stringtranslate.com

Селеноводород

Селенид водорода — неорганическое соединение с формулой H2Se . Этот халькогенид водорода — простейший и наиболее часто встречающийся гидрид селена . H2Se — бесцветный, горючий газ при стандартных условиях. Это самое токсичное соединение селена [3] с пределом воздействия 0,05 ppm в течение 8-часового периода. [4] [5] Даже при чрезвычайно низких концентрациях это соединение имеет очень раздражающий запах , напоминающий запах гнилого хрена или «протекающего газа», но при более высоких концентрациях пахнет тухлыми яйцами.

Структура и свойства

H 2 Se принимает изогнутую структуру с углом связи H−Se−H 91° [ требуется ссылка ] . В соответствии с этой структурой наблюдаются три ИК -активные колебательные полосы: 2358, 2345 и 1034 см −1 . [6]

Свойства H 2 S и H 2 Se схожи, хотя селенид более кислый с p K a = 3,89, а второй p K a = 11, [6] или 15,05 ± 0,02 при 25 °C. [7]

Подготовка

В промышленности его получают путем обработки элементарного селена при T > 300 °C газообразным водородом. [8] Было описано несколько путей получения H 2 Se, которые подходят как для крупномасштабных, так и для мелкомасштабных приготовлений. В лаборатории H 2 Se обычно получают путем воздействия воды на Al 2 Se 3 , что сопровождается образованием гидратированного оксида алюминия . Связанная реакция включает кислотный гидролиз FeSe. [9]

Al 2 Se 3 + 6 H 2 O ⇌ 2 Al(OH) 3 + 3 H 2 Se

H 2 Se также может быть получен различными методами, основанными на генерации in situ в водном растворе с использованием боргидрида , теста Марша и сплава Деварда . Согласно методу Соноды, H 2 Se образуется в результате реакции H 2 O и CO на Se в присутствии Et 3 N. [10] H 2 Se можно приобрести в баллонах.

Реакции

Элементарный селен можно восстановить из H2Se посредством реакции с водным раствором диоксида серы (SO2 ) .

2 H 2 Se + SO 2 ⇌ 2 H 2 O + 2 Se + S

Его разложение используется для получения особо чистого элемента.

Приложения

H 2 Se обычно используется в синтезе соединений, содержащих Se. Он присоединяется к алкенам. Показательным является синтез селеномочевин из цианамидов : [ 11]

Газ H2Se используется для легирования полупроводников селеном.

Безопасность

Селеноводород опасен, являясь наиболее токсичным соединением селена [3] и гораздо более токсичным, чем его родственный сероводород . Пороговое предельное значение составляет 0,05 ppm. Газ действует как раздражитель при концентрациях выше 0,3 ppm, что является основным предупреждающим признаком воздействия; ниже 1 ppm этого «недостаточно для предотвращения воздействия», в то время как при 1,5 ppm раздражение «непереносимо». [5] Воздействие при высоких концентрациях, даже менее минуты, заставляет газ поражать глаза и слизистые оболочки; это вызывает симптомы, похожие на простуду, по крайней мере в течение нескольких дней после этого. В Германии предел в питьевой воде составляет 0,008 мг/л, а Агентство по охране окружающей среды США рекомендует максимальное загрязнение 0,01 мг/л. [8] [12]

Несмотря на то, что он чрезвычайно токсичен, о человеческих жертвах пока не сообщалось. Предполагается, что это связано с тенденцией газа окисляться с образованием красного селена в слизистых оболочках; элементарный селен менее токсичен, чем селениды. [4]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0336". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ "Селеноводород". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
  3. ^ ab http://www.epa.gov/ttnatw01/hlthef/selenium.html, Агентство по охране окружающей среды США, веб-сайт Air Toxins
  4. ^ ab "CDC - Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH): селенид водорода (как Se) - Публикации и продукция NIOSH". www.cdc.gov . 2018-11-02 . Получено 2023-01-09 .
  5. ^ ab https://www.cdc.gov/niosh/docs/81-123/pdfs/0336.pdf Руководство по охране труда при работе с селенидом водорода, Национальный институт охраны труда, 1978 г.
  6. ^ ab Уильям М. Хейнс; Дэвид Р. Лид; Томас Дж. Бруно, ред. (2017). Справочник CRC по химии и физике: готовый справочник химических и физических данных (97-е изд.). Бока-Ратон, Флорида. ISBN 978-1-4987-5429-3. OCLC  957751024.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  7. ^ Леви, Дэниел Э.; Майерс, Ролли Дж. (1990). «Спектроскопическое определение второй константы диссоциации селенида водорода и коэффициентов активности и спектральных сдвигов его ионов». Журнал физической химии . 94 (20): 7842–7847. doi :10.1021/j100383a020.
  8. ^ ab Бернд Э. Лангнер «Селен и соединения селена» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005, Wiley-VCH, Вайнхайм. doi :10.1002/14356007.a23_525.
  9. ^ Фехер, Ф. В «Справочнике по препаративной неорганической химии»; Брауэр, Э., Ред.; Academic: Нью-Йорк, 1963; 1, стр. 418.
  10. ^ Сонода, Н.; Кондо К.; Нагано, К.; Камбе, Н.; Моримото, Ф. Angewandte Chemie International Edition, английский 1980, том. 19, стр. 308
  11. ^ Коэн, VI (1980). «Удобный синтез моно-, N , N ′-ди- и тризамещенных селеномочевин из метилкарбамимидотиоатов ( S -метилпсевдотиомочевин)». Синтез . 1980 : 60–63. doi :10.1055/s-1980-28927. S2CID  96314420.
  12. ^ https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_246700.html Архивировано 2017-05-02 на Wayback Machine , OSHA ОБЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ PEL: 0,05 ppm, 0,2 мг/м3, OSHA СТРОИТЕЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ PEL: 0,05 ppm, 0,2 мг/м3 TWA

Внешние ссылки