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1. ¿Qué es el Selenio?
El selenio es un elemento químico que pertenece al grupo de los elementos calcógenos, junto con el oxígeno, azufre, telurio y polonio.
Tiene el símbolo químico Se y el número atómico 34. Fue descubierto en 1817 por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius.
2. Usos del Selenio en la actualidad
El selenio tiene una amplia gama de aplicaciones en diferentes industrias debido a sus propiedades físicas y químicas únicas.
A continuación, veremos algunos de los usos más comunes del selenio en la actualidad:
- Industria fotovoltaica: Se utiliza en la fabricación de células solares fotovoltaicas. Se emplea en la capa delgada de las células solares de película delgada de seleniuro de cadmio (CdTe) y seleniuro de cobre indio galio (CIGS). Estas células convierten la energía solar en electricidad de manera eficiente.
- Electrónica: Se usa en la producción de componentes electrónicos, como rectificadores de selenio y diodos de selenio. Estos dispositivos se emplean en aplicaciones de alta potencia, como rectificadores de corriente alterna y en sistemas de generación de energía.
- Fotografía: Se emplea en la técnica fotográfica llamada «virado al selenio». En este proceso, las impresiones en blanco y negro se sumergen en una solución de selenio, lo que les proporciona un tono sepia y mejora su estabilidad y longevidad.
- Química analítica: Se utiliza como estándar de referencia en análisis químicos y ensayos de calidad en laboratorios. Los compuestos de selenio se usan como indicadores y reactivos en diferentes pruebas químicas.
- Vidrio: Se utiliza en la fabricación de vidrios especiales con propiedades ópticas mejoradas. Estos vidrios de selenio se emplean en la fabricación de lentes y prismas para aplicaciones en óptica de alta precisión, como telescopios y microscopios.
- Agricultura: Se usa como suplemento nutricional para animales y plantas. Se añade a los alimentos para animales y a los fertilizantes para mejorar la salud y el rendimiento de los cultivos y el ganado.
- Medicina: Se emplea en la medicina como suplemento dietético. Se cree que tiene propiedades antioxidantes y puede desempeñar un papel en la prevención de enfermedades cardiovasculares, ciertos tipos de cáncer y trastornos del sistema inmunológico.
3. Propiedades del Selenio
Entre las propiedades más relevantes del selenio podemos destacar:
| Propiedad | Descripción |
|---|---|
| Símbolo químico | Se |
| Número atómico | 34 |
| Masa atómica | 78.96 u |
| Estado a temperatura ambiente | Sólido |
| Punto de fusión | 221 grados Celsius |
| Punto de ebullición | 685 grados Celsius |
| Densidad | 4.8 g/cm³ |
| Color | Gris metálico |
| Conductividad eléctrica | Es un semiconductor, su conductividad eléctrica aumenta con la temperatura |
| Conductividad térmica | 0.519 W/(m·K) |
| Estructura cristalina | Hexagonal (en condiciones estándar) |
| Solubilidad | Insoluble en agua; soluble en disolventes orgánicos como disulfuro de carbono y cloroformo |
| Estado natural | Se encuentra en la naturaleza en forma de minerales como la selenita (selenito de calcio) y la clausthalita (seleniuro de plomo) |
| Propiedades químicas | Reacciona con ácidos para formar seleniuros; puede formar compuestos con valencias de -2, 0, +4 y +6 |
| Toxicidad | El selenio es esencial en pequeñas cantidades, pero altas concentraciones pueden ser tóxicas para los seres vivos |
| Aplicaciones | Células solares fotovoltaicas, electrónica, vidrio especial, suplemento dietético, fotografía, entre otros. |
4. Tipos de Selenio
Existen varios tipos de selenio que se pueden encontrar en la naturaleza y en compuestos químicos.
A continuación, presentaremos algunos de los tipos más comunes de selenio:
- Selenio elemental: Es la forma pura y no combinada del selenio. Se encuentra en la naturaleza en forma de minerales como la selenita (selenito de calcio) y la clausthalita (seleniuro de plomo).
- Selenio inorgánico: Se refiere a los compuestos de selenio que no contienen carbono en su estructura. Algunos ejemplos son el seleniuro de sodio (Na2Se), seleniuro de zinc (ZnSe) y seleniuro de cobre (CuSe).
- Selenio orgánico: Son los compuestos de selenio que contienen carbono en su estructura. Los más conocidos son los selenocisteína y la selenometionina, que son aminoácidos que contienen selenio y son esenciales para la función de ciertas enzimas en el cuerpo humano.
- Seleniuros metálicos: Son compuestos que consisten en la combinación de selenio con metales. Por ejemplo, el seleniuro de hierro (FeSe) y el seleniuro de cobalto (CoSe) son compuestos de selenio con hierro y cobalto respectivamente.
- Selenatos: Son sales derivadas del ácido selenico (H2SeO4). Los selenatos son compuestos inorgánicos que contienen el ion selenato (SeO4^2-).
- Selenitos: Son sales derivadas del ácido selenioso (H2SeO3). Los selenitos son compuestos inorgánicos que contienen el ion selenito (SeO3^2-).
5. Elementos relacionados con el Selenio
A continuación, veremos algunos elementos relacionados con el selenio:
- Oxígeno (O): El oxígeno es el primer elemento del grupo de los calcógenos y comparte algunas similitudes con el selenio. Ambos elementos tienen la capacidad de formar compuestos con otros elementos y desempeñan un papel importante en los procesos biológicos, especialmente en la respiración celular.
- Azufre (S): El azufre es otro elemento del grupo de los calcógenos y está ubicado justo encima del selenio en la tabla periódica. El azufre y el selenio tienen propiedades químicas similares y pueden formar compuestos similares. Además, ambos elementos son esenciales para ciertos procesos biológicos y se encuentran presentes en aminoácidos importantes, como la cisteína y la metionina.
- Telurio (Te): El telurio es el elemento ubicado debajo del selenio en el grupo de los calcógenos. Al igual que el selenio, el telurio es un elemento semimetálico y puede formar compuestos con una amplia variedad de elementos. Sin embargo, el telurio es menos común y menos utilizado que el selenio en aplicaciones industriales y biológicas.
- Polonio (Po): El polonio es el elemento ubicado debajo del telurio en el grupo de los calcógenos. A diferencia de los otros elementos mencionados, el polonio es un elemento altamente radioactivo y extremadamente raro en la naturaleza. Debido a su radioactividad, el polonio tiene aplicaciones en la industria nuclear y la investigación científica.
6. Efectos del Selenio sobre la salud y el medio ambiente
El selenio tiene tanto efectos beneficiosos como adversos sobre la salud y el medio ambiente.
A continuación, describiremos algunos de estos efectos:
6.1. Efectos sobre la salud
- Nutriente esencial: El selenio es un micronutriente esencial para el organismo humano. Juega un papel crucial en el funcionamiento adecuado del sistema inmunológico, la función tiroidea, la protección antioxidante y la salud reproductiva.
- Antioxidante: El selenio actúa como un antioxidante, ayudando a proteger las células del estrés oxidativo causado por los radicales libres. Esto puede ayudar a prevenir el daño celular y reducir el riesgo de enfermedades crónicas, como enfermedades cardiovasculares y ciertos tipos de cáncer.
- Función tiroidea: El selenio es esencial para la síntesis de hormonas tiroideas. Ayuda a regular la función tiroidea y puede ser beneficioso para personas con trastornos de la tiroides, como el hipotiroidismo.
- Protección contra enfermedades: Se ha sugerido que el selenio puede tener efectos protectores contra ciertas enfermedades, como el cáncer de próstata, el cáncer de pulmón y las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson. Sin embargo, la evidencia científica aún es limitada y se necesitan más investigaciones.
- Toxicidad por exceso de selenio: Aunque el selenio es esencial en cantidades adecuadas, la exposición excesiva al selenio puede tener efectos tóxicos. La intoxicación por selenio, conocida como seleniosis, puede causar síntomas como pérdida de cabello, problemas gastrointestinales, debilidad, cambios en las uñas y problemas neurológicos.
6.2. Efectos en el medio ambiente
- Bioacumulación en los ecosistemas: El selenio puede acumularse en los ecosistemas acuáticos y terrestres a través de procesos naturales o debido a actividades humanas, como la minería y la industria. La bioacumulación de selenio en organismos puede tener efectos adversos en la salud y la reproducción de la vida silvestre.
- Toxicidad para los organismos acuáticos: Altas concentraciones de selenio en cuerpos de agua pueden ser tóxicas para los organismos acuáticos, como peces, crustáceos y aves acuáticas. Puede afectar negativamente su crecimiento, reproducción y supervivencia.
- Contaminación del suelo: La liberación de selenio en el suelo a través de actividades industriales o agrícolas puede conducir a la contaminación del suelo. El exceso de selenio en el suelo puede afectar la salud de las plantas, disminuir la biodiversidad del suelo y afectar la calidad del agua subterránea.
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