-Arten, in [[Wikipedia:Brassica|Brassica]] oder im [[Wikipedia:Knoblauch|Knoblauch]] als Se-[[Wikipedia:Methylselenocystein|Methylselenocystein]] angereichert werden. Die reichhaltigste bekannte Selenquelle unter den Nahrungsmitteln ist die [[Wikipedia:Paranuss|Paranuss]].<ref>uni-duesseldorf.de: [http://www.uni-duesseldorf.de/MathNat/Biologie/Didaktik/Exoten/Paranuss/dateien/inhalts.html ''Inhaltsstoffe Paranuss.''] abgerufen am 29. Mai 2013.</ref>
  
 
==Gewinnung und Darstellung==
 
==Gewinnung und Darstellung==
 
===Elementares Selen===
 
===Elementares Selen===
Industriell gewinnt man Selen als Nebenprodukt bei der [[Elektrolyse|elektrolytischen]] [[Kupferraffination|Kupfer]]- und Nickelherstellung aus dem [[Anodenschlamm]] durch Abrösten.
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Industriell gewinnt man Selen als Nebenprodukt bei der [[Wikipedia:Elektrolyse|elektrolytischen]] [[Wikipedia:Kupferraffination|Kupfer]]- und Nickelherstellung aus dem [[Wikipedia:Anodenschlamm|Anodenschlamm]] durch Abrösten.
  
Die [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] zum elementaren Selen erfolgt durch [[Schwefeldioxid]]:
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Die [[Wikipedia:Reduktion (Chemie)|Reduktion]] zum elementaren Selen erfolgt durch [[Wikipedia:Schwefeldioxid|Schwefeldioxid]]:
 
<math>\mathrm{H_2SeO_3 + 2 \ SO_2 + \ H_2O\ \rightarrow \ Se + 2 \ H_2SO_4 }</math>
 
<math>\mathrm{H_2SeO_3 + 2 \ SO_2 + \ H_2O\ \rightarrow \ Se + 2 \ H_2SO_4 }</math>
  
Im Labormaßstab kann Selen über die Umsetzung von [[Selenige Säure|Seleniger Säure]] mit [[Iodwasserstoff]] dargestellt werden.<ref>{{Literatur |Autor=E. Riedel, Christoph Janiak |Titel=Anorganische Chemie |Auflage=8. |Verlag=de Gruyter |Datum=2011 |ISBN=3-11-022566-2 |Seiten=458}}</ref>
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Im Labormaßstab kann Selen über die Umsetzung von [[Wikipedia:Selenige Säure|Seleniger Säure]] mit [[Wikipedia:Iodwasserstoff|Iodwasserstoff]] dargestellt werden.<ref>{{Literatur |Autor=E. Riedel, Christoph Janiak |Titel=Anorganische Chemie |Auflage=8. |Verlag=de Gruyter |Datum=2011 |ISBN=3-11-022566-2 |Seiten=458}}</ref>
  
 
:<math>\mathrm{H_2SeO_3 + 4 \ HI \ \rightarrow \ Se + 2 \ I_2 + 3 \ H_2O}</math>
 
:<math>\mathrm{H_2SeO_3 + 4 \ HI \ \rightarrow \ Se + 2 \ I_2 + 3 \ H_2O}</math>
  
 
===Selenomethionin===
 
===Selenomethionin===
In der [[Nahrungsergänzungsmittel|Lebensmittelergänzung]] und Tierernährung (in der Tierernährung in der EU seit Mai 2005 zugelassen) wird seit einigen Jahren eine organische Selenquelle eingesetzt, die durch die Zucht bestimmter Brauhefen des Typs ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' (''Sel-Plex'', ''Lalmin''<sup>TM</sup>) auf selenreichem Nährmedium ([[Melasse]] und [[Natriumselenit]]) erzeugt wird. Hefen synthetisieren hohe Anteile an [[Selenomethionin]] als [[Aminosäuren|Aminosäure]] und binden so bis zu 2000&nbsp;ppm Selen auf organische Weise. Die größte Anlage zur Erzeugung solcher natürlicher Selenhefen wurde 2004 in São Pedro im brasilianischen Bundesstaat [[Paraná]] errichtet.
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In der [[Wikipedia:Nahrungsergänzungsmittel|Lebensmittelergänzung]] und Tierernährung (in der Tierernährung in der EU seit Mai 2005 zugelassen) wird seit einigen Jahren eine organische Selenquelle eingesetzt, die durch die Zucht bestimmter Brauhefen des Typs ''[[Wikipedia:Saccharomyces cerevisiae|Saccharomyces cerevisiae]]'' (''Sel-Plex'', ''Lalmin''<sup>TM</sup>) auf selenreichem Nährmedium ([[Wikipedia:Melasse|Melasse]] und [[Wikipedia:Natriumselenit|Natriumselenit]]) erzeugt wird. Hefen synthetisieren hohe Anteile an [[Wikipedia:Selenomethionin|Selenomethionin]] als [[Wikipedia:Aminosäuren|Aminosäure]] und binden so bis zu 2000&nbsp;ppm Selen auf organische Weise. Die größte Anlage zur Erzeugung solcher natürlicher Selenhefen wurde 2004 in São Pedro im brasilianischen Bundesstaat [[Wikipedia:Paraná|Paraná]] errichtet.
  
 
==Eigenschaften==
 
==Eigenschaften==
Selen kommt wie [[Schwefel]] in mehreren [[Polymorphie (Materialwissenschaft)|Modifikationen]] vor:<ref>R. Steudel: ''Chemie der Nichtmetalle,'' 4. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2013. ISBN 978-3-11-030797-9</ref>
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Selen kommt wie [[Schwefel]] in mehreren [[Wikipedia:Polymorphie (Materialwissenschaft)|Modifikationen]] vor:<ref>R. Steudel: ''Chemie der Nichtmetalle,'' 4. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2013. ISBN 978-3-11-030797-9</ref>
  
*Rotes Selen, löslich in [[Kohlenstoffdisulfid]], besteht zu etwa 30 % aus Se<sub>8</sub>-Ringen und zu 70 % aus Se<sub>8+n</sub>, welches sich oberhalb 80&nbsp;°C in das graue [[Halbleiter]]metall umwandelt. Elementares rotes Selen ist ein Isolator.
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*Rotes Selen, löslich in [[Wikipedia:Kohlenstoffdisulfid|Kohlenstoffdisulfid]], besteht zu etwa 30 % aus Se<sub>8</sub>-Ringen und zu 70 % aus Se<sub>8+n</sub>, welches sich oberhalb 80&nbsp;°C in das graue [[Wikipedia:Halbleiter|Halbleiter]]metall umwandelt. Elementares rotes Selen ist ein Isolator.
*Schwarzes amorphes Selen, das sich oberhalb 60&nbsp;°C in das schwarze, glasartige Selen umwandelt. Beide Formen wandeln sich beim Erwärmen oberhalb von 80&nbsp;°C in die graue, [[halbmetall]]ische Modifikation um.
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*Schwarzes amorphes Selen, das sich oberhalb 60&nbsp;°C in das schwarze, glasartige Selen umwandelt. Beide Formen wandeln sich beim Erwärmen oberhalb von 80&nbsp;°C in die graue, [[Wikipedia:halbmetall|halbmetall]]ische Modifikation um.
 
*Graues „metallisches“ Selen ist die stabilste Modifikation und verhält sich wie ein Halbmetall.
 
*Graues „metallisches“ Selen ist die stabilste Modifikation und verhält sich wie ein Halbmetall.
 
*Oberhalb des Schmelzpunktes von 220&nbsp;°C bildet es eine schwarze Flüssigkeit. Der bei weiterer Temperaturerhöhung entstehende Selendampf ist gelb.
 
*Oberhalb des Schmelzpunktes von 220&nbsp;°C bildet es eine schwarze Flüssigkeit. Der bei weiterer Temperaturerhöhung entstehende Selendampf ist gelb.
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[[Datei:Selen 1.jpg|mini|links|hochkant=1.3|V.&thinsp;l.n.r.: Schwarzes, graues und rotes Selen]]
 
[[Datei:Selen 1.jpg|mini|links|hochkant=1.3|V.&thinsp;l.n.r.: Schwarzes, graues und rotes Selen]]
  
Die [[Bandlücke]] des Selens beträgt etwa 1,74&nbsp;eV (an der Grenze vom sichtbaren Licht zum Infrarot).
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Die [[Wikipedia:Bandlücke|Bandlücke]] des Selens beträgt etwa 1,74&nbsp;eV (an der Grenze vom sichtbaren Licht zum Infrarot).
  
Durch Belichtung ändert es seine elektrische Leitfähigkeit. Zusätzlich zeigt es einen [[Photoelektrischer Effekt|photovoltaischen Effekt]]. Die Leitfähigkeit wird nicht durch Elektronen in einem [[Leitungsband]] verursacht, sondern durch Leitung von Löchern (siehe bei [[Elektrische Leitfähigkeit]] und [[Defektelektron]]), also positiv geladenen Elektronenfehlstellen, wodurch unter anderem das Vorzeichen des [[Hall-Effekt]]s negativ wird. Als Mechanismus für diese Löcherleitung wird eine so genannte „[[Hopping-Leitfähigkeit]]“<ref>N. F. Mott: ''Philosophical Magazine.'' 19, 835, 1969.</ref> (der Löcher von einer Kristallfehlstelle zur nächsten) vorgeschlagen.
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Durch Belichtung ändert es seine elektrische Leitfähigkeit. Zusätzlich zeigt es einen [[Wikipedia:Photoelektrischer Effekt|photovoltaischen Effekt]]. Die Leitfähigkeit wird nicht durch Elektronen in einem [[Wikipedia:Leitungsband|Leitungsband]] verursacht, sondern durch Leitung von Löchern (siehe bei [[Wikipedia:Elektrische Leitfähigkeit|Elektrische Leitfähigkeit]] und [[Wikipedia:Defektelektron|Defektelektron]]), also positiv geladenen Elektronenfehlstellen, wodurch unter anderem das Vorzeichen des [[Wikipedia:Hall-Effekt|Hall-Effekt]]s negativ wird. Als Mechanismus für diese Löcherleitung wird eine so genannte „[[Hopping-Leitfähigkeit]]“<ref>N. F. Mott: ''Philosophical Magazine.'' 19, 835, 1969.</ref> (der Löcher von einer Kristallfehlstelle zur nächsten) vorgeschlagen.
  
Beim Erhitzen in Luft verbrennt Selen mit blauer Flamme zum [[Selendioxid]], SeO<sub>2</sub>. Oberhalb von 400&nbsp;°C setzt es sich mit Wasserstoff zum [[Selenwasserstoff]], H<sub>2</sub>Se, um. Mit Metallen bildet es in der Regel Selenide, zum Beispiel [[Natriumselenid]], Na<sub>2</sub>Se.
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Beim Erhitzen in Luft verbrennt Selen mit blauer Flamme zum [[Wikipedia:Selendioxid|Selendioxid]], SeO<sub>2</sub>. Oberhalb von 400&nbsp;°C setzt es sich mit Wasserstoff zum [[Wikipedia:Selenwasserstoff|Selenwasserstoff]], H<sub>2</sub>Se, um. Mit Metallen bildet es in der Regel Selenide, zum Beispiel [[Wikipedia:Natriumselenid|Natriumselenid]], Na<sub>2</sub>Se.
  
Das chemische Verhalten ist dem Schwefel ähnlich, allerdings ist Selen schwerer oxidierbar. Die Reaktion mit Salpetersäure bildet „nur“ [[Selenige Säure]], eine Selen(IV)-Verbindung.
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Das chemische Verhalten ist dem Schwefel ähnlich, allerdings ist Selen schwerer oxidierbar. Die Reaktion mit Salpetersäure bildet „nur“ [[Wikipedia:Selenige Säure|Selenige Säure]], eine Selen(IV)-Verbindung.
  
 
==Isotope==
 
==Isotope==
Das Selen weist eine Vielzahl von [[Isotop]]en auf. Von den sechs natürlich vorkommenden Isotopen sind fünf stabil. Dabei sind die Anteile folgendermaßen verteilt: <sup>74</sup>Se (0,9 %), <sup>76</sup>Se (9,0 %), <sup>77</sup>Se (7,6 %), <sup>78</sup>Se (23,6 %), <sup>80</sup>Se (49,7 %) und <sup>82</sup>Se (9,2 %).<ref>http://www.webelements.com/selenium/isotopes.html</ref>
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Das Selen weist eine Vielzahl von [[Wikipedia:Isotop|Isotop]]en auf. Von den sechs natürlich vorkommenden Isotopen sind fünf stabil. Dabei sind die Anteile folgendermaßen verteilt: <sup>74</sup>Se (0,9 %), <sup>76</sup>Se (9,0 %), <sup>77</sup>Se (7,6 %), <sup>78</sup>Se (23,6 %), <sup>80</sup>Se (49,7 %) und <sup>82</sup>Se (9,2 %).<ref>http://www.webelements.com/selenium/isotopes.html</ref>
  
<sup>82</sup>Se als einziges natürlich vorkommendes [[Radioaktivität|radioaktives]] Isotop besitzt mit ca. 10<sup>20</sup> Jahren eine der längsten derzeit bekannten [[Halbwertszeit]]en überhaupt. Daneben kennt man weitere 22 radioaktive Isotope, unter denen <sup>75</sup>Se mit einer Halbwertszeit von 120 Tagen und <sup>79</sup>Se mit einer Halbwertszeit von 327.000 Jahren<ref>ptb.de: [https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabteilungen/abt6/forschungsnachrichtenabt6/nachricht-aus-dem-jahresbericht.html?tx_news_pi1%5Bnews%5D=3589&tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&tx_news_pi1%5Bday%5D=13&tx_news_pi1%5Bmonth%5D=7&tx_news_pi1%5Byear%5D=2010 Die Halbwertszeit von Se-79].</ref><ref>G. Jörg, R. Bühnemann, S. Hollas, N. Kivel, K. Kossert, S. Van Winckel, Ch. Lierse v. Gostomski: ''Applied Radiation and Isotopes.'' 68, 2010, S.&nbsp;2339–2351.</ref> besondere Bedeutung haben. <sup>75</sup>Se findet zur Konstruktion spezieller Gammastrahlenquellen zur zerstörungsfreien Prüfung von z.&nbsp;B. Schweißnähten Anwendung.<ref>[http://www.patent-de.com/20071025/DE60033511T2.html Patent über Gamma-Strahlungsquelle, die <sup>75</sup>Se enthält].</ref> <sup>75</sup>Se dient in der [[Nuklearmedizin]] in Verbindung mit [[Methionin]] als [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] zur Beurteilung der [[Pankreas]]funktion und mit [[Homotaurocholsäure]] (SeHCAT) zur Beurteilung der [[Resorption]] von [[Gallensäuren]].<ref>Torsten Kuwert, [[Frank Grünwald]], [[Uwe Haberkorn]], Thomas Krause (Hrsg.): ''Nuklearmedizin.'' Stuttgart 2008, ISBN 978-3-13-118504-4.</ref> <sup>79</sup>Se ist Bestandteil von abgebranntem Kernbrennmaterial, wo es bei der Spaltung von Uran mit einer Häufigkeit von 0,04 % entsteht.
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<sup>82</sup>Se als einziges natürlich vorkommendes [[Wikipedia:Radioaktivität|radioaktives]] Isotop besitzt mit ca. 10<sup>20</sup> Jahren eine der längsten derzeit bekannten [[Wikipedia:Halbwertszeit|Halbwertszeit]]en überhaupt. Daneben kennt man weitere 22 radioaktive Isotope, unter denen <sup>75</sup>Se mit einer Halbwertszeit von 120 Tagen und <sup>79</sup>Se mit einer Halbwertszeit von 327.000 Jahren<ref>ptb.de: [https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabteilungen/abt6/forschungsnachrichtenabt6/nachricht-aus-dem-jahresbericht.html?tx_news_pi1%5Bnews%5D=3589&tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&tx_news_pi1%5Bday%5D=13&tx_news_pi1%5Bmonth%5D=7&tx_news_pi1%5Byear%5D=2010 Die Halbwertszeit von Se-79].</ref><ref>G. Jörg, R. Bühnemann, S. Hollas, N. Kivel, K. Kossert, S. Van Winckel, Ch. Lierse v. Gostomski: ''Applied Radiation and Isotopes.'' 68, 2010, S.&nbsp;2339–2351.</ref> besondere Bedeutung haben. <sup>75</sup>Se findet zur Konstruktion spezieller Gammastrahlenquellen zur zerstörungsfreien Prüfung von z.&nbsp;B. Schweißnähten Anwendung.<ref>[http://www.patent-de.com/20071025/DE60033511T2.html Patent über Gamma-Strahlungsquelle, die <sup>75</sup>Se enthält].</ref> <sup>75</sup>Se dient in der [[Wikipedia:Nuklearmedizin|Nuklearmedizin]] in Verbindung mit [[Wikipedia:Methionin|Methionin]] als [[Wikipedia:Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] zur Beurteilung der [[Wikipedia:Pankreas|Pankreas]]funktion und mit [[Homotaurocholsäure]] (SeHCAT) zur Beurteilung der [[Wikipedia:Resorption|Resorption]] von [[Wikipedia:Gallensäuren|Gallensäuren]].<ref>Torsten Kuwert, [[Wikipedia:Frank Grünwald|Frank Grünwald]], [[Wikipedia:Uwe Haberkorn|Uwe Haberkorn]], Thomas Krause (Hrsg.): ''Nuklearmedizin.'' Stuttgart 2008, ISBN 978-3-13-118504-4.</ref> <sup>79</sup>Se ist Bestandteil von abgebranntem Kernbrennmaterial, wo es bei der Spaltung von Uran mit einer Häufigkeit von 0,04 % entsteht.
  
 
Das seltenste der stabilen Isotope <sup>74</sup>Se hat eine gewisse Bedeutung als Spekulationsobjekt erlangt. Es wird immer wieder zu sehr hohen Preisen auf dem Markt angeboten. Außer einigen sehr spezialisierten Anwendungen in der Forschung, wo es zu Markierungszwecken dient, ist für dieses Material jedoch keine besondere technische Verwendung bekannt.
 
Das seltenste der stabilen Isotope <sup>74</sup>Se hat eine gewisse Bedeutung als Spekulationsobjekt erlangt. Es wird immer wieder zu sehr hohen Preisen auf dem Markt angeboten. Außer einigen sehr spezialisierten Anwendungen in der Forschung, wo es zu Markierungszwecken dient, ist für dieses Material jedoch keine besondere technische Verwendung bekannt.
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*Belichtungstrommeln für Fotokopierer und Laserdrucker
 
*Belichtungstrommeln für Fotokopierer und Laserdrucker
 
*Halbleiterherstellung
 
*Halbleiterherstellung
*Latexzusatz zur Erhöhung der [[Abrasiver Verschleiß|Abrasionsbeständigkeit]]
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*Latexzusatz zur Erhöhung der [[Wikipedia:Abrasiver Verschleiß|Abrasionsbeständigkeit]]
 
*Toner für Schwarz-Weiß-Fotografien zur Kontrasterhöhung (helle Töne bleiben unverändert, man kann dunklere Schwärzen erreichen, die dunklen Teile wirken insgesamt plastischer), Haltbarkeitserhöhung (nicht eindeutig nachgewiesen) und zur leichten Färbung der dunklen Bildbestandteile ins aubergine-farbene (ebenfalls zur Plastizitätserhöhung)
 
*Toner für Schwarz-Weiß-Fotografien zur Kontrasterhöhung (helle Töne bleiben unverändert, man kann dunklere Schwärzen erreichen, die dunklen Teile wirken insgesamt plastischer), Haltbarkeitserhöhung (nicht eindeutig nachgewiesen) und zur leichten Färbung der dunklen Bildbestandteile ins aubergine-farbene (ebenfalls zur Plastizitätserhöhung)
*zur Herstellung roter Farbpigmente auf der Basis von [[Cadmiumselenid]] (wegen des Cadmiumgehaltes heute eher selten)
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*zur Herstellung roter Farbpigmente auf der Basis von [[Wikipedia:Cadmiumselenid|Cadmiumselenid]] (wegen des Cadmiumgehaltes heute eher selten)
*Legierungszusatz zur Verbesserung der mechanischen Bearbeitbarkeit für [[Automatenstahl|Automatenstähle]] und [[Kupfer]]-Legierungen
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*Legierungszusatz zur Verbesserung der mechanischen Bearbeitbarkeit für [[Wikipedia:Automatenstahl|Automatenstähle]] und [[Kupfer]]-Legierungen
  
 
[[Datei:Selen-Gleichrichter.jpg|mini|Selen-Gleichrichter in typischer Bauform]]
 
[[Datei:Selen-Gleichrichter.jpg|mini|Selen-Gleichrichter in typischer Bauform]]
  
*Verwendung in dem [[Selen-Gleichrichter]] und der [[Selen-Zelle]], heute allerdings weitgehend durch [[Silicium]] ([[Halbleiter]]) abgelöst.
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*Verwendung in dem [[Wikipedia:Selen-Gleichrichter|Selen-Gleichrichter]] und der [[Wikipedia:Selen-Zelle|Selen-Zelle]], heute allerdings weitgehend durch [[Wikipedia:Silicium|Silicium]] ([[Wikipedia:Halbleiter|Halbleiter]]) abgelöst.
*zur [[Brünierung]] von Aluminium, Messing o.&nbsp;Ä. (Selendioxid)
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*zur [[Wikipedia:Brünierung|Brünierung]] von Aluminium, Messing o.&nbsp;Ä. (Selendioxid)
*mit Kupfer und [[Indium]] Bestandteil der photoaktiven Schicht von [[CIGS-Solarzelle]]n
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*mit Kupfer und [[Wikipedia:Indium|Indium]] Bestandteil der photoaktiven Schicht von [[Wikipedia:CIGS-Solarzelle|CIGS-Solarzelle]]n
*in analogen Belichtungsmessern für die [[Fotografie]]
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*in analogen Belichtungsmessern für die [[Wikipedia:Fotografie|Fotografie]]
*als Selen(IV)-sulfid ([[Selendisulfid]]) in Anti-Schuppen-Haarshampoos (max. 1 %) und medizinisch (beispielsweise 2,5 %) zur Vorbeugung/Therapie von [[Pityriasis versicolor]], einer durch einen Hefepilz verursachten Hauterkrankung
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*als Selen(IV)-sulfid ([[Wikipedia:Selendisulfid|Selendisulfid]]) in Anti-Schuppen-Haarshampoos (max. 1 %) und medizinisch (beispielsweise 2,5 %) zur Vorbeugung/Therapie von [[Wikipedia:Pityriasis versicolor|Pityriasis versicolor]], einer durch einen Hefepilz verursachten Hauterkrankung
*arzneilich bei einem Selenmangel, der nicht durch Ernährung ausgeglichen werden kann, etwa bei Verdauungs- und Verwertungsstörungen, oder bei einer Fehl- und Mangelernährung (als [[Natriumselenit]]).
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*arzneilich bei einem Selenmangel, der nicht durch Ernährung ausgeglichen werden kann, etwa bei Verdauungs- und Verwertungsstörungen, oder bei einer Fehl- und Mangelernährung (als [[Wikipedia:Natriumselenit|Natriumselenit]]).
*Umsetzung mit [[Grignard-Verbindung]]en, R–Mg–Hal, führt zu Organoselenverbindungen, R-Se-Mg-Hal, aus denen sich durch Hydrolyse [[Selenole]], R–Se–H herstellen lassen
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*Umsetzung mit [[Wikipedia:Grignard-Verbindung|Grignard-Verbindung]]en, R–Mg–Hal, führt zu Organoselenverbindungen, R-Se-Mg-Hal, aus denen sich durch Hydrolyse [[Wikipedia:Selenole|Selenole]], R–Se–H herstellen lassen
*Als [[Zinkselenid]] wird es zur Herstellung optisch hochreflektiver Oberflächen verwendet, im Infrarotbereich ist es aber transparent und wird hier zur Herstellung von Fenstern und Fokuslinsen für z.&nbsp;B. CO<sub>2</sub>-Laser verwendet
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*Als [[Wikipedia:Zinkselenid|Zinkselenid]] wird es zur Herstellung optisch hochreflektiver Oberflächen verwendet, im Infrarotbereich ist es aber transparent und wird hier zur Herstellung von Fenstern und Fokuslinsen für z.&nbsp;B. CO<sub>2</sub>-Laser verwendet
 
*Größere Mengen von Selendioxid werden bei der Elektrolyse von Mangan verbraucht. Der Zusatz von Selendioxid verringert den Energieverbrauch bei der Elektrolyse. Pro Tonne Mangan werden bis zu 2&nbsp;kg Selendioxid verbraucht.<ref>{{Webarchiv | url= http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/selenium/myb1-2010-selen.pdf | wayback= 20111113030036| text=''Selenium and Tellurium.''}} (PDF; 51&nbsp;kB) In: ''2010 Minerals Yearbook.'' abgerufen am 29. Mai 2013.</ref>
 
*Größere Mengen von Selendioxid werden bei der Elektrolyse von Mangan verbraucht. Der Zusatz von Selendioxid verringert den Energieverbrauch bei der Elektrolyse. Pro Tonne Mangan werden bis zu 2&nbsp;kg Selendioxid verbraucht.<ref>{{Webarchiv | url= http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/selenium/myb1-2010-selen.pdf | wayback= 20111113030036| text=''Selenium and Tellurium.''}} (PDF; 51&nbsp;kB) In: ''2010 Minerals Yearbook.'' abgerufen am 29. Mai 2013.</ref>
  
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Selen ist ein essentielles Spurenelement für Menschen, Tiere und viele Bakterien. In der Milchviehfütterung wird Selen zugesetzt, da der natürliche Selengehalt der Futtermittel oft nicht zur Versorgung der Nutztiere ausreicht. Selen wirkt in höheren Konzentrationen jedoch stark toxisch, wobei die Spanne zwischen Konzentrationen, die Mangelerscheinungen hervorrufen, und toxischen Konzentrationen sehr gering ist. Zudem ist die Toxizität von Selen abhängig von der chemischen Bindungsform.
 
Selen ist ein essentielles Spurenelement für Menschen, Tiere und viele Bakterien. In der Milchviehfütterung wird Selen zugesetzt, da der natürliche Selengehalt der Futtermittel oft nicht zur Versorgung der Nutztiere ausreicht. Selen wirkt in höheren Konzentrationen jedoch stark toxisch, wobei die Spanne zwischen Konzentrationen, die Mangelerscheinungen hervorrufen, und toxischen Konzentrationen sehr gering ist. Zudem ist die Toxizität von Selen abhängig von der chemischen Bindungsform.
  
Selen ist in [[Selenocystein]] enthalten, einer [[Aminosäure]] im aktiven Zentrum des [[Enzym]]s [[Glutathionperoxidase]] und vieler weiterer [[Selenoproteine]]. Selenocystein ist auch als 21. Aminosäure bekannt und wird während der Proteinbiosynthese über eine eigene tRNA eingebaut. Selenoproteine kommen in dieser Funktion nur in tierischen Organismen, Bakterien und Archaeen vor. Pflanzen bauen Selen je nach Bodengehalt anstelle des Schwefels unspezifisch in Aminosäuren ein, besonders in [[Methionin]] (Se-Methionin) und in geringem Umfang auch [[Cystein]] (Se-Cystein) bzw. Derivate davon (Methyl-Se-Cystein). Nur die sogenannten „Selensammlerpflanzen“ (Selenakkumulator-Pflanzen, z.&nbsp;B. [[Paradiesnuss]]), die in selenreichen, ariden Gebieten vorkommen, speichern Selen darüber hinaus auch als organisch gebundenes, wasserlösliches Selen oder Selensalze.
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Selen ist in [[Wikipedia:Selenocystein|Selenocystein]] enthalten, einer [[Wikipedia:Aminosäure|Aminosäure]] im aktiven Zentrum des [[Wikipedia:Enzym|Enzym]]s [[Wikipedia:Glutathionperoxidase|Glutathionperoxidase]] und vieler weiterer [[Selenoproteine]]. Selenocystein ist auch als 21. Aminosäure bekannt und wird während der Proteinbiosynthese über eine eigene tRNA eingebaut. Selenoproteine kommen in dieser Funktion nur in tierischen Organismen, Bakterien und Archaeen vor. Pflanzen bauen Selen je nach Bodengehalt anstelle des Schwefels unspezifisch in Aminosäuren ein, besonders in [[Wikipedia:Methionin|Methionin]] (Se-Methionin) und in geringem Umfang auch [[Wikipedia:Cystein|Cystein]] (Se-Cystein) bzw. Derivate davon (Methyl-Se-Cystein). Nur die sogenannten „Selensammlerpflanzen“ (Selenakkumulator-Pflanzen, z.&nbsp;B. [[Wikipedia:Paradiesnuss|Paradiesnuss]]), die in selenreichen, ariden Gebieten vorkommen, speichern Selen darüber hinaus auch als organisch gebundenes, wasserlösliches Selen oder Selensalze.
  
Wegen seiner hohen Reaktivität mit Sauerstoff spielt Selen bei Tieren und Menschen eine wichtige Rolle beim Schutz der Zellmembranen vor oxidativer Zerstörung ([[Radikalfänger]]). Das selenenthaltende Enzym Glutathionperoxidase, welches in allen tierischen Zellen vorkommt, ist entscheidend am Abbau von membranschädigenden Oxidanzien sowie Radikalfolgeprodukten beteiligt.<ref>[[Peter Oehme (Mediziner)|Oehme, P.]], W. Krause, E. Göres, N. Michael und O. Gomazkov: ''Selen in der Medizin.'' In: Arzneimitteltherapie Heft 11, S. 355 – 357 (1993).</ref> Durch eine reduzierte Glutathionperoxidaseaktivität lässt sich eine Reihe von Selenmangelsyndromen erklären. Ein solcher Zusammenhang wird für Herz-Kreislauf-Erkrankungen diskutiert.<ref>Krause, W. und [[Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]]: ''Zur potentiellen Bedeutung von Selenverbindungen für die Medizin. Teil I: Selen als essentielles Spurenelement – Wirkungsmechanismen, Folgen eines Selenmangels.'' In: Dt. Gesundh.-Wesen 34, S. 1713–1718 (1979).</ref><ref>Krause, W. und [[Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]]: ''Zur potentiellen Bedeutung von Selenverbindungen für die Medizin. Teil II: Einige Ansatzpunkte für die therapeutische Anwendung von Selenverbindungen.'' In. Dt. Gesundh.-Wesen 34, S. 1769–1773 (1979).</ref> Auch die experimentelle Hypertonie an der Ratte kann durch prophylaktische Selengabe wesentlich reduziert werden.<ref>Hilse, H., [[Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]], W. Krause und [[Karl Hecht (Physiologe)|K. Hecht]]: ''Effect of sodium selenite on experimental hypertension in rat.'' In: Acta physiologica et pharmacologica bulgarica 1, Nr3. S. 47–50 (1979).</ref> Interessant ist in diesem Zusammenhang die protektive Selenwirkung bei der Kryokonservierung von Herzmuskelfragmenten.<ref>Matthes, G., H. A. Hackensellner, K. D. Wagenbreth, H. Wendtlandt, [[Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]] und K. D. Jentzsch: ''Zur Konzentrationsabhängigkeit der Selenwirkung im Rahmen der Kryokonservierung von Herzmuskelfragmenten.'' In: Probl. Häm. Transf. Transpl. 7, S. 174–231 (1980).</ref>
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Wegen seiner hohen Reaktivität mit Sauerstoff spielt Selen bei Tieren und Menschen eine wichtige Rolle beim Schutz der Zellmembranen vor oxidativer Zerstörung ([[Wikipedia:Radikalfänger|Radikalfänger]]). Das selenenthaltende Enzym Glutathionperoxidase, welches in allen tierischen Zellen vorkommt, ist entscheidend am Abbau von membranschädigenden Oxidanzien sowie Radikalfolgeprodukten beteiligt.<ref>[[Wikipedia:Peter Oehme (Mediziner)|Oehme, P.]], W. Krause, E. Göres, N. Michael und O. Gomazkov: ''Selen in der Medizin.'' In: Arzneimitteltherapie Heft 11, S. 355 – 357 (1993).</ref> Durch eine reduzierte Glutathionperoxidaseaktivität lässt sich eine Reihe von Selenmangelsyndromen erklären. Ein solcher Zusammenhang wird für Herz-Kreislauf-Erkrankungen diskutiert.<ref>Krause, W. und [[Wikipedia:Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]]: ''Zur potentiellen Bedeutung von Selenverbindungen für die Medizin. Teil I: Selen als essentielles Spurenelement – Wirkungsmechanismen, Folgen eines Selenmangels.'' In: Dt. Gesundh.-Wesen 34, S. 1713–1718 (1979).</ref><ref>Krause, W. und [[Wikipedia:Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]]: ''Zur potentiellen Bedeutung von Selenverbindungen für die Medizin. Teil II: Einige Ansatzpunkte für die therapeutische Anwendung von Selenverbindungen.'' In. Dt. Gesundh.-Wesen 34, S. 1769–1773 (1979).</ref> Auch die experimentelle Hypertonie an der Ratte kann durch prophylaktische Selengabe wesentlich reduziert werden.<ref>Hilse, H., [[Wikipedia:Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]], W. Krause und [[Karl Hecht (Physiologe)|K. Hecht]]: ''Effect of sodium selenite on experimental hypertension in rat.'' In: Acta physiologica et pharmacologica bulgarica 1, Nr3. S. 47–50 (1979).</ref> Interessant ist in diesem Zusammenhang die protektive Selenwirkung bei der Kryokonservierung von Herzmuskelfragmenten.<ref>Matthes, G., H. A. Hackensellner, K. D. Wagenbreth, H. Wendtlandt, [[Wikipedia:Peter Oehme (Mediziner)|P. Oehme]] und K. D. Jentzsch: ''Zur Konzentrationsabhängigkeit der Selenwirkung im Rahmen der Kryokonservierung von Herzmuskelfragmenten.'' In: Probl. Häm. Transf. Transpl. 7, S. 174–231 (1980).</ref>
  
Selen spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion der Schilddrüsenhormone, genauer bei der „Aktivierung“ von [[Thyroxin]] (T4) zu [[Triiodthyronin]] (T3).<ref>{{Literatur |Autor=D. Behne, A. Kyriakoupoulos, H. Meinhold, J. Köhrle |Titel=Identification of type I iodothyronine 5′-deiodinase as a selenoenzyme |Sammelwerk=[[Biochem. Biophys. Res. Comm.]] |Nummer=173 |Datum=1990 |Seiten=1143–1149 |PMID=2268318}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=J. R. Arthur, F. Nicol, G. J. Beckett |Titel=Selenium deficiency, thyroid hormone metabolism, and thyroid hormone deiodinases |Sammelwerk=Am. J. Clinical Nutrition |Nummer=57 |Datum=1993 |Seiten=236–239 |Online=[http://www.ajcn.org/cgi/content/abstract/57/2/236S?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=selenium+thyroid+metabolism+deiodinase&andorexactfulltext=and&searchid=1105533515940_3546&stored_search=&FIRSTINDEX=0&sortspec=relevance&resourcetype=1&journalcode=ajcn Abstract]}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=C. Ekmekcioglu |Titel=Spurenelemente auf dem Weg ins 21. Jahrhundert – zunehmende Bedeutung von Eisen, Kupfer, Selen und Zink |Sammelwerk=Journal für Ernährungsmedizin |Nummer=2 (2) |Datum=2000 |Seiten=18–23 |Kommentar=Ausgabe für Österreich |Online=[http://www.kup.at/kup/pdf/302.pdf PDF]}}</ref> Es ist Bestandteil des Enzyms Thyroxin-[[5′-Deiodinase]], die für die Entfernung eines Iodatoms aus T4 verantwortlich ist. Durch diese Deiodierung entsteht T3. Ein Selenmangel führt zu einem Mangel an Thyroxin-5′-Deiodase, wodurch nur noch ein Teil des verfügbaren T4 deiodiert werden kann. Da T3 im Stoffwechsel wesentlich wirksamer ist, resultiert aus einem T3-Mangel eine Schilddrüsenunterfunktion ([[Hypothyreose]]).
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Selen spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion der Schilddrüsenhormone, genauer bei der „Aktivierung“ von [[Wikipedia:Thyroxin|Thyroxin]] (T4) zu [[Wikipedia:Triiodthyronin|Triiodthyronin]] (T3).<ref>{{Literatur |Autor=D. Behne, A. Kyriakoupoulos, H. Meinhold, J. Köhrle |Titel=Identification of type I iodothyronine 5′-deiodinase as a selenoenzyme |Sammelwerk=[[Wikipedia:Biochem. Biophys. Res. Comm.|Biochem. Biophys. Res. Comm.]] |Nummer=173 |Datum=1990 |Seiten=1143–1149 |PMID=2268318}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=J. R. Arthur, F. Nicol, G. J. Beckett |Titel=Selenium deficiency, thyroid hormone metabolism, and thyroid hormone deiodinases |Sammelwerk=Am. J. Clinical Nutrition |Nummer=57 |Datum=1993 |Seiten=236–239 |Online=[http://www.ajcn.org/cgi/content/abstract/57/2/236S?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=selenium+thyroid+metabolism+deiodinase&andorexactfulltext=and&searchid=1105533515940_3546&stored_search=&FIRSTINDEX=0&sortspec=relevance&resourcetype=1&journalcode=ajcn Abstract]}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=C. Ekmekcioglu |Titel=Spurenelemente auf dem Weg ins 21. Jahrhundert – zunehmende Bedeutung von Eisen, Kupfer, Selen und Zink |Sammelwerk=Journal für Ernährungsmedizin |Nummer=2 (2) |Datum=2000 |Seiten=18–23 |Kommentar=Ausgabe für Österreich |Online=[http://www.kup.at/kup/pdf/302.pdf PDF]}}</ref> Es ist Bestandteil des Enzyms Thyroxin-[[Wikipedia:5′-Deiodinase|5′-Deiodinase]], die für die Entfernung eines Iodatoms aus T4 verantwortlich ist. Durch diese Deiodierung entsteht T3. Ein Selenmangel führt zu einem Mangel an Thyroxin-5′-Deiodase, wodurch nur noch ein Teil des verfügbaren T4 deiodiert werden kann. Da T3 im Stoffwechsel wesentlich wirksamer ist, resultiert aus einem T3-Mangel eine Schilddrüsenunterfunktion ([[Wikipedia:Hypothyreose|Hypothyreose]]).
  
 
2004 waren bereits mindestens 25 Selenoproteine im menschlichen Proteom bekannt,<ref>U. Schweizer, A. U. Bräuer, J. Köhrle, R. Nitsch, N. E. Savaskan: ''Selenium and brain function: a poorly recognized liaison.'' In: ''Brain research. Brain research reviews.'' Band 45, Nummer 3, Juli 2004, S.&nbsp;164–178, [[doi:10.1016/j.brainresrev.2004.03.004]], PMID 15210302 (Review).</ref> darunter die:
 
2004 waren bereits mindestens 25 Selenoproteine im menschlichen Proteom bekannt,<ref>U. Schweizer, A. U. Bräuer, J. Köhrle, R. Nitsch, N. E. Savaskan: ''Selenium and brain function: a poorly recognized liaison.'' In: ''Brain research. Brain research reviews.'' Band 45, Nummer 3, Juli 2004, S.&nbsp;164–178, [[doi:10.1016/j.brainresrev.2004.03.004]], PMID 15210302 (Review).</ref> darunter die:
  
*[[Glutathionperoxidase]]n (GSHPx): antioxidative Enzyme, die Peroxid[[Radikal (Chemie)|radikale]] neutralisieren. Dazu gehören die zelluläre oder klassische Glutathionperoxidase 1 (GSHPx-1), die im [[Zytosol]] und der Mitochondrienmatrix wirkt; die gastrointestinale GSHPx-2 (in der Darmschleimhaut); die extrazelluläre GSHPx-3 (Plasmaglutathionperoxidase) und die GSHPx-4 in den [[Phospholipide]]n von Lipidmembranen oder im Strukturprotein im Schwanzstück von Spermien.
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*[[Wikipedia:Glutathionperoxidase|Glutathionperoxidase]]n (GSHPx): antioxidative Enzyme, die Peroxid[[Wikipedia:Radikal (Chemie)|radikale]] neutralisieren. Dazu gehören die zelluläre oder klassische Glutathionperoxidase 1 (GSHPx-1), die im [[Wikipedia:Zytosol|Zytosol]] und der Mitochondrienmatrix wirkt; die gastrointestinale GSHPx-2 (in der Darmschleimhaut); die extrazelluläre GSHPx-3 (Plasmaglutathionperoxidase) und die GSHPx-4 in den [[Wikipedia:Phospholipide|Phospholipide]]n von Lipidmembranen oder im Strukturprotein im Schwanzstück von Spermien.
*Thioredoxinreduktase (TrxR), die das für das Zellwachstum wichtige [[Thioredoxin]] reduziert, aber auch zahlreiche weitere nieder- und hochmolekulare Substrate.
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*Thioredoxinreduktase (TrxR), die das für das Zellwachstum wichtige [[Wikipedia:Thioredoxin|Thioredoxin]] reduziert, aber auch zahlreiche weitere nieder- und hochmolekulare Substrate.
*[[Iodothyronin-Deiodinasen|Iodthyronin-5′-Deiodinasen]] (Schilddrüsenhormondeiodinasen; ID-I, ID-II, ID-III): sie katalysieren die Synthese von Schilddrüsenhormonen, s. oben.
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*[[Wikipedia:Iodothyronin-Deiodinasen|Iodthyronin-5′-Deiodinasen]] (Schilddrüsenhormondeiodinasen; ID-I, ID-II, ID-III): sie katalysieren die Synthese von Schilddrüsenhormonen, s. oben.
 
*Selenoproteine, die im Zentrum die modifizierte Aminosäure Selenocystein tragen; darunter Selenprotein H, I, K, M, N, O, P (Transportprotein für Selen zwischen Körperzellen), R (Methioninsulfoxid-Reduktase), S, T, V, W (in der Muskulatur vorkommend)
 
*Selenoproteine, die im Zentrum die modifizierte Aminosäure Selenocystein tragen; darunter Selenprotein H, I, K, M, N, O, P (Transportprotein für Selen zwischen Körperzellen), R (Methioninsulfoxid-Reduktase), S, T, V, W (in der Muskulatur vorkommend)
 
*Selenophosphatsynthetase 2, welche die Synthese von Monoselenophosphat, einem Vorläufer von Selenocystein, katalysiert
 
*Selenophosphatsynthetase 2, welche die Synthese von Monoselenophosphat, einem Vorläufer von Selenocystein, katalysiert
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===Tierernährung===
 
===Tierernährung===
Bevor eine Arbeitsgruppe um Klaus Schwarz am [[National Institutes of Health|National Institute of Health]] (USA) Selen als essentiellen Nahrungsbestandteil der Tiere entdeckte, galt Selen als toxische Substanz. In den 1930er Jahren machten Veterinäre in den „[[Great Plains]]“ die hohe Aufnahme selenhaltiger Pflanzen für die Alkali-Krankheit und die Blind-[[Ataxie]] der Rinder verantwortlich, andererseits berichtete eine Forschergruppe um Schwarz in den 1950er Jahren, dass Selen einer [[nekrotisch]]en Leberdegeneration vorbeugt. Etwa gleichzeitig stellte eine Gruppe von Forschern der [[Oregon State University]], der auch O. H. Muth und J. E. Oldfield angehörten, ein Selendefizit bei schwachen Kälbern fest. Später wies Hogue nach, dass Selen der [[Muskeldystrophie]] der Lämmer vorbeugt. Diesen Berichten folgend haben Forscher verschiedener Einrichtungen Studien zum Nutzen der Selensupplementierung auf Leistung und Gesundheit des Milchviehs begonnen. Es wurde beschrieben, dass Selen vorrangig an der Katalyse des Glutathionperoxidase (GSH-Px)-Systems beteiligt ist. Verschiedene Isoformen der GSH-Px zerstören die während des normalen Fettstoffwechsels gebildeten Peroxide (reaktive Sauerstoffverbindungen). Wenn Peroxide ungehindert in der Zelle verbleiben, greifen sie die Zellmembranen an und destabilisieren sie. Hemken erklärte, dass Selen auch an der Entgiftung gefährlicher Medikamente oder Toxine beteiligt ist. Selen spielt bei Tieren noch in mindestens zwei weiteren Enzym-Systemen eine Rolle: bei der Iodthyronin-Deiodase, einem Enzym, welches das Schilddrüsenhormon [[Thyroxin|T4]] aktiviert, und bei der [[Thioredoxin]]-Reduktase, einem Enzym, das die reduzierenden Reaktionen reguliert. Bestimmte Plasma-, Herz-, Muskel- und Nierenproteine enthalten Selen. Jedoch ist die Funktion des Selens in diesen Proteinen noch in weiten Bereichen unklar.
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Bevor eine Arbeitsgruppe um Klaus Schwarz am [[Wikipedia:National Institutes of Health|National Institute of Health]] (USA) Selen als essentiellen Nahrungsbestandteil der Tiere entdeckte, galt Selen als toxische Substanz. In den 1930er Jahren machten Veterinäre in den „[[Wikipedia:Great Plains|Great Plains]]“ die hohe Aufnahme selenhaltiger Pflanzen für die Alkali-Krankheit und die Blind-[[Wikipedia:Ataxie|Ataxie]] der Rinder verantwortlich, andererseits berichtete eine Forschergruppe um Schwarz in den 1950er Jahren, dass Selen einer [[Wikipedia:nekrotisch|nekrotisch]]en Leberdegeneration vorbeugt. Etwa gleichzeitig stellte eine Gruppe von Forschern der [[Wikipedia:Oregon State University|Oregon State University]], der auch O. H. Muth und J. E. Oldfield angehörten, ein Selendefizit bei schwachen Kälbern fest. Später wies Hogue nach, dass Selen der [[Wikipedia:Muskeldystrophie|Muskeldystrophie]] der Lämmer vorbeugt. Diesen Berichten folgend haben Forscher verschiedener Einrichtungen Studien zum Nutzen der Selensupplementierung auf Leistung und Gesundheit des Milchviehs begonnen. Es wurde beschrieben, dass Selen vorrangig an der Katalyse des Glutathionperoxidase (GSH-Px)-Systems beteiligt ist. Verschiedene Isoformen der GSH-Px zerstören die während des normalen Fettstoffwechsels gebildeten Peroxide (reaktive Sauerstoffverbindungen). Wenn Peroxide ungehindert in der Zelle verbleiben, greifen sie die Zellmembranen an und destabilisieren sie. Hemken erklärte, dass Selen auch an der Entgiftung gefährlicher Medikamente oder Toxine beteiligt ist. Selen spielt bei Tieren noch in mindestens zwei weiteren Enzym-Systemen eine Rolle: bei der Iodthyronin-Deiodase, einem Enzym, welches das Schilddrüsenhormon [[Wikipedia:Thyroxin|T4]] aktiviert, und bei der [[Wikipedia:Thioredoxin|Thioredoxin]]-Reduktase, einem Enzym, das die reduzierenden Reaktionen reguliert. Bestimmte Plasma-, Herz-, Muskel- und Nierenproteine enthalten Selen. Jedoch ist die Funktion des Selens in diesen Proteinen noch in weiten Bereichen unklar.
  
 
===Selenmangelkrankheiten===
 
===Selenmangelkrankheiten===
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Bekannte Selenmangelkrankheiten sind:
 
Bekannte Selenmangelkrankheiten sind:
  
*[[Keshan-Krankheit]] (juvenile Kardiomyopathie), benannt nach der nordostchinesischen Stadt [[Keshan (Gro%C3%9Fgemeinde)|Keshan]] im Distrikt [[Heilongjiang]] in der [[Mandschurei]]
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*[[Wikipedia:Keshan-Krankheit|Keshan-Krankheit]] (juvenile Kardiomyopathie), benannt nach der nordostchinesischen Stadt [[Keshan (Gro%C3%9Fgemeinde)|Keshan]] im Distrikt [[Wikipedia:Heilongjiang|Heilongjiang]] in der [[Wikipedia:Mandschurei|Mandschurei]]
*[[Kaschin-Beck-Krankheit]] des Menschen (nutritive Gelenkknorpeldegeneration), benannt nach dem russischen Arzt Nikolai Iwanowitsch Kaschin und der Amerikanerin Melinda A. Beck
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*[[Wikipedia:Kaschin-Beck-Krankheit|Kaschin-Beck-Krankheit]] des Menschen (nutritive Gelenkknorpeldegeneration), benannt nach dem russischen Arzt Nikolai Iwanowitsch Kaschin und der Amerikanerin Melinda A. Beck
*Epidemische [[Neuropathie]] des Menschen, in Kuba vorkommend. Selenmangel verursacht eine Mutation des Influenza-A/Bangkok/1/79-Virus, das dadurch virulent wird
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*Epidemische [[Wikipedia:Neuropathie|Neuropathie]] des Menschen, in Kuba vorkommend. Selenmangel verursacht eine Mutation des Influenza-A/Bangkok/1/79-Virus, das dadurch virulent wird
*Weißmuskelkrankheit (nutritive [[Myodegeneration]] (NMD), nutritive [[Muskeldystrophie]], enzootische Myodystrophie, nutritive [[Rhabdomyolyse]], nutritive [[Rhabdomyopathie]], [[Myopathie|myopathisch]]-[[Dyspnoe|dyspnoisches]] Syndrom, Kälberrheumatismus, Hühnerfleischigkeit, Fischfleischigkeit)
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*Weißmuskelkrankheit (nutritive [[Myodegeneration]] (NMD), nutritive [[Wikipedia:Muskeldystrophie|Muskeldystrophie]], enzootische Myodystrophie, nutritive [[Wikipedia:Rhabdomyolyse|Rhabdomyolyse]], nutritive [[Rhabdomyopathie]], [[Wikipedia:Myopathie|myopathisch]]-[[Wikipedia:Dyspnoe|dyspnoisches]] Syndrom, Kälberrheumatismus, Hühnerfleischigkeit, Fischfleischigkeit)
*Überlastungsmyopathie des ruminierenden Rindes ([[Paralyse|paralytische]] [[Myoglobinurie]], exerzitionale Rhabdomyolyse), in allen Selenmangelgebieten der Erde vorkommend, v.&nbsp;a. Rinder ab acht Monaten
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*Überlastungsmyopathie des ruminierenden Rindes ([[Wikipedia:Paralyse|paralytische]] [[Wikipedia:Myoglobinurie|Myoglobinurie]], exerzitionale Rhabdomyolyse), in allen Selenmangelgebieten der Erde vorkommend, v.&nbsp;a. Rinder ab acht Monaten
  
 
===Ernährung des Menschen und Supplementierung===
 
===Ernährung des Menschen und Supplementierung===
Basierend auf der Sättigung des [[Selenoprotein P|Selenoproteins P]] mit Selen wurde die [[empfohlene Tagesdosis]] in Deutschland, Österreich und der Schweiz auf 70 μg pro Tag für einen Mann, 60 μg pro Tag für eine Frau und 75 μg für stillende Frauen festgelegt.<ref name="kipp">A. P. Kipp, D. Strohm, R. Brigelius-Flohé, L. Schomburg, A. Bechthold, E. Leschik-Bonnet, H. Heseker: ''Revised reference values for selenium intake.'' In: ''Journal of trace elements in medicine and biology : organ of the Society for Minerals and Trace Elements.'' Band 32, Oktober 2015, S.&nbsp;195–199, {{DOI|10.1016/j.jtemb.2015.07.005}}, PMID 26302929.</ref><ref>K. S. Prabhu, X. G. Lei: ''Selenium.'' In: ''Advances in nutrition.'' Band 7, Nummer 2, März 2016, S.&nbsp;415–417, {{DOI|10.3945/an.115.010785}}, PMID 26980826, {{PMC|4785479}}.</ref>  Der Bedarf bei Kindern und Jugendlichen wird altersabhängig geringer geschätzt.<ref name="kipp" /> Der [[Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss|Wissenschaftliche Ausschuss für Lebensmittel]] der Europäischen Kommission hatte 1993 einen Referenzwert von 55 µg Selen pro Tag für Erwachsene festgelegt.<ref>Scientific Committee on Food: ''Reports of the Scientific Commitees for Food'', 31st series, 1993 ([https://ec.europa.eu/food/sites/food/files/safety/docs/sci-com_scf_out89.pdf PDF]).</ref> Einer Bewertung des Ausschusses zufolge soll die tägliche Gesamtaufnahme 300 µg nicht übersteigen.<ref>Scientific Committee on Food, Scientific Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: ''Tolerable upper intake levels of individual vitamins and minerals'', 2006 ([https://www.efsa.europa.eu/sites/default/files/efsa_rep/blobserver_assets/ndatolerableuil.pdf PDF]).</ref>
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Basierend auf der Sättigung des [[Selenoprotein P|Selenoproteins P]] mit Selen wurde die [[Wikipedia:empfohlene Tagesdosis|empfohlene Tagesdosis]] in Deutschland, Österreich und der Schweiz auf 70 μg pro Tag für einen Mann, 60 μg pro Tag für eine Frau und 75 μg für stillende Frauen festgelegt.<ref name="kipp">A. P. Kipp, D. Strohm, R. Brigelius-Flohé, L. Schomburg, A. Bechthold, E. Leschik-Bonnet, H. Heseker: ''Revised reference values for selenium intake.'' In: ''Journal of trace elements in medicine and biology : organ of the Society for Minerals and Trace Elements.'' Band 32, Oktober 2015, S.&nbsp;195–199, {{DOI|10.1016/j.jtemb.2015.07.005}}, PMID 26302929.</ref><ref>K. S. Prabhu, X. G. Lei: ''Selenium.'' In: ''Advances in nutrition.'' Band 7, Nummer 2, März 2016, S.&nbsp;415–417, {{DOI|10.3945/an.115.010785}}, PMID 26980826, {{PMC|4785479}}.</ref>  Der Bedarf bei Kindern und Jugendlichen wird altersabhängig geringer geschätzt.<ref name="kipp" /> Der [[Wikipedia:Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss|Wissenschaftliche Ausschuss für Lebensmittel]] der Europäischen Kommission hatte 1993 einen Referenzwert von 55 µg Selen pro Tag für Erwachsene festgelegt.<ref>Scientific Committee on Food: ''Reports of the Scientific Commitees for Food'', 31st series, 1993 ([https://ec.europa.eu/food/sites/food/files/safety/docs/sci-com_scf_out89.pdf PDF]).</ref> Einer Bewertung des Ausschusses zufolge soll die tägliche Gesamtaufnahme 300 µg nicht übersteigen.<ref>Scientific Committee on Food, Scientific Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: ''Tolerable upper intake levels of individual vitamins and minerals'', 2006 ([https://www.efsa.europa.eu/sites/default/files/efsa_rep/blobserver_assets/ndatolerableuil.pdf PDF]).</ref>
  
Eine Veröffentlichung der Zeitschrift [[Pharmainformation]] vom Juni 2005 behandelte die zusätzliche Selengabe mit Blick auf postulierte Nützlichkeit bei verschiedenen Krankheiten:  Keine der verfügbaren Studien erbrachte Hinweise für einen Nutzen von Selen in irgendeinem Zusammenhang. Zwar scheint eine positive Beeinflussung verschiedener Krebsarten möglich, andererseits die Begünstigung anderer [[Karzinom]]e nicht unwahrscheinlich.<ref>[https://www.i-med.ac.at/pharmakologie/pharmainfo/info20-2.html ''Gibt es Indikationen für eine Selengabe?''] In: ''[[Pharmainformation]]'', Jahrgang 20, Nr. 2, Juni 2005, abgerufen am 29. Mai 2013.</ref> Die zur Untersuchung der protektiven Wirkung von Selen und Vitamin E gegenüber Krebs initiierte „SELECT“-Studie („''Sel''enium and Vitamin ''E'' ''C''ancer Prevention ''T''rial“) wurde 2008 vor dem geplanten Ende abgebrochen, da ein Nutzen zu dem Zeitpunkt bereits ausgeschlossen werden konnte.<ref>Scott M. Lippman, Eric A. Klein u.&nbsp;a.: ''Effect of Selenium and Vitamin E on Risk of Prostate Cancer and Other Cancers.'' In: ''[[JAMA]].'' 301, 2009, S.&nbsp;39, [[doi:10.1001/jama.2008.864]].</ref>
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Eine Veröffentlichung der Zeitschrift [[Wikipedia:Pharmainformation|Pharmainformation]] vom Juni 2005 behandelte die zusätzliche Selengabe mit Blick auf postulierte Nützlichkeit bei verschiedenen Krankheiten:  Keine der verfügbaren Studien erbrachte Hinweise für einen Nutzen von Selen in irgendeinem Zusammenhang. Zwar scheint eine positive Beeinflussung verschiedener Krebsarten möglich, andererseits die Begünstigung anderer [[Wikipedia:Karzinom|Karzinom]]e nicht unwahrscheinlich.<ref>[https://www.i-med.ac.at/pharmakologie/pharmainfo/info20-2.html ''Gibt es Indikationen für eine Selengabe?''] In: ''[[Wikipedia:Pharmainformation|Pharmainformation]]'', Jahrgang 20, Nr. 2, Juni 2005, abgerufen am 29. Mai 2013.</ref> Die zur Untersuchung der protektiven Wirkung von Selen und Vitamin E gegenüber Krebs initiierte „SELECT“-Studie („''Sel''enium and Vitamin ''E'' ''C''ancer Prevention ''T''rial“) wurde 2008 vor dem geplanten Ende abgebrochen, da ein Nutzen zu dem Zeitpunkt bereits ausgeschlossen werden konnte.<ref>Scott M. Lippman, Eric A. Klein u.&nbsp;a.: ''Effect of Selenium and Vitamin E on Risk of Prostate Cancer and Other Cancers.'' In: ''[[Wikipedia:JAMA|JAMA]].'' 301, 2009, S.&nbsp;39, [[doi:10.1001/jama.2008.864]].</ref>
Eine große Metastudie aus dem Jahr 2013 zeigte ebenfalls keinen protektiven Nutzen der Selensubstitution bezüglich Herz-Kreislauferkrankungen. Es gab vermehrte Diabetes-2-Fälle in der Selen-Substitutionsgruppe, der Unterschied war jedoch nicht signifikant. Jedoch kam es vermehrt zu [[Alopezie]] und [[Dermatitis]].<ref>K. Rees, L. Hartley, C. Day, N. Flowers, A. Clarke, S. Stranges: ''Selenium supplementation for the primary prevention of cardiovascular disease.'' In: ''The Cochrane Library,'' 2013. [[doi:10.1002/14651858.CD009671.pub2]].</ref> Weitere Übersichtsarbeiten fanden auch keine Wirkung in der Anwendung zur Krebsvorbeugung.<ref>G. Dennert et al.: ''Selenium for preventing cancer.'' Cochrane Database of Systematic Reviews. 2011. {{doi: 10.1002/14651858.CD005195.pub2}}.</ref><ref>''Selenium for preventing cancer.'' (Update) Cochrane Database of Systematic Reviews, 2014 {{doi|10.1002/14651858.CD005195.pub3}}</ref>
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Eine große Metastudie aus dem Jahr 2013 zeigte ebenfalls keinen protektiven Nutzen der Selensubstitution bezüglich Herz-Kreislauferkrankungen. Es gab vermehrte Diabetes-2-Fälle in der Selen-Substitutionsgruppe, der Unterschied war jedoch nicht signifikant. Jedoch kam es vermehrt zu [[Wikipedia:Alopezie|Alopezie]] und [[Wikipedia:Dermatitis|Dermatitis]].<ref>K. Rees, L. Hartley, C. Day, N. Flowers, A. Clarke, S. Stranges: ''Selenium supplementation for the primary prevention of cardiovascular disease.'' In: ''The Cochrane Library,'' 2013. [[doi:10.1002/14651858.CD009671.pub2]].</ref> Weitere Übersichtsarbeiten fanden auch keine Wirkung in der Anwendung zur Krebsvorbeugung.<ref>G. Dennert et al.: ''Selenium for preventing cancer.'' Cochrane Database of Systematic Reviews. 2011. {{doi: 10.1002/14651858.CD005195.pub2}}.</ref><ref>''Selenium for preventing cancer.'' (Update) Cochrane Database of Systematic Reviews, 2014 {{doi|10.1002/14651858.CD005195.pub3}}</ref>
  
Eine dauerhafte zusätzliche Zuführung von Selen (Supplementierung) ist mit schädlichen Wirkungen in Verbindung gebracht worden. Nachdem 2007 eine Studie zur Selen-Supplementierung unerwartet ein übermäßiges Risiko für einen [[Typ-2-Diabetes]] ergeben hatte,<ref>{{Literatur |Autor=S. Stranges, J. R. Marshall, R. Natarajan, R. P. Donahue, M. Trevisan, G. F. Combs, F. P. Cappuccio, A. Ceriello, M. E. Reid |Titel=Effects of Long-Term Selenium Supplementation on the Incidence of Type 2 Diabetes: A Randomized Trial |Sammelwerk=[[Annals of Internal Medicine]] |Band=147 |Nummer=4 |Datum=2007 |Seiten=217}}</ref> gab es eine Reihe weiterer Studien dazu. Eine sytematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2018 kam zu dem Schluss, dass Selen das Risiko für Typ-2-Diabetes über eine breite Expositionsspanne hinweg erhöhen kann, insgesamt sei das Risiko jedoch gering.<ref>{{Literatur |Autor= |Titel=Selenium exposure and the risk of type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis |Sammelwerk=[[European Journal of Epidemiology]] |Band=33 |Nummer=9 |Datum=2018 |Seiten=789-810}} [[doi:10.1007/s10654-018-0422-8]]</ref>
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Eine dauerhafte zusätzliche Zuführung von Selen (Supplementierung) ist mit schädlichen Wirkungen in Verbindung gebracht worden. Nachdem 2007 eine Studie zur Selen-Supplementierung unerwartet ein übermäßiges Risiko für einen [[Wikipedia:Typ-2-Diabetes|Typ-2-Diabetes]] ergeben hatte,<ref>{{Literatur |Autor=S. Stranges, J. R. Marshall, R. Natarajan, R. P. Donahue, M. Trevisan, G. F. Combs, F. P. Cappuccio, A. Ceriello, M. E. Reid |Titel=Effects of Long-Term Selenium Supplementation on the Incidence of Type 2 Diabetes: A Randomized Trial |Sammelwerk=[[Wikipedia:Annals of Internal Medicine|Annals of Internal Medicine]] |Band=147 |Nummer=4 |Datum=2007 |Seiten=217}}</ref> gab es eine Reihe weiterer Studien dazu. Eine sytematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2018 kam zu dem Schluss, dass Selen das Risiko für Typ-2-Diabetes über eine breite Expositionsspanne hinweg erhöhen kann, insgesamt sei das Risiko jedoch gering.<ref>{{Literatur |Autor= |Titel=Selenium exposure and the risk of type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis |Sammelwerk=[[European Journal of Epidemiology]] |Band=33 |Nummer=9 |Datum=2018 |Seiten=789-810}} [[doi:10.1007/s10654-018-0422-8]]</ref>
  
Das deutsche [[Bundesinstitut für Risikobewertung]] (BfR) empfiehlt für Nahrungsergänzungsmittel die Tagesdosis auf 45 µg zu beschränken.<ref>Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): [https://www.bfr.bund.de/de/presseinformation/2018/01/hoechstmengen_fuer_vitamine_und_mineralstoffe_in_nahrungsergaenzungsmitteln-203269.html ''Höchstmengen für Vitamine und Mineralstoffe in Nahrungsergänzungsmitteln''], 9. Januar 2018.</ref> Die [[Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit]] (EFSA) befand ausreichend wissenschaftlich belegt, dass Selen beitrage zu einer normalen [[Spermatogenese]], zur Erhaltung von Haaren und Nägeln, zur normalen Funktion des [[Immunsystem]]s und zum Schutz der Zellen vor [[Oxidativer Stress|oxidativem Stress]] sowie zur normalen [[Schilddrüse]]nfunktion.<ref>Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit: ''Scientific Opinion'', EFSA Journal 2009; 7(9):1220 {{doi|10.2903/j.efsa.2009.1220}}</ref><ref>Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit: ''Scientific Opinion'', EFSA Journal 2010;8(10):1727 {{doi|10.2903/j.efsa.2010.1727}}</ref>
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Das deutsche [[Wikipedia:Bundesinstitut für Risikobewertung|Bundesinstitut für Risikobewertung]] (BfR) empfiehlt für Nahrungsergänzungsmittel die Tagesdosis auf 45 µg zu beschränken.<ref>Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): [https://www.bfr.bund.de/de/presseinformation/2018/01/hoechstmengen_fuer_vitamine_und_mineralstoffe_in_nahrungsergaenzungsmitteln-203269.html ''Höchstmengen für Vitamine und Mineralstoffe in Nahrungsergänzungsmitteln''], 9. Januar 2018.</ref> Die [[Wikipedia:Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit|Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit]] (EFSA) befand ausreichend wissenschaftlich belegt, dass Selen beitrage zu einer normalen [[Wikipedia:Spermatogenese|Spermatogenese]], zur Erhaltung von Haaren und Nägeln, zur normalen Funktion des [[Immunsystem]]s und zum Schutz der Zellen vor [[Wikipedia:Oxidativer Stress|oxidativem Stress]] sowie zur normalen [[Schilddrüse]]nfunktion.<ref>Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit: ''Scientific Opinion'', EFSA Journal 2009; 7(9):1220 {{doi|10.2903/j.efsa.2009.1220}}</ref><ref>Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit: ''Scientific Opinion'', EFSA Journal 2010;8(10):1727 {{doi|10.2903/j.efsa.2010.1727}}</ref>
  
Bei einem Selenmangel, der nicht durch Ernährung ausgeglichen werden kann, etwa bei Verdauungs- und Verwertungsstörungen, oder bei einer Fehl- und Mangelernährung, wird Selen arzneilich eingesetzt ([[Natriumselenit]], [[peroral|oral]] oder [[parenteral]]).
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Bei einem Selenmangel, der nicht durch Ernährung ausgeglichen werden kann, etwa bei Verdauungs- und Verwertungsstörungen, oder bei einer Fehl- und Mangelernährung, wird Selen arzneilich eingesetzt ([[Wikipedia:Natriumselenit|Natriumselenit]], [[Wikipedia:peroral|oral]] oder [[Wikipedia:parenteral|parenteral]]).
  
 
==Nachweise==
 
==Nachweise==
Die quantitative Bestimmung von [[Spurenanalytik|Spuren]] (0,003 %) an Selenat kann elektrochemisch mittels [[Polarografie]] erfolgen. In 0,1-molarer [[Ammoniumchlorid]]lösung zeigt sich eine Stufe bei −1,50&nbsp;V (gegen [[Kalomelelektrode|SCE]]). Im Ultraspurenbereich bietet sich die [[Atomspektrometrie]] an, wobei mittels Flammen-AAS 100&nbsp;μg/l ([[Parts per billion|ppb]]), per Graphitrohr-AAS 0,5 und per Hydridtechnik 0,01&nbsp;µg/l Selen nachgewiesen werden können.<ref>{{Literatur |Autor=G. Schwedt |Titel=Analytische Chemie |Verlag=Thieme Verlag |Ort=Stuttgart |Datum=1995 |Seiten=197}}</ref>
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Die quantitative Bestimmung von [[Wikipedia:Spurenanalytik|Spuren]] (0,003 %) an Selenat kann elektrochemisch mittels [[Wikipedia:Polarografie|Polarografie]] erfolgen. In 0,1-molarer [[Wikipedia:Ammoniumchlorid|Ammoniumchlorid]]lösung zeigt sich eine Stufe bei −1,50&nbsp;V (gegen [[Wikipedia:Kalomelelektrode|SCE]]). Im Ultraspurenbereich bietet sich die [[Wikipedia:Atomspektrometrie|Atomspektrometrie]] an, wobei mittels Flammen-AAS 100&nbsp;μg/l ([[Wikipedia:Parts per billion|ppb]]), per Graphitrohr-AAS 0,5 und per Hydridtechnik 0,01&nbsp;µg/l Selen nachgewiesen werden können.<ref>{{Literatur |Autor=G. Schwedt |Titel=Analytische Chemie |Verlag=Thieme Verlag |Ort=Stuttgart |Datum=1995 |Seiten=197}}</ref>
  
 
==Sicherheitshinweise==
 
==Sicherheitshinweise==
 
Selen und Selenverbindungen sind giftig. Direkter Kontakt schädigt die Haut (Blasenbildung) und Schleimhäute. Eingeatmetes Selen kann zu langwierigen Lungenproblemen führen.
 
Selen und Selenverbindungen sind giftig. Direkter Kontakt schädigt die Haut (Blasenbildung) und Schleimhäute. Eingeatmetes Selen kann zu langwierigen Lungenproblemen führen.
  
Eine Vergiftung durch übermäßige Aufnahme von Selen wird als [[Selenose]] bezeichnet. Eine Selen-Aufnahme von mehr als 3000&nbsp;µg/d kann zu [[Leberzirrhose]], [[Haarausfall]] und [[Herzinsuffizienz]] führen. Beschäftigte in der Elektronik-, Glas- und Farbenindustrie gelten als gefährdet.<ref>Cornelia A. Schlieper: ''Selen.'' In: Cornelia A. Schlieper: ''Grundfragen der Ernährung.'' Verlag Dr. Felix Büchner, 2000, ISBN 3-582-04475-0.</ref> Nach anderen Quellen treten schon ab 400&nbsp;µg/d Vergiftungserscheinungen auf wie Übelkeit und Erbrechen, Haarverlust, Nagelveränderungen, periphere [[Neuropathie]] und Erschöpfung.<ref name="Harrison">Robert M. Russell (für die deutsche Ausgabe: Hans-Joachim F. Zunft): ''Vitamine und Spurenelemente – Mangel und Überschuss.'' In: Manfred Dietel, Joachim Dudenhausen, Norbert Suttorp (Hrsg.): ''Harrisons Innere Medizin''. Berlin 2003, ISBN 3-936072-10-8.</ref>
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Eine Vergiftung durch übermäßige Aufnahme von Selen wird als [[Wikipedia:Selenose|Selenose]] bezeichnet. Eine Selen-Aufnahme von mehr als 3000&nbsp;µg/d kann zu [[Wikipedia:Leberzirrhose|Leberzirrhose]], [[Wikipedia:Haarausfall|Haarausfall]] und [[Wikipedia:Herzinsuffizienz|Herzinsuffizienz]] führen. Beschäftigte in der Elektronik-, Glas- und Farbenindustrie gelten als gefährdet.<ref>Cornelia A. Schlieper: ''Selen.'' In: Cornelia A. Schlieper: ''Grundfragen der Ernährung.'' Verlag Dr. Felix Büchner, 2000, ISBN 3-582-04475-0.</ref> Nach anderen Quellen treten schon ab 400&nbsp;µg/d Vergiftungserscheinungen auf wie Übelkeit und Erbrechen, Haarverlust, Nagelveränderungen, periphere [[Wikipedia:Neuropathie|Neuropathie]] und Erschöpfung.<ref name="Harrison">Robert M. Russell (für die deutsche Ausgabe: Hans-Joachim F. Zunft): ''Vitamine und Spurenelemente – Mangel und Überschuss.'' In: Manfred Dietel, Joachim Dudenhausen, Norbert Suttorp (Hrsg.): ''Harrisons Innere Medizin''. Berlin 2003, ISBN 3-936072-10-8.</ref>
  
 
==Selenverbindungen==
 
==Selenverbindungen==
In Verbindungen tritt Selen am häufigsten in den Oxidationsstufen −II ([[Selenwasserstoff]], [[Selenide]]) und +IV (Tetrahalogenide, Selendioxid und [[Selenate|Selenate(IV)]], veraltet ''Selenite'') auf. In den Selenidionen tritt Selen auch mit nicht-ganzzahligen negativen Oxidationszahlen auf. Seltenere positive Oxidationszahlen sind +I (Halogenide Se<sub>2</sub>X<sub>2</sub>) und +VI ([[Selenhexafluorid]], [[Selensäure]]). Dabei sind Selenverbindungen mit der Oxidationszahl +VI stärkere Oxidationsmittel als die analogen Schwefel- und Tellurverbindungen. So lösen Mischungen aus konzentrierter Selen(VI)-säure mit Salzsäure Metalle wie Gold und Platin auf.
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In Verbindungen tritt Selen am häufigsten in den Oxidationsstufen −II ([[Wikipedia:Selenwasserstoff|Selenwasserstoff]], [[Wikipedia:Selenide|Selenide]]) und +IV (Tetrahalogenide, Selendioxid und [[Wikipedia:Selenate|Selenate(IV)]], veraltet ''Selenite'') auf. In den Selenidionen tritt Selen auch mit nicht-ganzzahligen negativen Oxidationszahlen auf. Seltenere positive Oxidationszahlen sind +I (Halogenide Se<sub>2</sub>X<sub>2</sub>) und +VI ([[Wikipedia:Selenhexafluorid|Selenhexafluorid]], [[Wikipedia:Selensäure|Selensäure]]). Dabei sind Selenverbindungen mit der Oxidationszahl +VI stärkere Oxidationsmittel als die analogen Schwefel- und Tellurverbindungen. So lösen Mischungen aus konzentrierter Selen(VI)-säure mit Salzsäure Metalle wie Gold und Platin auf.
  
 
===Wasserstoffverbindungen===
 
===Wasserstoffverbindungen===
[[Selenwasserstoff]], H<sub>2</sub>Se, ist ein farbloses, sehr giftiges Gas, das durch Reaktion von Seleniden (M<sub>x</sub>Se<sub>y</sub>)
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[[Wikipedia:Selenwasserstoff|Selenwasserstoff]], H<sub>2</sub>Se, ist ein farbloses, sehr giftiges Gas, das durch Reaktion von Seleniden (M<sub>x</sub>Se<sub>y</sub>)
mit starken Säuren, zum Beispiel [[Salzsäure]] HCl, entsteht. Aus den Elementen (Wasserstoff und Selen) ist die Verbindung als stark endotherme Verbindung nur bei Temperaturen über 350&nbsp;°C darstellbar. Selenwasserstoff zersetzt sich bei Zimmertemperatur langsam in die Elemente, der Zerfall wird durch Lichteinfluss beschleunigt. Die wässrige Lösung (''Selenwasserstoffsäure'') reagiert schwach sauer; die Säurestärke (K<sub>s</sub>=1,88·10<sup>−4</sup>) liegt in der gleichen Größenordnung wie die von HNO<sub>2</sub>.
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mit starken Säuren, zum Beispiel [[Wikipedia:Salzsäure|Salzsäure]] HCl, entsteht. Aus den Elementen (Wasserstoff und Selen) ist die Verbindung als stark endotherme Verbindung nur bei Temperaturen über 350&nbsp;°C darstellbar. Selenwasserstoff zersetzt sich bei Zimmertemperatur langsam in die Elemente, der Zerfall wird durch Lichteinfluss beschleunigt. Die wässrige Lösung (''Selenwasserstoffsäure'') reagiert schwach sauer; die Säurestärke (K<sub>s</sub>=1,88·10<sup>−4</sup>) liegt in der gleichen Größenordnung wie die von HNO<sub>2</sub>.
  
 
===Selenide===
 
===Selenide===
Mit den meisten Metallen bildet Selen binäre [[Selenide]], die das Selenid-Anion Se<sup>2−</sup> enthalten. Darüber hinaus sind Diselenide Se<sub>2</sub><sup>2−</sup> und Polyselenide Se<sub>n</sub><sup>m−</sup> bekannt, die durch die Reaktion eines Metalls mit einem Überschuss Selen erhalten werden können:
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Mit den meisten Metallen bildet Selen binäre [[Wikipedia:Selenide|Selenide]], die das Selenid-Anion Se<sup>2−</sup> enthalten. Darüber hinaus sind Diselenide Se<sub>2</sub><sup>2−</sup> und Polyselenide Se<sub>n</sub><sup>m−</sup> bekannt, die durch die Reaktion eines Metalls mit einem Überschuss Selen erhalten werden können:
  
 
:<nowiki><math>\mathrm{4\ Cs\ +\ 2\ Se_8 \longrightarrow\ Cs_4Se_{16}}</math></nowiki>
 
:<nowiki><math>\mathrm{4\ Cs\ +\ 2\ Se_8 \longrightarrow\ Cs_4Se_{16}}</math></nowiki>
  
Die Synthese ist durch Zusammenschmelzen der Elemente oder in Lösung möglich. Die Selenide sind hydrolyse- und oxidationsempfindlich. Außer den ionischen Seleniden ist die molekulare Verbindung [[Kohlenstoffdiselenid]], Se=C=Se, bekannt.
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Die Synthese ist durch Zusammenschmelzen der Elemente oder in Lösung möglich. Die Selenide sind hydrolyse- und oxidationsempfindlich. Außer den ionischen Seleniden ist die molekulare Verbindung [[Wikipedia:Kohlenstoffdiselenid|Kohlenstoffdiselenid]], Se=C=Se, bekannt.
 
<gallery perrow="2" caption="Beispiele für Polyselenide">
 
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Datei:Cs2Se3.png|Elementarzelle von Cs<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>
 
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===Sauerstoffverbindungen und Interchalkogene===
 
===Sauerstoffverbindungen und Interchalkogene===
[[Selendioxid]] (''Selen(IV)-oxid'') ist ein farbloser, kristalliner Feststoff, der durch Verbrennen von Selen an der Luft erhalten werden kann. In Wasser bildet es [[Selenige Säure]], H<sub>2</sub>SeO<sub>3</sub>. Es ist ein relativ starkes Oxidationsmittel und wird leicht zu Selen reduziert.
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[[Wikipedia:Selendioxid|Selendioxid]] (''Selen(IV)-oxid'') ist ein farbloser, kristalliner Feststoff, der durch Verbrennen von Selen an der Luft erhalten werden kann. In Wasser bildet es [[Wikipedia:Selenige Säure|Selenige Säure]], H<sub>2</sub>SeO<sub>3</sub>. Es ist ein relativ starkes Oxidationsmittel und wird leicht zu Selen reduziert.
  
[[Selentrioxid]] (''Selen(VI)-oxid'') kann durch Entwässerung von [[Selensäure]], H<sub>2</sub>SeO<sub>4</sub> gewonnen werden. Es ist ebenfalls ein kristalliner Feststoff und ein starkes Oxidationsmittel.
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[[Wikipedia:Selentrioxid|Selentrioxid]] (''Selen(VI)-oxid'') kann durch Entwässerung von [[Wikipedia:Selensäure|Selensäure]], H<sub>2</sub>SeO<sub>4</sub> gewonnen werden. Es ist ebenfalls ein kristalliner Feststoff und ein starkes Oxidationsmittel.
  
 
Daneben gibt es die festen, kristallinen, gemischtvalenten Selen(IV,VI)oxide Se<sub>2</sub>O<sub>5</sub> und Se<sub>3</sub>O<sub>7</sub>.
 
Daneben gibt es die festen, kristallinen, gemischtvalenten Selen(IV,VI)oxide Se<sub>2</sub>O<sub>5</sub> und Se<sub>3</sub>O<sub>7</sub>.
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Selenmonoxid, SeO, ist nur als instabile Zwischenstufe bekannt.
 
Selenmonoxid, SeO, ist nur als instabile Zwischenstufe bekannt.
  
[[Selensulfide|Selensulfid]] SeS<sub> ≈2</sub> (eine unstöchiometrische Selen-Schwefel-Verbindung, die aus schwefelähnlichen cyklischen Molekülen variabler Größe und Zusammensetzung besteht, wegen des ungefähren Verhältnisses SeS<sub>2</sub> auch ''Selendisulfid'' genannt).
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[[Wikipedia:Selensulfide|Selensulfid]] SeS<sub> ≈2</sub> (eine unstöchiometrische Selen-Schwefel-Verbindung, die aus schwefelähnlichen cyklischen Molekülen variabler Größe und Zusammensetzung besteht, wegen des ungefähren Verhältnisses SeS<sub>2</sub> auch ''Selendisulfid'' genannt).
  
[[Selenat]]e sind die Salze der Selensäure mit den Anionen SeO<sub>4</sub><sup>2−</sup>. Orthoselenate wie das trigonal-bipyramidale Anion SeO<sub>5</sub><sup>4−</sup> und das oktaedrische SeO<sub>6</sub><sup>6−</sup> werden nur selten beobachtet.
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[[Wikipedia:Selenat|Selenat]]e sind die Salze der Selensäure mit den Anionen SeO<sub>4</sub><sup>2−</sup>. Orthoselenate wie das trigonal-bipyramidale Anion SeO<sub>5</sub><sup>4−</sup> und das oktaedrische SeO<sub>6</sub><sup>6−</sup> werden nur selten beobachtet.
  
 
===Selenhalogenide===
 
===Selenhalogenide===
[[Selenhexafluorid]] ist kann durch die Reaktion von Selen mit elementarem Fluor dargestellt werden. Es ist zwar reaktiver als [[Schwefelhexafluorid]], reagiert aber unter Normalbedingungen nicht mit Wasser.
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[[Wikipedia:Selenhexafluorid|Selenhexafluorid]] ist kann durch die Reaktion von Selen mit elementarem Fluor dargestellt werden. Es ist zwar reaktiver als [[Wikipedia:Schwefelhexafluorid|Schwefelhexafluorid]], reagiert aber unter Normalbedingungen nicht mit Wasser.
  
 
Die wichtigsten [[Selenhalogenide]] sind die Tetrahalogenide, ein Selentetraiodid konnte allerdings nicht synthetisiert werden. Die Tetrahalogenide können aus den Elementen dargestellt werden. Sie können als Lewis-Basen unter Bildung von :SeX<sub>3</sub><sup>+</sup> wie auch als Lewissäuren (Bildung von SeX<sub>6</sub><sup>2−</sup>) reagieren. Die mit allen Halogenen bekannten Dihalogenide und Monohalogenide sind instabil.
 
Die wichtigsten [[Selenhalogenide]] sind die Tetrahalogenide, ein Selentetraiodid konnte allerdings nicht synthetisiert werden. Die Tetrahalogenide können aus den Elementen dargestellt werden. Sie können als Lewis-Basen unter Bildung von :SeX<sub>3</sub><sup>+</sup> wie auch als Lewissäuren (Bildung von SeX<sub>6</sub><sup>2−</sup>) reagieren. Die mit allen Halogenen bekannten Dihalogenide und Monohalogenide sind instabil.
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Selenorganische Verbindungen treten hauptsächlich mit den Oxidationsstufen <II, II und IV auf. Die selenorganischen Verbindungen umfassen im Wesentlichen folgende Substanzgruppen;
 
Selenorganische Verbindungen treten hauptsächlich mit den Oxidationsstufen <II, II und IV auf. Die selenorganischen Verbindungen umfassen im Wesentlichen folgende Substanzgruppen;
  
*[[Selane]] (organische Selenide) RSeR, z.&nbsp;B. [[Dimethylselenid]]
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*[[Wikipedia:Selane|Selane]] (organische Selenide) RSeR, z.&nbsp;B. [[Wikipedia:Dimethylselenid|Dimethylselenid]]
*Diselane ([[Diselenide]]) RSeSeR
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*Diselane ([[Wikipedia:Diselenide|Diselenide]]) RSeSeR
 
*[[Triselane]] (Triselenide) RSeSeSeR
 
*[[Triselane]] (Triselenide) RSeSeSeR
*[[Selenole]] RSeH
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*[[Wikipedia:Selenole|Selenole]] RSeH
 
*[[Selenenyle]] RSeX
 
*[[Selenenyle]] RSeX
*[[Selenoxide]] R–Se(=O)–R
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*[[Wikipedia:Selenoxide|Selenoxide]] R–Se(=O)–R
*[[Selenone]] R<sub>2</sub>SeO<sub>2</sub>
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*[[Wikipedia:Selenone|Selenone]] R<sub>2</sub>SeO<sub>2</sub>
*Selone R<sub>2</sub>C=Se, die Selenanaloga der [[Ketone]]
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*Selone R<sub>2</sub>C=Se, die Selenanaloga der [[Wikipedia:Ketone|Ketone]]
  
 
===Selenpolykationen===
 
===Selenpolykationen===
Durch vorsichtige Oxidation von Selen können zahlreiche ''Selenpolykationen'' Se<sub>n</sub><sup>x+</sup> dargestellt und mit einem geeigneten Gegenion kristallisiert werden.<ref>J. Beck: ''Rings, cages and chains – The rich structural chemistry of the polycations of the chalcogens.'' In: ''[[Coordination Chemistry Reviews]].'' 163, 1997, S.&nbsp;55–70, [[doi:10.1016/S0010-8545(97)00009-X]].</ref> Das Gegenion muss eine schwache [[Lewis-Base]] sein, da die Selenpolykationen verhältnismäßig starke Lewissäuren sind. Geeignete Oxidationsmittel sind häufig Halogenide der Übergangsmetalle, die bei Temperaturen von typischerweise 200&nbsp;°C direkt die gewünschte Verbindung ergeben:
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Durch vorsichtige Oxidation von Selen können zahlreiche ''Selenpolykationen'' Se<sub>n</sub><sup>x+</sup> dargestellt und mit einem geeigneten Gegenion kristallisiert werden.<ref>J. Beck: ''Rings, cages and chains – The rich structural chemistry of the polycations of the chalcogens.'' In: ''[[Wikipedia:Coordination Chemistry Reviews|Coordination Chemistry Reviews]].'' 163, 1997, S.&nbsp;55–70, [[doi:10.1016/S0010-8545(97)00009-X]].</ref> Das Gegenion muss eine schwache [[Wikipedia:Lewis-Base|Lewis-Base]] sein, da die Selenpolykationen verhältnismäßig starke Lewissäuren sind. Geeignete Oxidationsmittel sind häufig Halogenide der Übergangsmetalle, die bei Temperaturen von typischerweise 200&nbsp;°C direkt die gewünschte Verbindung ergeben:
  
 
:<math>\mathrm{17\ Se\ +\  2 \, WCl_6 \longrightarrow\ Se_{17}[WCl_6]_2}</math>
 
:<math>\mathrm{17\ Se\ +\  2 \, WCl_6 \longrightarrow\ Se_{17}[WCl_6]_2}</math>
  
Häufig ist die Kristallisation unter den Bedingungen des [[Chemischer Transport|chemischen Transports]] erfolgreich, bisweilen müssen aber wasserfreie Lösungsmittel wie [[Zinn(IV)-chlorid]] oder [[Siliciumtetrabromid]] verwendet werden.
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Häufig ist die Kristallisation unter den Bedingungen des [[Wikipedia:Chemischer Transport|chemischen Transports]] erfolgreich, bisweilen müssen aber wasserfreie Lösungsmittel wie [[Wikipedia:Zinn(IV)-chlorid|Zinn(IV)-chlorid]] oder [[Wikipedia:Siliciumtetrabromid|Siliciumtetrabromid]] verwendet werden.
  
 
Ist das Metallhalogenid kein geeignetes Oxidationsmittel, wie das bei Halogeniden der Hauptgruppenelemente in der Regel der Fall ist, können die entsprechenden Tellurtetrahalogenide als Oxidationsmittel verwendet werden:
 
Ist das Metallhalogenid kein geeignetes Oxidationsmittel, wie das bei Halogeniden der Hauptgruppenelemente in der Regel der Fall ist, können die entsprechenden Tellurtetrahalogenide als Oxidationsmittel verwendet werden:

Version vom 19. April 2022, 03:37 Uhr

Disambig-dark.svg Dieser Artikel behandelt das chemische Element Selen; zu weiteren Bedeutungen siehe Selen (Begriffsklärung).
Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Selen, Se, 34
Elementkategorie Halbmetalle
Gruppe, Periode, Block 16, 4, p
Aussehen grau, glänzend
CAS-Nummer 7782-49-2
Massenanteil an der Erdhülle 0,8 ppm[1] Häufigkeit Nr. 59
Atomar [2]
Atommasse 78,971(8)[3] u
Atomradius (berechnet) 115 (103) pm
Kovalenter Radius 120 pm
Van-der-Waals-Radius 190 pm
Elektronenkonfiguration [Ar] 3d10 4s2 4p4
1. Ionisierungsenergie 9.752392(15) eV[4]940.96 kJ/mol[5] kJ·mol−1
2. Ionisierungsenergie 21.196(10) eV[4]2045.1 kJ/mol[5] kJ·mol−1
3. Ionisierungsenergie 31.697(19) eV[4]3058.3 kJ/mol[5] kJ·mol−1
4. Ionisierungsenergie 42.947(3) eV[4]4143.8 kJ/mol[5] kJ·mol−1
5. Ionisierungsenergie 68.30(10) eV[4]6589.9 kJ/mol[5] kJ·mol−1
6. Ionisierungsenergie 81.83(3) eV[4]7895 kJ/mol[5] kJ·mol−1
Physikalisch [2]
Aggregatzustand fest
Dichte schwarz bei 60 °C: 4,28 g/cm3
grau bei 25 °C: 4,819 g/cm3
rot bei 25 °C: 4,48 g/cm3
Mohshärte 2
Magnetismus diamagnetisch (Χm = −1,9 · 10−5)[6]
Schmelzpunkt 494 K (221 °C)
Siedepunkt 958,2 K[7] (685 °C)
Molares Volumen 16,42 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungswärme 95,5 kJ/mol[7]
Schmelzwärme 5,4 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit 3350 m·s−1 bei 293,15 K
Austrittsarbeit 5,9 eV[8]
Wärmeleitfähigkeit 0,52 W·m−1·K−1
Chemisch [2]
Oxidationszustände ±2, 4, 6
Normalpotential −0,67 V (Se + 2 e → Se2−)
Elektronegativität 2,55 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
74Se 0,87 % Stabil
75Se {syn.} 119,779 d ε 0,864 75As
76Se 9,36 % Stabil
77Se 7,63 % Stabil
78Se 23,78 % Stabil
79Se {syn.} 3,27 · 105a β 0,151 79Br
80Se 49,61 % Stabil
81Se {syn.} 18,45 min β 1,585 81Br
82Se 8,73 % 1,08 · 1020 a ββ 2,995 82Kr
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
  Spin-
Quanten-
zahl I
γ in
rad·T−1·s−1
Er (1H) fL bei
B = 4,7 T
in MHz
77Se 1/2 5,125 · 107 5,37 · 10−4 19,0672 (2,3488 T)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[10] ggf. erweitert[9]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 331​‐​301​‐​373​‐​413
P: 260​‐​273​‐​301+310​‐​304+340 [9]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Selen [zeˈleːn] ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Se und der Ordnungszahl 34. Im Periodensystem steht es in der 4. Periode sowie der 6. Hauptgruppe, bzw. der 16. IUPAC-Gruppe, zählt also zu den Chalkogenen. Es kommt in mehreren Modifikationen vor, die stabilste ist die graue, metallähnliche Form.

Geschichte

Jöns Jakob Berzelius, Entdecker des Selens

Selen (griech. σελήνη [selḗnē], „Mond“)[11][12] wurde 1817 von Jöns Jakob Berzelius im Bleikammerschlamm einer Schwefelsäurefabrik entdeckt; zuerst hielt Berzelius die Substanz für Tellur (von lateinisch tellus ‚Erde‘), zu dem Selen einige Ähnlichkeiten aufweist; so entwickelt sich bei der Verbrennung beider Elemente ein ausgeprägter Geruch nach Rettich. 1818 schloss Berzelius im Rahmen seiner Experimente aber, dass es sich um ein neues Element handelte; um auf die Ähnlichkeit zum Tellur (Erde) hinzuweisen nannte er es Selen (Mond).[13]

Vorkommen

In der unbelebten Natur und bei industriellen Prozessen spielen vor allem die anorganischen Verbindungen eine Rolle. In der belebten Natur dominieren die organischen Verbindungen. In Hefen und Pflanzen kommt Selen vor allem als Selenomethionin vor. Als essentielles Spurenelement ist Selen Bestandteil der 21. biogenen Aminosäure Selenocystein, sowie in Bakterien, Archaea und Eukaryoten enthalten. Tiere bilden kein Selenomethionin, wohl aber Selenocystein. Selenocystein ist der spezifische katalytische Bestandteil der selenabhängigen Enzyme. Im Gegensatz dazu wird Selenomethionin an Stelle von Methionin unspezifisch in viele Proteine eingebaut, ohne dabei eine Funktion auszuüben; es wird als Selenspeicherform angesehen. Die Menge von Selen in Nahrungsmitteln hängt stark vom Selengehalt des Bodens ab. Selenarme Böden in Europa finden sich insbesondere in Deutschland, Schottland, Dänemark, Finnland, in Teilen der Balkanländer und in der Schweiz.[14] In manchen selenarmen Gebieten werden dem Boden selenathaltige Düngemittel zugeführt, z. B. in Finnland seit 1984.[15]

In kleinen Mengen kommt gediegenes Selen natürlich vor. Selenmineralien wie Clausthalit und Naumannit sind selten.

Selen ist, meist in Form von Metallseleniden, Begleiter schwefelhaltiger Erze der Metalle Kupfer, Blei, Zink, Gold und Eisen. Beim Abrösten dieser Erze sammelt sich das feste Selendioxid in der Flugasche oder in der nachgeschalteten Schwefelsäureherstellung als Selenige Säure.

Selen kann in Tragant-Arten, in Brassica oder im Knoblauch als Se-Methylselenocystein angereichert werden. Die reichhaltigste bekannte Selenquelle unter den Nahrungsmitteln ist die Paranuss.[16]

Gewinnung und Darstellung

Elementares Selen

Industriell gewinnt man Selen als Nebenprodukt bei der elektrolytischen Kupfer- und Nickelherstellung aus dem Anodenschlamm durch Abrösten.

Die Reduktion zum elementaren Selen erfolgt durch Schwefeldioxid:

Im Labormaßstab kann Selen über die Umsetzung von Seleniger Säure mit Iodwasserstoff dargestellt werden.[17]

Selenomethionin

In der Lebensmittelergänzung und Tierernährung (in der Tierernährung in der EU seit Mai 2005 zugelassen) wird seit einigen Jahren eine organische Selenquelle eingesetzt, die durch die Zucht bestimmter Brauhefen des Typs Saccharomyces cerevisiae (Sel-Plex, LalminTM) auf selenreichem Nährmedium (Melasse und Natriumselenit) erzeugt wird. Hefen synthetisieren hohe Anteile an Selenomethionin als Aminosäure und binden so bis zu 2000 ppm Selen auf organische Weise. Die größte Anlage zur Erzeugung solcher natürlicher Selenhefen wurde 2004 in São Pedro im brasilianischen Bundesstaat Paraná errichtet.

Eigenschaften

Selen kommt wie Schwefel in mehreren Modifikationen vor:[18]

  • Rotes Selen, löslich in Kohlenstoffdisulfid, besteht zu etwa 30 % aus Se8-Ringen und zu 70 % aus Se8+n, welches sich oberhalb 80 °C in das graue Halbleitermetall umwandelt. Elementares rotes Selen ist ein Isolator.
  • Schwarzes amorphes Selen, das sich oberhalb 60 °C in das schwarze, glasartige Selen umwandelt. Beide Formen wandeln sich beim Erwärmen oberhalb von 80 °C in die graue, halbmetallische Modifikation um.
  • Graues „metallisches“ Selen ist die stabilste Modifikation und verhält sich wie ein Halbmetall.
  • Oberhalb des Schmelzpunktes von 220 °C bildet es eine schwarze Flüssigkeit. Der bei weiterer Temperaturerhöhung entstehende Selendampf ist gelb.
  • Bei Abscheidung aus der Dampfphase an einer kühleren Oberfläche (um einiges unter dem Schmelzpunkt) scheidet es sich in Form hexagonaler, metallisch-grauer Kristallnadeln ab.
V. l.n.r.: Schwarzes, graues und rotes Selen

Die Bandlücke des Selens beträgt etwa 1,74 eV (an der Grenze vom sichtbaren Licht zum Infrarot).

Durch Belichtung ändert es seine elektrische Leitfähigkeit. Zusätzlich zeigt es einen photovoltaischen Effekt. Die Leitfähigkeit wird nicht durch Elektronen in einem Leitungsband verursacht, sondern durch Leitung von Löchern (siehe bei Elektrische Leitfähigkeit und Defektelektron), also positiv geladenen Elektronenfehlstellen, wodurch unter anderem das Vorzeichen des Hall-Effekts negativ wird. Als Mechanismus für diese Löcherleitung wird eine so genannte „Hopping-Leitfähigkeit[19] (der Löcher von einer Kristallfehlstelle zur nächsten) vorgeschlagen.

Beim Erhitzen in Luft verbrennt Selen mit blauer Flamme zum Selendioxid, SeO2. Oberhalb von 400 °C setzt es sich mit Wasserstoff zum Selenwasserstoff, H2Se, um. Mit Metallen bildet es in der Regel Selenide, zum Beispiel Natriumselenid, Na2Se.

Das chemische Verhalten ist dem Schwefel ähnlich, allerdings ist Selen schwerer oxidierbar. Die Reaktion mit Salpetersäure bildet „nur“ Selenige Säure, eine Selen(IV)-Verbindung.

Isotope

Das Selen weist eine Vielzahl von Isotopen auf. Von den sechs natürlich vorkommenden Isotopen sind fünf stabil. Dabei sind die Anteile folgendermaßen verteilt: 74Se (0,9 %), 76Se (9,0 %), 77Se (7,6 %), 78Se (23,6 %), 80Se (49,7 %) und 82Se (9,2 %).[20]

82Se als einziges natürlich vorkommendes radioaktives Isotop besitzt mit ca. 1020 Jahren eine der längsten derzeit bekannten Halbwertszeiten überhaupt. Daneben kennt man weitere 22 radioaktive Isotope, unter denen 75Se mit einer Halbwertszeit von 120 Tagen und 79Se mit einer Halbwertszeit von 327.000 Jahren[21][22] besondere Bedeutung haben. 75Se findet zur Konstruktion spezieller Gammastrahlenquellen zur zerstörungsfreien Prüfung von z. B. Schweißnähten Anwendung.[23] 75Se dient in der Nuklearmedizin in Verbindung mit Methionin als Tracer zur Beurteilung der Pankreasfunktion und mit Homotaurocholsäure (SeHCAT) zur Beurteilung der Resorption von Gallensäuren.[24] 79Se ist Bestandteil von abgebranntem Kernbrennmaterial, wo es bei der Spaltung von Uran mit einer Häufigkeit von 0,04 % entsteht.

Das seltenste der stabilen Isotope 74Se hat eine gewisse Bedeutung als Spekulationsobjekt erlangt. Es wird immer wieder zu sehr hohen Preisen auf dem Markt angeboten. Außer einigen sehr spezialisierten Anwendungen in der Forschung, wo es zu Markierungszwecken dient, ist für dieses Material jedoch keine besondere technische Verwendung bekannt.

Verwendung

Selen ist für alle Lebensformen essentiell. Selenverbindungen werden daher als Nahrungsergänzung angeboten und zu Futter- und Düngemittelzusätzen verarbeitet. In der Glasindustrie verwendet man es zum Entfärben grüner Gläser sowie zur Herstellung rotgefärbter Gläser. Weitere Anwendungen:

  • Belichtungstrommeln für Fotokopierer und Laserdrucker
  • Halbleiterherstellung
  • Latexzusatz zur Erhöhung der Abrasionsbeständigkeit
  • Toner für Schwarz-Weiß-Fotografien zur Kontrasterhöhung (helle Töne bleiben unverändert, man kann dunklere Schwärzen erreichen, die dunklen Teile wirken insgesamt plastischer), Haltbarkeitserhöhung (nicht eindeutig nachgewiesen) und zur leichten Färbung der dunklen Bildbestandteile ins aubergine-farbene (ebenfalls zur Plastizitätserhöhung)
  • zur Herstellung roter Farbpigmente auf der Basis von Cadmiumselenid (wegen des Cadmiumgehaltes heute eher selten)
  • Legierungszusatz zur Verbesserung der mechanischen Bearbeitbarkeit für Automatenstähle und Kupfer-Legierungen
Selen-Gleichrichter in typischer Bauform
  • Verwendung in dem Selen-Gleichrichter und der Selen-Zelle, heute allerdings weitgehend durch Silicium (Halbleiter) abgelöst.
  • zur Brünierung von Aluminium, Messing o. Ä. (Selendioxid)
  • mit Kupfer und Indium Bestandteil der photoaktiven Schicht von CIGS-Solarzellen
  • in analogen Belichtungsmessern für die Fotografie
  • als Selen(IV)-sulfid (Selendisulfid) in Anti-Schuppen-Haarshampoos (max. 1 %) und medizinisch (beispielsweise 2,5 %) zur Vorbeugung/Therapie von Pityriasis versicolor, einer durch einen Hefepilz verursachten Hauterkrankung
  • arzneilich bei einem Selenmangel, der nicht durch Ernährung ausgeglichen werden kann, etwa bei Verdauungs- und Verwertungsstörungen, oder bei einer Fehl- und Mangelernährung (als Natriumselenit).
  • Umsetzung mit Grignard-Verbindungen, R–Mg–Hal, führt zu Organoselenverbindungen, R-Se-Mg-Hal, aus denen sich durch Hydrolyse Selenole, R–Se–H herstellen lassen
  • Als Zinkselenid wird es zur Herstellung optisch hochreflektiver Oberflächen verwendet, im Infrarotbereich ist es aber transparent und wird hier zur Herstellung von Fenstern und Fokuslinsen für z. B. CO2-Laser verwendet
  • Größere Mengen von Selendioxid werden bei der Elektrolyse von Mangan verbraucht. Der Zusatz von Selendioxid verringert den Energieverbrauch bei der Elektrolyse. Pro Tonne Mangan werden bis zu 2 kg Selendioxid verbraucht.[25]

Biologische Bedeutung

Selen ist ein essentielles Spurenelement für Menschen, Tiere und viele Bakterien. In der Milchviehfütterung wird Selen zugesetzt, da der natürliche Selengehalt der Futtermittel oft nicht zur Versorgung der Nutztiere ausreicht. Selen wirkt in höheren Konzentrationen jedoch stark toxisch, wobei die Spanne zwischen Konzentrationen, die Mangelerscheinungen hervorrufen, und toxischen Konzentrationen sehr gering ist. Zudem ist die Toxizität von Selen abhängig von der chemischen Bindungsform.

Selen ist in Selenocystein enthalten, einer Aminosäure im aktiven Zentrum des Enzyms Glutathionperoxidase und vieler weiterer Selenoproteine. Selenocystein ist auch als 21. Aminosäure bekannt und wird während der Proteinbiosynthese über eine eigene tRNA eingebaut. Selenoproteine kommen in dieser Funktion nur in tierischen Organismen, Bakterien und Archaeen vor. Pflanzen bauen Selen je nach Bodengehalt anstelle des Schwefels unspezifisch in Aminosäuren ein, besonders in Methionin (Se-Methionin) und in geringem Umfang auch Cystein (Se-Cystein) bzw. Derivate davon (Methyl-Se-Cystein). Nur die sogenannten „Selensammlerpflanzen“ (Selenakkumulator-Pflanzen, z. B. Paradiesnuss), die in selenreichen, ariden Gebieten vorkommen, speichern Selen darüber hinaus auch als organisch gebundenes, wasserlösliches Selen oder Selensalze.

Wegen seiner hohen Reaktivität mit Sauerstoff spielt Selen bei Tieren und Menschen eine wichtige Rolle beim Schutz der Zellmembranen vor oxidativer Zerstörung (Radikalfänger). Das selenenthaltende Enzym Glutathionperoxidase, welches in allen tierischen Zellen vorkommt, ist entscheidend am Abbau von membranschädigenden Oxidanzien sowie Radikalfolgeprodukten beteiligt.[26] Durch eine reduzierte Glutathionperoxidaseaktivität lässt sich eine Reihe von Selenmangelsyndromen erklären. Ein solcher Zusammenhang wird für Herz-Kreislauf-Erkrankungen diskutiert.[27][28] Auch die experimentelle Hypertonie an der Ratte kann durch prophylaktische Selengabe wesentlich reduziert werden.[29] Interessant ist in diesem Zusammenhang die protektive Selenwirkung bei der Kryokonservierung von Herzmuskelfragmenten.[30]

Selen spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion der Schilddrüsenhormone, genauer bei der „Aktivierung“ von Thyroxin (T4) zu Triiodthyronin (T3).[31][32][33] Es ist Bestandteil des Enzyms Thyroxin-5′-Deiodinase, die für die Entfernung eines Iodatoms aus T4 verantwortlich ist. Durch diese Deiodierung entsteht T3. Ein Selenmangel führt zu einem Mangel an Thyroxin-5′-Deiodase, wodurch nur noch ein Teil des verfügbaren T4 deiodiert werden kann. Da T3 im Stoffwechsel wesentlich wirksamer ist, resultiert aus einem T3-Mangel eine Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreose).

2004 waren bereits mindestens 25 Selenoproteine im menschlichen Proteom bekannt,[34] darunter die:

  • Glutathionperoxidasen (GSHPx): antioxidative Enzyme, die Peroxidradikale neutralisieren. Dazu gehören die zelluläre oder klassische Glutathionperoxidase 1 (GSHPx-1), die im Zytosol und der Mitochondrienmatrix wirkt; die gastrointestinale GSHPx-2 (in der Darmschleimhaut); die extrazelluläre GSHPx-3 (Plasmaglutathionperoxidase) und die GSHPx-4 in den Phospholipiden von Lipidmembranen oder im Strukturprotein im Schwanzstück von Spermien.
  • Thioredoxinreduktase (TrxR), die das für das Zellwachstum wichtige Thioredoxin reduziert, aber auch zahlreiche weitere nieder- und hochmolekulare Substrate.
  • Iodthyronin-5′-Deiodinasen (Schilddrüsenhormondeiodinasen; ID-I, ID-II, ID-III): sie katalysieren die Synthese von Schilddrüsenhormonen, s. oben.
  • Selenoproteine, die im Zentrum die modifizierte Aminosäure Selenocystein tragen; darunter Selenprotein H, I, K, M, N, O, P (Transportprotein für Selen zwischen Körperzellen), R (Methioninsulfoxid-Reduktase), S, T, V, W (in der Muskulatur vorkommend)
  • Selenophosphatsynthetase 2, welche die Synthese von Monoselenophosphat, einem Vorläufer von Selenocystein, katalysiert

Selenocystein ist auch am Katalysemechanismus weiterer Enzyme beteiligt und in vielen Proteinen enthalten, deren Bedeutung noch nicht geklärt ist.

Tierernährung

Bevor eine Arbeitsgruppe um Klaus Schwarz am National Institute of Health (USA) Selen als essentiellen Nahrungsbestandteil der Tiere entdeckte, galt Selen als toxische Substanz. In den 1930er Jahren machten Veterinäre in den „Great Plains“ die hohe Aufnahme selenhaltiger Pflanzen für die Alkali-Krankheit und die Blind-Ataxie der Rinder verantwortlich, andererseits berichtete eine Forschergruppe um Schwarz in den 1950er Jahren, dass Selen einer nekrotischen Leberdegeneration vorbeugt. Etwa gleichzeitig stellte eine Gruppe von Forschern der Oregon State University, der auch O. H. Muth und J. E. Oldfield angehörten, ein Selendefizit bei schwachen Kälbern fest. Später wies Hogue nach, dass Selen der Muskeldystrophie der Lämmer vorbeugt. Diesen Berichten folgend haben Forscher verschiedener Einrichtungen Studien zum Nutzen der Selensupplementierung auf Leistung und Gesundheit des Milchviehs begonnen. Es wurde beschrieben, dass Selen vorrangig an der Katalyse des Glutathionperoxidase (GSH-Px)-Systems beteiligt ist. Verschiedene Isoformen der GSH-Px zerstören die während des normalen Fettstoffwechsels gebildeten Peroxide (reaktive Sauerstoffverbindungen). Wenn Peroxide ungehindert in der Zelle verbleiben, greifen sie die Zellmembranen an und destabilisieren sie. Hemken erklärte, dass Selen auch an der Entgiftung gefährlicher Medikamente oder Toxine beteiligt ist. Selen spielt bei Tieren noch in mindestens zwei weiteren Enzym-Systemen eine Rolle: bei der Iodthyronin-Deiodase, einem Enzym, welches das Schilddrüsenhormon T4 aktiviert, und bei der Thioredoxin-Reduktase, einem Enzym, das die reduzierenden Reaktionen reguliert. Bestimmte Plasma-, Herz-, Muskel- und Nierenproteine enthalten Selen. Jedoch ist die Funktion des Selens in diesen Proteinen noch in weiten Bereichen unklar.

Selenmangelkrankheiten

Bekannte Selenmangelkrankheiten sind:

Ernährung des Menschen und Supplementierung

Basierend auf der Sättigung des Selenoproteins P mit Selen wurde die empfohlene Tagesdosis in Deutschland, Österreich und der Schweiz auf 70 μg pro Tag für einen Mann, 60 μg pro Tag für eine Frau und 75 μg für stillende Frauen festgelegt.[35][36] Der Bedarf bei Kindern und Jugendlichen wird altersabhängig geringer geschätzt.[35] Der Wissenschaftliche Ausschuss für Lebensmittel der Europäischen Kommission hatte 1993 einen Referenzwert von 55 µg Selen pro Tag für Erwachsene festgelegt.[37] Einer Bewertung des Ausschusses zufolge soll die tägliche Gesamtaufnahme 300 µg nicht übersteigen.[38]

Eine Veröffentlichung der Zeitschrift Pharmainformation vom Juni 2005 behandelte die zusätzliche Selengabe mit Blick auf postulierte Nützlichkeit bei verschiedenen Krankheiten: Keine der verfügbaren Studien erbrachte Hinweise für einen Nutzen von Selen in irgendeinem Zusammenhang. Zwar scheint eine positive Beeinflussung verschiedener Krebsarten möglich, andererseits die Begünstigung anderer Karzinome nicht unwahrscheinlich.[39] Die zur Untersuchung der protektiven Wirkung von Selen und Vitamin E gegenüber Krebs initiierte „SELECT“-Studie („Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial“) wurde 2008 vor dem geplanten Ende abgebrochen, da ein Nutzen zu dem Zeitpunkt bereits ausgeschlossen werden konnte.[40] Eine große Metastudie aus dem Jahr 2013 zeigte ebenfalls keinen protektiven Nutzen der Selensubstitution bezüglich Herz-Kreislauferkrankungen. Es gab vermehrte Diabetes-2-Fälle in der Selen-Substitutionsgruppe, der Unterschied war jedoch nicht signifikant. Jedoch kam es vermehrt zu Alopezie und Dermatitis.[41] Weitere Übersichtsarbeiten fanden auch keine Wirkung in der Anwendung zur Krebsvorbeugung.[42][43]

Eine dauerhafte zusätzliche Zuführung von Selen (Supplementierung) ist mit schädlichen Wirkungen in Verbindung gebracht worden. Nachdem 2007 eine Studie zur Selen-Supplementierung unerwartet ein übermäßiges Risiko für einen Typ-2-Diabetes ergeben hatte,[44] gab es eine Reihe weiterer Studien dazu. Eine sytematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2018 kam zu dem Schluss, dass Selen das Risiko für Typ-2-Diabetes über eine breite Expositionsspanne hinweg erhöhen kann, insgesamt sei das Risiko jedoch gering.[45]

Das deutsche Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) empfiehlt für Nahrungsergänzungsmittel die Tagesdosis auf 45 µg zu beschränken.[46] Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) befand ausreichend wissenschaftlich belegt, dass Selen beitrage zu einer normalen Spermatogenese, zur Erhaltung von Haaren und Nägeln, zur normalen Funktion des Immunsystems und zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress sowie zur normalen Schilddrüsenfunktion.[47][48]

Bei einem Selenmangel, der nicht durch Ernährung ausgeglichen werden kann, etwa bei Verdauungs- und Verwertungsstörungen, oder bei einer Fehl- und Mangelernährung, wird Selen arzneilich eingesetzt (Natriumselenit, oral oder parenteral).

Nachweise

Die quantitative Bestimmung von Spuren (0,003 %) an Selenat kann elektrochemisch mittels Polarografie erfolgen. In 0,1-molarer Ammoniumchloridlösung zeigt sich eine Stufe bei −1,50 V (gegen SCE). Im Ultraspurenbereich bietet sich die Atomspektrometrie an, wobei mittels Flammen-AAS 100 μg/l (ppb), per Graphitrohr-AAS 0,5 und per Hydridtechnik 0,01 µg/l Selen nachgewiesen werden können.[49]

Sicherheitshinweise

Selen und Selenverbindungen sind giftig. Direkter Kontakt schädigt die Haut (Blasenbildung) und Schleimhäute. Eingeatmetes Selen kann zu langwierigen Lungenproblemen führen.

Eine Vergiftung durch übermäßige Aufnahme von Selen wird als Selenose bezeichnet. Eine Selen-Aufnahme von mehr als 3000 µg/d kann zu Leberzirrhose, Haarausfall und Herzinsuffizienz führen. Beschäftigte in der Elektronik-, Glas- und Farbenindustrie gelten als gefährdet.[50] Nach anderen Quellen treten schon ab 400 µg/d Vergiftungserscheinungen auf wie Übelkeit und Erbrechen, Haarverlust, Nagelveränderungen, periphere Neuropathie und Erschöpfung.[51]

Selenverbindungen

In Verbindungen tritt Selen am häufigsten in den Oxidationsstufen −II (Selenwasserstoff, Selenide) und +IV (Tetrahalogenide, Selendioxid und Selenate(IV), veraltet Selenite) auf. In den Selenidionen tritt Selen auch mit nicht-ganzzahligen negativen Oxidationszahlen auf. Seltenere positive Oxidationszahlen sind +I (Halogenide Se2X2) und +VI (Selenhexafluorid, Selensäure). Dabei sind Selenverbindungen mit der Oxidationszahl +VI stärkere Oxidationsmittel als die analogen Schwefel- und Tellurverbindungen. So lösen Mischungen aus konzentrierter Selen(VI)-säure mit Salzsäure Metalle wie Gold und Platin auf.

Wasserstoffverbindungen

Selenwasserstoff, H2Se, ist ein farbloses, sehr giftiges Gas, das durch Reaktion von Seleniden (MxSey) mit starken Säuren, zum Beispiel Salzsäure HCl, entsteht. Aus den Elementen (Wasserstoff und Selen) ist die Verbindung als stark endotherme Verbindung nur bei Temperaturen über 350 °C darstellbar. Selenwasserstoff zersetzt sich bei Zimmertemperatur langsam in die Elemente, der Zerfall wird durch Lichteinfluss beschleunigt. Die wässrige Lösung (Selenwasserstoffsäure) reagiert schwach sauer; die Säurestärke (Ks=1,88·10−4) liegt in der gleichen Größenordnung wie die von HNO2.

Selenide

Mit den meisten Metallen bildet Selen binäre Selenide, die das Selenid-Anion Se2− enthalten. Darüber hinaus sind Diselenide Se22− und Polyselenide Senm− bekannt, die durch die Reaktion eines Metalls mit einem Überschuss Selen erhalten werden können:

<math>\mathrm{4\ Cs\ +\ 2\ Se_8 \longrightarrow\ Cs_4Se_{16}}</math>

Die Synthese ist durch Zusammenschmelzen der Elemente oder in Lösung möglich. Die Selenide sind hydrolyse- und oxidationsempfindlich. Außer den ionischen Seleniden ist die molekulare Verbindung Kohlenstoffdiselenid, Se=C=Se, bekannt.

Sauerstoffverbindungen und Interchalkogene

Selendioxid (Selen(IV)-oxid) ist ein farbloser, kristalliner Feststoff, der durch Verbrennen von Selen an der Luft erhalten werden kann. In Wasser bildet es Selenige Säure, H2SeO3. Es ist ein relativ starkes Oxidationsmittel und wird leicht zu Selen reduziert.

Selentrioxid (Selen(VI)-oxid) kann durch Entwässerung von Selensäure, H2SeO4 gewonnen werden. Es ist ebenfalls ein kristalliner Feststoff und ein starkes Oxidationsmittel.

Daneben gibt es die festen, kristallinen, gemischtvalenten Selen(IV,VI)oxide Se2O5 und Se3O7.

Selenmonoxid, SeO, ist nur als instabile Zwischenstufe bekannt.

Selensulfid SeS ≈2 (eine unstöchiometrische Selen-Schwefel-Verbindung, die aus schwefelähnlichen cyklischen Molekülen variabler Größe und Zusammensetzung besteht, wegen des ungefähren Verhältnisses SeS2 auch Selendisulfid genannt).

Selenate sind die Salze der Selensäure mit den Anionen SeO42−. Orthoselenate wie das trigonal-bipyramidale Anion SeO54− und das oktaedrische SeO66− werden nur selten beobachtet.

Selenhalogenide

Selenhexafluorid ist kann durch die Reaktion von Selen mit elementarem Fluor dargestellt werden. Es ist zwar reaktiver als Schwefelhexafluorid, reagiert aber unter Normalbedingungen nicht mit Wasser.

Die wichtigsten Selenhalogenide sind die Tetrahalogenide, ein Selentetraiodid konnte allerdings nicht synthetisiert werden. Die Tetrahalogenide können aus den Elementen dargestellt werden. Sie können als Lewis-Basen unter Bildung von :SeX3+ wie auch als Lewissäuren (Bildung von SeX62−) reagieren. Die mit allen Halogenen bekannten Dihalogenide und Monohalogenide sind instabil.

Selenorganische Verbindungen

Selenorganische Verbindungen treten hauptsächlich mit den Oxidationsstufen <II, II und IV auf. Die selenorganischen Verbindungen umfassen im Wesentlichen folgende Substanzgruppen;

Selenpolykationen

Durch vorsichtige Oxidation von Selen können zahlreiche Selenpolykationen Senx+ dargestellt und mit einem geeigneten Gegenion kristallisiert werden.[52] Das Gegenion muss eine schwache Lewis-Base sein, da die Selenpolykationen verhältnismäßig starke Lewissäuren sind. Geeignete Oxidationsmittel sind häufig Halogenide der Übergangsmetalle, die bei Temperaturen von typischerweise 200 °C direkt die gewünschte Verbindung ergeben:

Häufig ist die Kristallisation unter den Bedingungen des chemischen Transports erfolgreich, bisweilen müssen aber wasserfreie Lösungsmittel wie Zinn(IV)-chlorid oder Siliciumtetrabromid verwendet werden.

Ist das Metallhalogenid kein geeignetes Oxidationsmittel, wie das bei Halogeniden der Hauptgruppenelemente in der Regel der Fall ist, können die entsprechenden Tellurtetrahalogenide als Oxidationsmittel verwendet werden:

Durch Variation des Gegenions und des Reaktionsmediums konnte eine große Vielfalt von Polykationen dargestellt werden; auch gemischte Selen-Tellurpolykationen sind durch entsprechende Wahl der Reaktanten der Synthese zugänglich.

Literatur

Weblinks

Wiktionary: Selen – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Selen – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Selen) entnommen.
  3. IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Eintrag zu selenium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 11. Juni 2020.
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Eintrag zu selenium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
  6. Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  7. 7,0 7,1 Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
  8. Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
  9. 9,0 9,1 Eintrag zu Selen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 30. April 2017 (JavaScript erforderlich).
  10. Eintrag zu Selenium im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  11. Duden
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  13. https://www.iupac.org/publications/ci/2011/3305/5_trofast.html
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  18. R. Steudel: Chemie der Nichtmetalle, 4. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2013. ISBN 978-3-11-030797-9
  19. N. F. Mott: Philosophical Magazine. 19, 835, 1969.
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  24. Torsten Kuwert, Frank Grünwald, Uwe Haberkorn, Thomas Krause (Hrsg.): Nuklearmedizin. Stuttgart 2008, ISBN 978-3-13-118504-4.
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  28. Krause, W. und P. Oehme: Zur potentiellen Bedeutung von Selenverbindungen für die Medizin. Teil II: Einige Ansatzpunkte für die therapeutische Anwendung von Selenverbindungen. In. Dt. Gesundh.-Wesen 34, S. 1769–1773 (1979).
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